一种电源芯片低噪声特性测试装置的制作方法

本发明涉及一种电源芯片低噪声特性测试装置。

背景技术：

在芯片测试低噪声参考电压有很低的噪声频谱，测试设备的本底噪声需要远低于待测信号频谱才能准确完成测试，通常情况下测试设备的本底噪声达不到测量低噪声参考电压噪声频谱的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电源芯片低噪声特性测试装置，其可以将待测信号噪声放大一定倍数，使得放大后的噪声远大于测试设备本底噪声，从而实现低噪声参考电压频谱的准确测量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种电源芯片低噪声特性测试装置，包括被测电源芯片；与被测电源芯片连接的工频信号陷波电路，通过所述工频信号陷波电路对工频信号进行滤波；与所述工频信号陷波电路连接的可调节增益的低噪声放大器，通过所述低噪声放大器将被测低噪声信号进行放大；与所述低噪声放大器连接的单端输入转差分输入电路，通过所述单端输入转差分输入电路有效抑制电源频率从而有更好的输出摆幅；与所述单端输入转差分输入电路连接的差分输入高精度数模转换器，通过所述差分输入高精度数模转换器将模拟信号转换成数字信号；与所述差分输入高精度数模转换器连接的处理单元，通过所述处理单元对数字信号进行处理采集；所述处理单元与电平转换器连接，通过所述电平转换器将数字电平转换成模拟电平，所述电平转换器与数据接收设备连接。

进一步的，优选地，所述工频信号陷波电路与被测电源芯片之间连接有隔直流部件。

更优选地，所述隔直流部件、所述工频信号陷波电路、所述低噪声放大器、所述单端输入转差分输入电路、所述差分输入高精度数模转换器、所述处理单元与所述电平转换器均设置在屏蔽盒内。

更优选地，所述隔直流部件与被测电源之间通过高屏蔽连接器连接。

更优选地，所述电平转换器与所述数据接收设备之间通过标准uartrs2323接口连接。

优选地，所述数据接收设备包括上位机、示波器或者质谱仪。

更优选地，所述隔直流部件包括电容。

优选地，处理单元包括fpga或微处理器。

更优选地，所述低噪声放大器包括ad797放大器，所述ad797放大器的正极输入端与第一电容和第一电阻连接，所述第一电容另一端与所述工频信号陷波电路连接，所述第一电阻另一端接地，所述ad797放大器的负极输入端与可调电阻连接，所述ad797放大器的负极输入端与输出端之间连接有第二电阻，所述ad797放大器的输出端与第二电容连接，所述第二电容另一端与所述单端输入转差分输入电路连接。

更优选地，所述可调电阻的可调范围为10ω～200ω。

本发明的有益效果：本发明通过低噪声放大器将待测信号噪声进行放大，使得放大后的噪声远大于测试设备本底噪声，从而实现低噪声参考电压频谱的准确测量，降低了测试设备的本底噪声以及数模转换器的精度要求。

附图说明

图1是本发明一种电源芯片低噪声特性测试装置的结构原理图；

图2是本发明的低噪声放大器的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参见图1所示，本实施例公开了一种电源芯片低噪声特性测试装置，包括被测电源芯片10，被测电源芯片10固定在测试夹具上，与被测电源芯片10连接的工频信号陷波电路20，通过工频信号陷波电路20对被测噪声信号中的工频信号进行过滤，工频信号陷波电路20与被测电源芯片10之间连接有隔直流部件30，隔直流部件30包括电容，通过隔直流部件30将被测噪声信号中的直流部分阻隔；与工频信号陷波电路20连接的可调节增益的低噪声放大器40，通过低噪声放大器40将被测低噪声信号进行放大，使得放大后的噪声信号大于测试设备本底噪声，测试设备包括上位机、示波器或质谱仪；与低噪声放大器40连接的单端输入转差分输入电路50，通过单端输入转差分输入电路50有效抑制线路中工作电源频率从而有更好的输出摆幅；与单端输入转差分输入电路50连接的差分输入高精度数模转换器60，通过差分输入高精度数模转换器60将模拟信号转换成数字信号；与差分输入高精度数模转换器60连接的处理单元70，通过处理单元70对数字信号进行处理采集，处理单元70包括fpga或微处理器；处理单元70与电平转换器80连接，电平转换器80为rs232电平转换器，rs232电平转换器80与数据接收设备100连接，通过rs232电平转换器80将数字电平转换成数据接收设备100能够接收的模拟电平，rs232电平转换器80与数据接收设备100之间通过标准uartrs2323接口90连接，数据接收设备100包括上位机、示波器或者质谱仪，通过数据接收设备100对噪声信号进行显示；

隔直流部件30、工频信号陷波电路20、低噪声放大器40、单端输入转差分输入电路50、差分输入高精度数模转换器60、处理单元70与rs232电平转换器80均设置在屏蔽盒200内，通过屏蔽盒200隔绝外部的信号干扰，隔直流部件30与被测电源芯片10之间通过高屏蔽连接器110连接，屏蔽盒200上设有第一接口，第一接口与屏蔽盒200内的隔直流部件30连接，被测电源芯片10通过高屏蔽连接器110与第一接口连接；

低噪声放大器40包括ad797放大器，ad797放大器具有极低噪声、低失真的特性，ad797放大器的正极输入端与第一电容c1和第一电阻r1连接，第一电容c1的电容值为1300μf，第一电阻r1的阻值为1kω，第一电容c1另一端与工频信号陷波电路20连接，第一电阻r1另一端接地，ad797放大器的负极输入端与可调电阻rf连接，可调电阻rf的可调范围为10ω～200ω，通过调节电阻rf能够调节ad797放大器的放大倍数，ad797放大器的负极输入端与输出端之间连接有第二电阻r2，第二电阻r2的阻值为200kω，ad797放大器的输出端与第二电容c2连接，第二电容c2的电容值为20μf，第二电容c2另一端与单端输入转差分输入电路50连接。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种电源芯片低噪声特性测试装置，包括被测电源芯片；与被测电源芯片连接的工频信号陷波电路；与所述工频信号陷波电路连接的可调节增益的低噪声放大器；与所述低噪声放大器连接的单端输入转差分输入电路；与所述单端输入转差分输入电路连接的差分输入高精度数模转换器；与所述差分输入高精度数模转换器连接的处理单元；所述处理单元与电平转换器连接，所述电平转换器与数据接收设备连接的技术方案，本发明可用于电源芯片低噪声特性的测试。

技术研发人员：孙泉;齐敏;万中强
受保护的技术使用者：江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司
技术研发日：2018.12.14
技术公布日：2019.03.15