电压采集电路及电压采集的方法与流程

本申请涉及esd测试电路，尤其涉及一种电压采集电路及电压采集的方法。

背景技术：

1、随着工业自动化的广泛应用，产品可靠性的要求越来越高，产品的电磁兼容(electro magnetic compatibility，emc)试验也成为工业自动化中不可或缺的一部分。静电放电(electro-static discharge，esd)测试属于emc试验中的一个测试项目。

2、在esd测试的过程中需要判断是否完成放电，以及esd放电的电压是否达到预设值，所以对esd测试的放电电压进行监控(如采集esd放电电压)是非常重要的关键环节。但是，esd测试时，电容(如100pf高压电容)上电压变化的趋势存在较大的采集难度。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电压采集电路及电压采集的方法，可以采集esd上电容(如100pf电容)电压变化的趋势，可以满足esd电压采集的高耐压的需求；此外通过双屏蔽层的技术方案，实现较高精度的电压采集。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种电压采集电路，所述电路包括输入端、输出端、第一接地端、第一电阻及第二电阻，其中：

3、所述输入端，用于输入静电放电esd电压；所述输出端，用于输出分压后的第一电压；所述第一电阻，用于连接所述输入端与所述输出端；所述第二电阻，用于连接所述输出端与所述第一接地端；其中，所述第一电阻的电阻值大于所述第二电阻的电阻值。

4、在本申请实施例中，电压采集电路中使用高电阻值的第一电阻及低电阻值的第二电阻对esd电压进行分压，这样，当esd电压较高时，也可以通过电压采集电路对esd电压进行采集，从而可以满足esd电压采集的高耐压的需求。

5、在一些可能的实现方式中，所述第二电阻中存在寄生电容。

6、在本申请实施例中，利用所述第二电阻中存在寄生电容可以起到rc延时的作用，从而便于对esd电压进行采集。

7、在一些可能的实现方式中，所述电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联。

8、在本申请实施例中，esd电压会对第二电阻中的寄生电容及与第二电阻并联的第一电容进行充电，这样，可以进一步对esd放电过程进行延时，从而便于采集esd上电容(如100pf电容)电压变化的趋势。

9、在一些可能的实现方式中，所述第一电阻为插件电阻，和/或，所述第二电阻为插件电阻。

10、在本申请实施例中，插件电阻具有高耐压的特点，第一电阻和/或第二电阻为插件电阻，可以进一步满足esd电压采集的高耐压的需求。

11、在一些可能的实现方式中，所述第一电阻的电阻值为1000兆欧，所述第二电阻的电阻值为250千欧。

12、在一些可能的实现方式中，所述电路中存在第一屏蔽层，所述第一屏蔽层用于对所述第一电压进行稳压保护。

13、在本申请实施例中，第一屏蔽层能够对第一电压进行稳压保护，这样，可以减小esd电压采集的波动，从而能够提高esd电压采集的精度。

14、在一些可能的实现方式中，所述电路还包括运算放大器，所述运算放大器用于对所述第一电压进行电压跟随得到第二电压，所述第一屏蔽层是由所述第二电压基于静电平衡效应形成的。

15、在一些可能的实现方式中，所述电路中还存在第二屏蔽层，所述第二屏蔽层用于对所述第一电压及所述第二电压进行屏蔽保护。

16、在本申请实施例中，第二屏蔽层能够对第一电压及第二电压进行屏蔽保护，这样，可以提高esd采集电压信号的抗干扰能力，从而能够进一步提高esd电压采集的精度。

17、在一些可能的实现方式中，所述电路还包括隔离放大器、处理模块及第二接地端，所述隔离放大器，用于连接所述输出端与所述处理模块的输入端；所述第二接地端，用于连接所述处理模块的输出端；所述处理模块，用于对所述第一电压进行处理，以实现对所述esd电压的分析；其中，所述第二屏蔽层通过接所述第二接地端，对信号进行包裹形成一个金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩能够基于静电平衡效应屏蔽外部磁场干扰。

18、第二方面，本申请实施例提供了一种电压采集的方法，包括：

19、提供一输入端，所述输入端用于输入静电放电esd电压；提供一输出端，所述输出端用于输出分压后的第一电压；设置所述第一电阻，所述第一电阻用于连接所述输入端与所述输出端；设置所述第二电阻，所述第二电阻用于连接所述输出端与所述第一接地端；其中，所述第一电阻的电阻值大于所述第二电阻的电阻值。

20、在本申请实施例中，使用高电阻值的第一电阻及低电阻值的第二电阻对esd电压进行分压，这样，当esd电压较高时，也可以对esd电压进行采集，从而可以满足esd电压采集的高耐压的需求。

21、第三方面，本申请实施例提供了一种电压采集装置，包括如第一方面或第一方面中任一方面所述的电压采集电路，所述电压采集装置用于根据所述电压采集电路采集esd电压。

22、第四方面，本申请实施例提供了一种esd测试仪，包括如第一方面或第一方面中任一方面所述的电压采集电路，所述esd测试仪用于根据所述电压采集电路进行esd放电测试。

23、在本申请实施例中，电压采集电路中使用高电阻值的第一电阻及低电阻值的第二电阻对esd电压进行分压，这样，当esd电压较高时，也可以通过电压采集电路对esd电压进行采集，从而可以满足esd电压采集的高耐压的需求。

24、同时，利用第二电阻中的寄生电容及与第二电阻并联的第一电容，可以进一步对esd放电过程进行延时，从而便于采集esd上电容(如100pf电容)电压的变化，将纳秒(ns)级别转化成毫秒(ms)级别的电压变化趋势，便于后级模块采集。

技术特征：

1.一种电压采集电路，其特征在于，所述电路包括输入端、输出端、第一接地端、第一电阻及第二电阻，其中：

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二电阻中存在寄生电容。

3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电阻为插件电阻，和/或，所述第二电阻为插件电阻。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电阻的电阻值为1000兆欧，所述第二电阻的电阻值为250千欧。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路中存在第一屏蔽层，所述第一屏蔽层用于对所述第一电压进行稳压保护。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电路还包括运算放大器，所述运算放大器用于对所述第一电压进行电压跟随得到第二电压，所述第一屏蔽层是由所述第二电压基于静电平衡效应形成的。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述电路中还存在第二屏蔽层，所述第二屏蔽层用于对所述第一电压及所述第二电压进行屏蔽保护。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电路还包括隔离放大器、处理模块及第二接地端，

10.一种电压采集的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供了一种电压采集电路及电压采集的方法，涉及ESD测试电路技术领域。该电压采集电路包括输入端、输出端、第一接地端、第一电阻及第二电阻，其中：所述输入端，用于输入静电放电ESD电压；所述输出端，用于输出分压后的第一电压；所述第一电阻，用于连接所述输入端与所述输出端；所述第二电阻，用于连接所述输出端与所述第一接地端；其中，所述第一电阻的电阻值大于所述第二电阻的电阻值。本申请实施例中的电压采集电路，可以采集ESD上电容(如100PF电容)电压变化的趋势，可以满足ESD电压采集的高耐压的需求；此外通过双屏蔽层的技术方案，实现较高精度的电压采集。

技术研发人员：何林清,崔永昌,刘彦志,何选民
受保护的技术使用者：深圳市标谱半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17