具有自动校准电路的探头、自动校准方法及示波器与流程

本发明涉及示波器信号处理，尤其涉及一种具有自动校准电路的探头、自动校准方法及示波器。

背景技术：

1、随着示波器技术的高速发展，示波器在各领域上的使用也越来越频繁，同时也对于示波器的信号处理的准确性和处理成本也越来越重视。

2、特别是示波器连接探头后，由于探头与示波器匹配不好导致会导致用户对信号问题误判。传统方式下，用户在接上示波器探头时，将探头连接在方波信号上，用户使用螺丝刀等调节工具来调节探头上的可调电容来校准探头，以使探头与示波器匹配。

3、这样一方面，用户调节不方便，而且每个人的习惯不一样，校准出来的波形差强人意；另一方面，机械可调电容制造工艺差别较大，有时候不能满足探头的校准需求。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提出一种具有自动校准电路的探头、自动校准方法及示波器，旨在解决如何提高示波器输入信号的准确率的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种具有自动校准电路的探头，所述具有自动校准电路的探头包括探棒电路、接头电路和主机模块，所述接头电路包含变容电路和限流保护电路;

3、所述探棒电路,用于接收被测信号，并与所述变容电路和所述主机模块连接；

4、所述变容电路，用于根据所述主机模块输出的调整参数调整内部电容，并与所述主机模块和所述限流保护电路连接，其中，所述调整参数为正电压和负电压；

5、所述限流保护电路，用于对所述内部电容进行限流保护。

6、可选地，所述变容电路包含第四电阻和变容二极管组，所述变容二极管组包括第一变容二极管组和第二变容二极管组，所述第四电阻的一端分别与所述探棒电路和所述主机模块的探棒端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第一变容二极管组的负极和所述第二变容二极管组的正极连接；

7、所述第一变容二极管组的正极依次与所述限流保护电路和所述主机模块的负电压端连接，所述第二变容二极管组的负极依次与所述限流保护电路和所述主机模块的正电压端连接。

8、可选地，所述变容二极管组为一个或者多个同向串联的变容二极管组成的电路，同向串联后的正极为所述变容二极管组的正极，同向串联后的负极为所述变容二极管组的负极，所述变容二极管，用于根据所述调整参数使所述变容二极管形成反偏，并依据所述反偏固定所述变容二极管的内部电容，并通过所述内部电容抵消所述被测信号变化导致的电容变化。

9、可选地，所述限流保护电路包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端与所述第一变容二极管组的正极连接，所述第六电阻的一端与第二变容二极管组的负极连接，所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的另一端连接后接地。

10、可选地，所述限流保护电路包括第二电容和第三电容，所述第二电容的一端与所述第一变容二极管组的正极连接，所述第三电容的一端与第二变容二极管组的负极连接，所述第二电容的另一端和所述第三电容的另一端连接后接地。

11、可选地，所述探棒电路包括第一电容、探棒接点、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端并联连接之后与所述探棒接点连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电阻的第二端并联连接之后的连接点与所述接头电路连接。

12、可选地，所述探棒电路包括第三电阻，所述三电阻的一端与所述连接点连接，所述第三电阻的另一端分别与所述主机模块和所述变容电路连接，所述第三电阻，用于调节电路中的电路参数并通过所述电路参数控制所述被测信号的幅度大小一致。

13、此外，本申请还提供了一种自动校准方法，自动校准方法包括上述的具有自动校准电路的探头，所述自动校准方法的步骤，包括：

14、获取采集的信号；

15、检测所述信号是否与预设的标准匹配；

16、若所述信号与预设的标准不匹配，则确定所述信号的状态；

17、根据所述状态调节所述主机模块的正电压、负电压，所述变容电路中的第一变容二极管组的电容和第二变容二极管组的电容根据所述主机模块输出的正电压和负电压的变化而变化，得到改变后的校准电容；

18、执行所述获取采集的信号的步骤，直至所述信号与预设的标准匹配，并存储得到能够输出所述正电压的参数和能够输出所述负电压的参数。

19、可选地，所述信号为方波信号。

20、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种示波器，所述示波器上存储有自动校准程序，所述自动校准程序被处理器执行时实现如上所述的自动校准方法的步骤。

21、本申请提供了一种具有自动校准电路的探头，该电路包括探棒电路、接头电路和主机模块，所述接头电路包含变容电路和限流保护电路;所述探棒电路,用于接收被测信号，并与所述变容电路和所述主机模块连接；所述变容电路，用于根据所述主机模块输出的调整参数调整内部电容，并与所述主机模块和所述限流保护电路连接，其中，所述调整参数为正电压和负电压；所述限流保护电路，用于对所述内部电容进行限流保护。通过接头电路中的变容电路对被测信号中的信号波动进行抵消以及可以主机模块内的调整参数调整内部电容的大小，并通过限流保护电路保护内部电容，从而避免了现有技术中示波器无法对被测信号进行校准的现象发生，通过接头电路中的变容电路对被测信号中的信号波动进行抵消进而可以保证示波器输入信号的准确率。

技术特征：

1.一种具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述具有自动校准电路的探头包括探棒电路、接头电路和主机模块，所述接头电路包含变容电路和限流保护电路;

2.如权利要求1所述具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述变容电路包含第四电阻和变容二极管组，所述变容二极管组包括第一变容二极管组和第二变容二极管组，所述第四电阻的一端分别与所述探棒电路和所述主机模块的探棒端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第一变容二极管组的负极和所述第二变容二极管组的正极连接；

3.如权利要求2所述具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述变容二极管组为一个或者多个同向串联的变容二极管组成的电路，同向串联后的正极为所述变容二极管组的正极，同向串联后的负极为所述变容二极管组的负极，所述变容二极管，用于根据所述调整参数使所述变容二极管形成反偏，依据所述反偏固定所述变容二极管的内部电容，并通过所述内部电容抵消所述被测信号变化导致的电容变化。

4.如权利要求3所述具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述限流保护电路包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端与所述第一变容二极管组的正极连接，所述第六电阻的一端与第二变容二极管组的负极连接，所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的另一端连接后接地。

5.如权利要求4所述具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述限流保护电路包括第二电容和第三电容，所述第二电容的一端与所述第一变容二极管组的正极连接，所述第三电容的一端与第二变容二极管组的负极连接，所述第二电容的另一端和所述第三电容的另一端连接后接地。

6.如权利要求5所述具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述探棒电路包括第一电容、探棒接点、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端并联连接之后与所述探棒接点连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电阻的第二端并联连接之后的连接点与所述接头电路连接。

7.如权利要求6所述具有自动校准电路的探头，其特征在于，所述探棒电路包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述连接点连接，所述第三电阻的另一端分别与所述主机模块和所述变容电路连接，所述第三电阻，用于调节电路中的电路参数并通过所述电路参数控制所述被测信号的幅度大小一致。

8.一种自动校准方法，其特征在于，所述自动校准方法应用于权利要求1至7中任一项的所述具有自动校准电路的探头，所述自动校准方法的步骤，包括：

9.如权利要求8所述的自动校准方法，其特征在于，所述信号为方波信号。

10.一种示波器，其特征在于，所述示波器上存储有自动校准程序，所述自动校准程序被处理器执行时实现如权利要求8-9中所述自动校准方法的步骤。

技术总结
本申请涉及示波器信号处理技术领域，并公开了一种具有自动校准电路的探头、自动校准方法及示波器，该电路包括：探棒电路、接头电路和主机模块，所述接头电路包含变容电路和限流保护电路;所述探棒电路,用于接收被测信号，并与所述变容电路和所述主机模块连接；所述变容电路，用于根据所述主机模块输出的调整参数调整内部电容，并与所述主机模块和所述限流保护电路连接，其中，所述调整参数为正电压和负电压；所述限流保护电路，用于对所述内部电容进行限流保护。本申请提高了示波器输入信号的准确率。

技术研发人员：张兴杰,王冠群
受保护的技术使用者：深圳麦科信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12