一种钽电容器噪声测试系统的制作方法

本发明涉及电子元器件噪声测试技术领域，具体涉及一种钽电容器噪声测试系统。

背景技术：

电子元器件低频噪声测试及分析对元器件的可靠性和寿命评估具有非常重要的意义。尤其是MIS结构的电子元件，通过分析它的低频噪声频谱特点可判断其氧化膜质量水平，继而对器件的可靠性进行评估，对寿命做出预测。

固体电解质钽电容器属于MIS结构的电子元器件，同时还具有高可靠性、长寿命的特点。通过低频噪声的测试和分析可对钽电容器的可靠性进行判断，剔除可靠性较低的钽电容器，这对于高可靠性要求的电路应用具有重大意义。

传统的噪声测试系统价格昂贵，测试程序复杂且没有为钽电容器的测试做专门的优化，不适合钽电容器量产使用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钽电容器噪声测试系统，该钽电容器噪声测试系统通过对待测电容器进行低频噪声的测试和分析，解决了钽电容器可靠性判断困难的问题。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种钽电容器噪声测试系统，包括信号探测部分、 信号放大部分和信号转换部分；所述探测部分由串联电池和待测电容器串联后通过噪声拾取器与信号放大部分的前置放大器的输入端连接，前置放大器的输出端通过低通滤波器与主放大器的输入端连接，主放大器通过输出电阻Rout输出噪声信号至微控制单元MCU的A/D输入端，经过A/D转换后通过RS232/485接口传输至上位机的输入端，利用上位机上的软件进行信号分析。

所述前置放大器由4只超低噪声JFET输入型运算放大器并联而成。

所述低通滤波器为RC滤波电路。

所述主放大器由两只超低噪声放大器并联而成。

所述微控制单元MCU为带有24位A/D转换功能的嵌入式微控制芯片。

所述噪声拾取器中包括耦合电容器Cs，耦合电容器Cs为金属化聚丙烯薄膜电容器。

所述主放大器中的一个超低噪声放大器为带有直流调零功能的超低噪声放大器。

本发明的有益效果在于：通过电池夹具使串联电池输出一定的直流电压，通过电容器夹具选择需测试的电容，再通过噪声拾取器获得电容器的低频噪声并输入给前置放大器进行信号放大，然后放大的信号经过低通滤波器将不需要的高频信号滤除，再经过主放大器得到足够强度的低频噪声信号并传送给MCU的A/D输入端，经过A/D转换后噪声电信号转换为数字信号，通过RS232/452接口传输至上位机输入端，利用上位机的软件进行信号分析，得到噪声的频谱，供技术人员进行分析和比较，该噪声测试系统价格低廉，测试方便，适合钽电容器量产使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中信号探测部分与信号放大部分的电路图。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1和图2所示的一种钽电容器噪声测试系统，包括信号探测部分、信号放大部分和信号转换部分；所述探测部分由串联电池和待测电容器串联后通过噪声拾取器与信号放大部分的前置放大器的输入端连接，前置放大器的输出端通过低通滤波器与主放大器的输入端连接，主放大器通过输出电阻Rout输出噪声信号至微控制单元MCU的A/D输入端，所述微控制单元MCU为带有24位A/D转换功能的嵌入式微控制芯片。经过A/D转换后通过RS232/485接口传输至上位机的输入端，利用上位机的软件进行信号分析，得到噪声的频谱，供技术人员进行分析和比较。

所述前置放大器由4只超低噪声JFET输入型运算放大器并联而成。

所述低通滤波器为RC滤波电路。

所述主放大器由两只超低噪声放大器并联而成。所述主放大器中的一个超低噪声放大器为带有直流调零功能的超低噪声放大器。

所述噪声拾取器中包括耦合电容器Cs，耦合电容器Cs为容量足够大的极低损耗的金属化聚丙烯薄膜电容器，可以将噪声信号不失真地 传输给前置放大器。

待测电容器为C_t1至C_tn，每只待测电容前有选择开关S₁至S_n。测试前先将单端开关S₁至S_n全部闭合，同时开关S_w闭合，使待测电容器充分极化。测试时，断开开关S_w，并断开单端开关S₁至S_n中不需测试的待测电容的开关，只保留一只待测电容的开关闭合。待测电容的低频噪声将被R1探测并以微弱的交流信号形式输入至耦合电容Cs，将噪声信号不失真地传输给前置放大器，前置放大器将噪声进行初步放大后输入给由R3、C1组成的低通放大器，之后再输入给主放大器。主放大器为两只分别进行正负向放大的超低噪声放大器，噪声信号得到充分放大后在输出电阻Rout上进行输出，输出电阻Rout输出噪声信号至微控制单元MCU的A/D输入端，所述微控制单元MCU为带有24位A/D转换功能的嵌入式微控制芯片。经过A/D转换后通过RS232/485接口传输至上位机的输入端，利用上位机上的软件进行信号分析，得到噪声的频谱，供技术人员进行分析和比较。