低频噪声测试电路及低频噪声测试方法与流程

专利2026-01-30  3


本披露一般涉及信号处理。更具体地,本披露涉及一种低频噪声测试电路及低噪声测试方法。


背景技术:

1、噪声是材料或器件各方面物理机制的一个宏观综合体现,其中不同的噪声形态,表明不同的噪声成分。例如,电子系统中普遍存在的电流噪声,其在低频下常常呈现出闪烁特性(也即1/f特性)。

2、在实际应用中,通常需要对电子系统中的一些低频噪声进行测量。然而,在电子系统中,例如载流子的小扰动或热激励所产生的1/f噪声等低频噪声,其噪声等级非常低,这些低频噪声的测试非常容易受到环境、寄生、供电等因素的影响。因此,亟需一种能够实现对1/f噪声等低频噪声针对性测量的测试方案。


技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题,本披露在多个方面中提出了能够高效且精准测量低频噪声的测试电路。

2、在本披露实施方式的第一方面中,提供了一种低频噪声测试电路,包括:被测目标,其包括测量端,其中一测量端作为信号采集端;供电偏置电路,其与被测目标的测量端连接,且配置为向所述被测目标提供测试用电源;以及噪声测试电路,其与所述被测目标的信号采集端连接,且配置为采集所述被测目标的信号采集端的输出信号,并对所述输出信号进行低噪声采样处理,以得到关于所述被测目标的低频噪声。

3、在一些实施例中,所述噪声测试电路包括:信号采样处理电路,其连接至所述被测目标的信号采集端,且配置为对所述输出信号进行多重过滤、可变增益调整以及采样处理;以及信号转换处理电路,其连接至所述信号采用处理电路,且配置为将所述信号采样处理电路输出的信号转换为频域信号,以实现对所述输出信号的低噪声采样处理,其中所述频域信号为关于所述被测目标的低频噪声。

4、在一些实施例中,其中所述信号采样处理电路包括:高通滤波器,其连接至所述被测目标的信号采集端,且配置为对所述输出信号进行滤波处理,以得到第一信号;可变增益放大器组,其包含至少一组可变增益放大器,其中任一组所述可变增益放大器连接至所述高通滤波器,且配置为对所述第一信号进行可变增益调整;低通滤波器,其连接至所述可变增益放大器组,且配置为对经可变增益调整后的信号进行滤波处理,以得到第二信号;以及信号采样器,其连接至所述低通滤波器,且配置为对所述第二信号进行采样处理。

5、在一些实施例中,其中所述可变增益放大器组包括电压增益放大器、电流增益放大器以及直流耦合放大器。

6、在一些实施例中,所述信号转换处理电路包括:信号处理器,其连接至所述信号采样器,且配置为对所述信号采样器输出的信号进行傅里叶变换处理,以得到所述频域信号。

7、在一些实施例中,所述供电偏置电路包括:多路供电支路,其中每路所述供电支路经供电源表供电、且与一所述被测目标的测量端连接,其中部分所述供电支路包括串联连接的电源滤波器和负载矩阵。

8、在一些实施例中,还包括:模式选择电路,包括多个动态转换开关,其中所述供电支路上并联有所述动态转换开关,所述被测目标的信号采集端与所述噪声测试电路之间串联一所述动态转换开关,其中所述模式选择电路基于其所包含的动态转换开关的开关状态调整,控制所述低频噪声测试电路在不同工作模式下工作。

9、在一些实施例中,其中所述低频噪声测试电路的工作模式包括用于测试所述被测目标的直流特性的直流测量模式、用于测量所述被测目标的低频噪声的噪声测量模式以及用于对所述低频噪声测试电路中的电子器件进行放电处理的空闲模式。

10、在一些实施例中,其中:所述被测目标包括电子器件,关于所述被测目标的低频噪声包括闪烁噪声;或者所述被测目标包括电子线路,关于所述电子线路的低频噪声包括所述电子线路所输出的低频噪声。

11、在本披露实施方式的第二方面中,提供了一种低频噪声测试方法,其用于对第一方面所述的低频噪声测试电路进行低频噪声测试,所述低频噪声测试方法包括:在所述直流测量模式下,控制所述供电支路上的动态转换开关处于闭合状态、所述被测目标的信号采集端所串联的动态转换开关处于断开状态,以使得所述供电源表对所述被测目标进行直接供电,实现对所述被测目标的直流特性的测量;以及

12、在所述噪声测量模式下,根据所述被测目标的直流特性调整所述供电支路中负载矩阵的取值,并控制所述供电支路上的动态转换开关处于断开状态,以使得所述供电源表的供电信号经所述供电支路中的电源滤波器和负载矩阵处理后再对所述被测目标进行供电,以及控制所述被测目标的信号采集端所串联的动态转换开关处于闭合状态,以启动所述噪声测试电路测试所述被测目标的低频噪声。

13、通过如上所提供的低频噪声测试电路,本披露实施例可以在低频噪声测试电路中集成供电偏置电路以及噪声测试电路,以基于该供电偏置电路为被测目标提供测试用电源,以及基于所述噪声测试电路实现对被测目标的低频噪声的测量。可以看出,本披露的方案能够通过低频噪声测试电路中的巧妙的电路结构设计,实现对被测目标的低频噪声的精准以及高效测量。

14、另外,在一些实施例中,在低频噪声测试电路中还集成有模式选择电路,以基于模式选择电路和其他电路之间的配合,使得低频噪声测试电路可以工作在不同工作模式下,满足不同测试需求,增强低频噪声测试电路的实用性。



技术特征:

1.一种低频噪声测试电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低频噪声测试电路,其特征在于,所述噪声测试电路包括:

3.根据权利要求2所述的低频噪声测试电路,其特征在于,其中所述信号采样处理电路包括:

4.根据权利要求3所述的低频噪声测试电路,其特征在于,其中所述可变增益放大器组包括电压增益放大器、电流增益放大器以及直流耦合放大器。

5.根据权利要求3所述的低频噪声测试电路,其特征在于,所述信号转换处理电路包括:

6.根据权利要求1~5中任一项所述的低频噪声测试电路,其特征在于,所述供电偏置电路包括:

7.根据权利要求6所述的低频噪声测试电路,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求7所述的低频噪声测试电路,其特征在于,其中所述低频噪声测试电路的工作模式包括用于测试所述被测目标的直流特性的直流测量模式、用于测量所述被测目标的低频噪声的噪声测量模式以及用于对所述低频噪声测试电路中的电子器件进行放电处理的空闲模式。

9.根据权利要求6所述的低频噪声测试电路,其特征在于,其中:

10.一种低频噪声测试方法,其用于对权利要求8所述的低频噪声测试电路进行低频噪声测试,其特征在于,所述低频噪声测试方法包括:


技术总结
本披露公开了一种低频噪声测试电路及低频噪声测试方法。其中,所述低频噪声测试电路包括:被测目标,其包括测量端和信号采集端;供电偏置电路,其与被测目标的测量端连接,且配置为向所述被测目标提供测试用电源;以及噪声测试电路,其与所述被测目标的信号采集端连接,且配置为采集所述被测目标的信号采集端的输出信号,并对所述输出信号进行低噪声采样处理,以得到关于所述被测目标的低频噪声。通过本披露的技术方案,可以基于低频噪声测试电路中的巧妙的电路结构设计,实现对被测目标的低频噪声的精准以及高效测量。

技术研发人员:孙怀民,张冀昭
受保护的技术使用者:上海概伦电子股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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