CN111487452B - 一种超快电流探测装置及脉冲测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高频电流探测技术领域，尤其涉及一种超快电流探测装置及脉冲测试***，该装置包括：输入、输出、探测同轴连接器、阻抗匹配电路；阻抗匹配电路包括三端，第一端通过输入同轴连接器连接脉冲发生装置，第二端通过输出同轴连接器经传输线连接被测装置，且第二端通过输出同轴连接器经传输线连接探测接收装置的第一采集端，第三端通过该探测同轴连接器连接探测接收装置的第二采集端，该阻抗匹配电路的输入阻抗与阻抗匹配电路的输出阻抗、该脉冲发生装置的输出阻抗、该探测接收装置的第一采集端的第一阻抗以及第二采集端的第二阻抗，均与该脉冲测试***的特征阻抗相等，可精确探测经过该超快电流探测装置的脉冲信号。
Description
技术领域
本发明涉及高频电流探测技术领域，尤其涉及一种超快电流探测装置。
背景技术
传输线脉冲发生器(TLP)用于测量器件在承受静电脉冲过程中的IV曲线，为静电放电(ESD)防护全局保护结构提供所需的仿真参数，大多ESD防护都会采用该传输线脉冲发生器。
现有TLP***的电流探测***常由感应式电流探头和示波器组成，具体地，该TLP***中有传输段传输线，在进行电流探测时，将电流探头直接插接于该传输线的芯线上，使得传输线芯线穿过该电流探头，在电流流经探头时，在探头上产生一个感应电压，由示波器通过探测到的感应电压推算出流经的电流大小。但是，上述的操作需要将传输线剥开，让传输线芯线穿过电流探头，导致探测***失配，从而影响电流的探测。而且由于电流探头的带宽限制，致使其无法精确探测上升沿小于200ps的电流脉冲。
因此，如何提高电流探测的准确性是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的超快电流探测装置。
第一方面，本发明提供了一种超快电流探测装置，应用于脉冲测试***中，包括：
输入同轴连接器、输出同轴连接器、探测同轴连接器以及阻抗匹配电路；
所述阻抗匹配电路的第一端通过所述输入同轴连接器连接脉冲发生装置，所述阻抗匹配电路的第二端通过所述输出同轴连接器经传输线连接被测装置，且所述第二端通过所述输出同轴连接器经所述传输线还连接探测接收装置的第一采集端，所述阻抗匹配电路的第三端通过所述探测同轴连接器连接所述探测接收装置的第二采集端；
所述阻抗匹配电路的输入阻抗、所述阻抗匹配电路的输出阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗、所述探测接收装置的所述第一采集端的第一阻抗以及所述第二采集端的第二阻抗，均与所述脉冲测试***的特征阻抗相等，所述输入阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述第二阻抗的第一合成阻抗，所述阻抗匹配电路的输出阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗。
进一步地，所述阻抗匹配电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；
所述第一电阻的一端连接所述第二电阻的一端并作为所述阻抗匹配电路的第一端，所述第三电阻的一端连接所述第二电阻的另一端并作为所述阻抗匹配电路的第二端，所述第一电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端作为所述阻抗匹配电路的第三端。
进一步地，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻的阻值分配如下：
R3＝R1-R0
其中，R1为所述第一电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻，R0为所述特征阻抗，A1为所述超快电流探测装置的第一衰减倍数，即所述第一端的第一电压值与所述第二端的第二电压值的第一比值。
进一步地，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻中各自的容差均小于或等于1％。
进一步地，所述输入同轴连接器、输出同轴连接器、探测同轴连接器均为SMA连接器。
进一步地，所述阻抗匹配电路包括：第四电阻、第五电阻和第六电阻；
所述第四电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第一端，所述第五电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第二端，所述第六电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第三端，所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端、所述第六电阻的另一端相连接。
进一步地，所述第四电阻、所述第五电阻、所述第六电阻的阻值分配如下：
其中，R4为所述第四电阻，R5为所述第五电阻，R6为所述第六电阻，R0为所述特征阻抗，A2为所述超快电流探测装置的第二衰减倍数，即所述第一端的第三电压值与所述第二端的第四电压值的第二比值。
进一步地，还包括：电路板；
所述输入同轴连接器、所述输出同轴连接器、所述探测同轴连接器以及所述阻抗匹配电路都设置于所述电路板上。
进一步地，所述阻抗匹配电路为对称结构。
第二方面，本发明还提供了一种脉冲测试***，包括：
顺次连接的脉冲发生装置、如上述任一的超快电流探测装置、探测接收装置；
所述超快电流探测装置的输入同轴连接器与所述脉冲发生装置连接，所述超快电流探测装置的输出同轴连接器经传输线与被测装置连接，且所述输出同轴连接器经所述传输线还连接所述探测接收装置的第一采集端，所述超快电流探测装置的探测同轴连接器连接所述探测接收装置的第二采集端；
所述超快电流探测装置中的阻抗匹配电路的输入阻抗、所述阻抗匹配电路的输出阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗、所述探测接收装置的所述第一采集端的第一阻抗以及所述第二采集端的第二阻抗，均与所述脉冲测试***的特征阻抗相等，所述输入阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述第二阻抗的第一合成阻抗，所述阻抗匹配电路的输出阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种超快电流探测装置，包括：输入同轴连接器、输出同轴连接器、探测同轴连接器以及阻抗匹配电路；该阻抗匹配电路的第一端通过输入同轴连接器连接脉冲发生装置，该阻抗匹配电路的第二端通过输出同轴连接器经传输段传输线连接被测装置，且第二端通过输出同轴连接器经传输线还连接探测接收装置的第一采集端，该阻抗匹配电路的第三端通过该探测同轴连接器连接探测接收装置的第二采集端，该阻抗匹配电路的输入阻抗与所述阻抗匹配电路的输出阻抗、该脉冲发生装置的输出阻抗、该探测接收装置的第一采集端的第一阻抗以及该第二采集端的第二阻抗，均与脉冲测试***的特征阻抗相等；将该超快电流探测装置应用于TLP***的IV测试***中，由于其与该TLP***的特征阻抗相匹配，因此，可精确探测经过该超快电流探测装置的脉冲信号，通过计算进一步精确获取流经该被测装置的电流脉冲，克服电流探测中存在的带宽限制和阻抗失配的问题，提高电流探测的准确性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中超快电流探测装置的结构示意图；
图2示出了本发明实施例中阻抗匹配电路的第一种结构的结构示意图；
图3示出了本发明实施例中采用第一种结构的阻抗匹配电路的等效电路图；
图4示出了本发明实施例中阻抗匹配电路的第二种结构的结构示意图；
图5示出了本发明实施例中采用第二种结构的阻抗匹配电路的等效电路图；
图6示出了本发明实施例中将第一种情况的超快电流探测装置设置于TLP***中的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明应用于TLP***的IV探测***中，采用一种超快电流探测装置，将该电流探测装置设置于被测线路中，并为该电流探测装置设置探测输出端，该探测输出端连接探测接收装置，基于该探测接收装置获得精确的电压波形，具体是通过计算获取流经被测装置的电流脉冲，得到被测装置的ESD的电学特性，从而为被测器件或电路的抗静电放电能力提供可靠仿真参数。
本发明实施例提供了一种超快电流探测装置，如图1所示，包括：输入同轴连接器102、输出同轴连接器103、探测同轴连接器104以及阻抗匹配电路105。
还包括：电路板101，其中，该输入同轴连接器102、输出同轴连接器103、探测同轴连接器104以及阻抗匹配电路105都设置于该电路板上。
该阻抗匹配电路105的第一端通过输入同轴连接器102连接脉冲发生装置B，该阻抗匹配电路105的第二端通过输出同轴连接器103经传输线106连接被测装置C，且该第二端通过该输出同轴连接器经该传输线还连接探测接收装置D的第一采集端，该阻抗匹配电路105的第三端通过探测同轴连接器104连接探测接收装置D的第二采集端。
该阻抗匹配电路105的输入阻抗与阻抗匹配电路105输出阻抗、该脉冲发生装置B的输出阻抗、该探测接收装置D的第一采集端的第一阻抗以及第二采集端的第二阻抗均与该脉冲测试***的特征阻抗相等，输入阻抗为阻抗匹配电路105的阻抗、第一阻抗、第二阻抗的第一合成阻抗，阻抗匹配电路105的输出阻抗为阻抗匹配电路105的阻抗、第一阻抗、脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗。
该脉冲测试***的特征阻抗是射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性。该特征阻抗一般为50Ω。
该超快电流探测装置满足***阻抗匹配的要求。具体地，有如下两种结构：
第一种，该阻抗匹配电路105呈π型结构；
第二种，该阻抗匹配电路105呈T型结构。
在第一种结构中，如图2所示，该阻抗匹配电路105包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3。
该第一电阻R1的一端连接该第二电阻R2的一端并作为该阻抗匹配电路105的第一端，该第三电阻R3的一端连接该第二电阻R2的另一端并作为阻抗匹配电路的第二端，第一电阻R1的另一端接地，第三电阻R3的另一端作为阻抗匹配电路105的第三端。
为了使得该阻抗匹配电路105在不破坏被测***原有硬件的前提下满足***整体阻抗匹配的测试要求，因此，该阻抗匹配电路的输入阻抗、阻抗匹配电路的输出阻抗、脉冲发生装置B的输出阻抗、探测接收装置的第一采集端的第一阻抗以及第二采集端的第二阻抗均相等，且均与该脉冲测试***的特征阻抗相等。
输入阻抗为阻抗匹配电路的阻抗、第一阻抗、第二阻抗的第一合成阻抗，阻抗匹配电路的输出阻抗为阻抗匹配电路的阻抗、第一阻抗、脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗。
具体地，如图3所示，为采用π型结构的阻抗匹配电路105之后的等效电路图。
其中，Rs为脉冲发生装置的输出阻抗，RCH1和RCH2分别为该探测接收装置D的第一采集端的第一阻抗和第二采集端的第二阻抗，R0为该脉冲测试***的特征阻抗。
由上述可知，RS＝RCH1＝RCH2＝R0
该阻抗匹配电路的输入阻抗RIN1为该阻抗匹配电路的输入同轴连接器之后的合成阻值，其中，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一采集端的第一阻抗、第二采集端的第二阻抗，则
RIN1＝(RCH2//(RCH1+R3)+R2)//R1＝RS (1)
该阻抗匹配电路的输出阻抗ROUT1为该阻抗匹配电路的输出同轴连接器往前的合成阻值，其中，包括：第一电阻、第二电阻、第三电路、第一采集端的第一阻抗以及脉冲发生装置的输出电阻，则
ROUT1＝(RS//R1+R2)//(R3+RCH1)＝RCH2 (2)
由于RIN1＝ROUT1，且RS＝RCH2，同时，该等效电路图中为对称结构，则
R1＝R3+RCH1
将公式(1)简化后得
(R0//R1+R2)//R1＝R0
第一衰减倍数
而
其中，VIN1为该阻抗匹配电路的输入同轴连接器处的电压值，VOUT1为该阻抗匹配电路的输出同轴连接器处的电压值。
则
得
将公式(4)代入公式(3)中得
则
将公式(5)代入上式并化简得
因此，第一电阻、第二电阻、第三电阻这三个电阻的分配情况如下：
R3＝R1-R0
其中，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R0为特征阻抗，A1为超快电流探测装置的衰减倍数，即第一端的第一电压值与第二端的第二电压值的比值。该探测接收装置D具体为多通道示波器，可用于采集探测到的电压波形。
该脉冲发生模块B具体用于产生超快脉冲信号。
采用上述的超快电流探测器，不用破坏***同轴结构，且能通过控制各电阻的阻抗来满足***阻抗要求，进而可以满足上升沿小于200ps的测试，具体可用于上升沿100ps的测试，而且，适用脉宽范围广，可用于1ns～200ns脉宽电流信号的探测。
在一种可选的实施方式中，该第一电阻、第二电阻、第三电阻中的各自的容差均小于或等于1％，进而保证阻抗匹配程度，减小反射，提高测量精度。
在一种可选的实施方式中，该第一电阻、第二电阻、第三电阻所能承受的功率均大于或等于1W。进而保障该超快电流探测装置的安全有效性。
在一种可选的实施方式中，该输入同轴连接器102、输出同轴连接器103、探测同轴连接器104均为SMA连接器。
该SMA连接器是一种常用的射频/微波连接器，采用聚四氟乙烯介质填充。还可以采用毫米波连接器(如3.5mm、2.92mm)。
在第二种结构中，如图4所示，该阻抗匹配电路105包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻；
该第四电阻R4的一端作为阻抗匹配电路105的第一端，该第五电阻R5的一端作为阻抗匹配电路105的第二端，该第六电阻R6的一端作为阻抗匹配电路105的第三端，该第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端、第六电阻R6的另一端相连接。
为了使得该阻抗匹配电路105在不破坏被测***原有硬件的前提下满足***整体阻抗匹配的测试要求，因此，该阻抗匹配电路的输入阻抗、阻抗匹配电路的输出阻抗、脉冲发生装置B的输出阻抗、探测接收装置的第一采集端的第一阻抗以及第二采集端的第二阻抗均相等，且均与该脉冲测试***的特征阻抗相等。
如图5所示，为该T型结构的阻抗匹配电路的等效电路图。该阻抗匹配电路的输入阻抗RIN2为阻抗匹配电路的输入同轴连接器之后的合成阻抗，其中，包括R5、R6、RCH1、R4、RCH2，则
RIN2＝(RCH2+R5)//(R6+RCH1)+R4＝R0 (6)
该阻抗匹配电路的输出电阻ROUT2为阻抗匹配电路的输出同轴连接器之前的合成阻抗，其中，包括：R5、R6、RCH1、R4、RS，则
ROUT2＝(RS+R4)//(R6+RCH1)+R5＝R0 (7)
由于RS＝RCH2，且该T型结构的等效电路图为对称结构，则
R4＝R5
若R设＝R6+RCH1，则
R设//(R5+R0)＝R0-R5 (8)
第二衰减倍数
其中，VIN2为该阻抗匹配电路的输入同轴连接器处的电压值，VOUT2为该阻抗匹配电路的输出同轴连接器处的电压值。
又
由此，得到
则
因此，
由公式(8)可得
将公式(9)带入上式得
则，
因此，第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6这三个电阻的分配情况如下：
如图4所示，采用上述的第一种情况的超快电流探测装置，将其设置于被测线路中，在该被测线路的传输线106的输出端连接探测接收装置D(示波器)的第一采集端，该超快电流探测装置的探测同轴连接器104连接该探测接收装置D(示波器)的第二采集端，进而根据由超快探测装置探测到的前进波以及被测装置C处的前进波和反射波的叠加波，来获得精确的电流波形。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的一种超快电流探测装置，包括：输入同轴连接器、输出同轴连接器、探测同轴连接器以及阻抗匹配电路；该阻抗匹配电路的第一端通过输入同轴连接器连接脉冲发生装置，该阻抗匹配电路的第二端通过输出同轴连接器经传输段传输线连接被测装置，且第二端通过输出同轴连接器经传输线还连接探测接收装置的第一采集端，该阻抗匹配电路的第三端通过该探测同轴连接器连接探测接收装置的第二采集端，该阻抗匹配电路的输入阻抗与阻抗匹配电路的输出阻抗、该脉冲发生装置的输出阻抗、该探测接收装置的第一采集端的第一阻抗以及该第二采集端的第二阻抗，均与脉冲测试***的特征阻抗相等；将该超快电流探测装置应用于TLP***的IV测试***中，由于其与该TLP***的特征阻抗相匹配，因此，可精确探测经过该超快电流探测装置的脉冲信号，通过计算进一步精确获取流经该被测装置的电流脉冲，克服电流探测中存在的带宽限制和阻抗失配的问题，提高电流探测的准确性。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种脉冲测试***，如图6所示，包括：
顺次连接的脉冲发生装置B、上述的超快电流探测装置(以π型结构的阻抗匹配电路为例)、探测接收装置D。
该超快电流探测装置的输入同轴连接器102与脉冲发生装置B连接，该超快电流探测装置的输出同轴连接器103经传输线106与被测装置连接，且输出同轴连接器103经传输线106连接该探测接收装置D的第一采集端，该超快电流探测装置的探测同轴连接器104连接该探测接收装置的第二采集端。
该超快电流探测装置中的阻抗匹配电路的输入阻抗、阻抗匹配电路的输出阻抗、脉冲发生装置的输出阻抗、探测接收装置的第一采集端的第一阻抗以及第二采集端的第二阻抗，均与该脉冲测试***的特征阻抗相等，所述输入阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述第二阻抗的第一合成阻抗，所述阻抗匹配电路的输出阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗。
在一种可选的实施方式中，所述阻抗匹配电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；
所述第一电阻的一端连接所述第二电阻的一端并作为所述阻抗匹配电路的第一端，所述第三电阻的一端连接所述第二电阻的另一端并作为所述阻抗匹配电路的第二端，所述第一电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端作为所述阻抗匹配电路的第三端。
在一种可选的实施方式中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻的阻值分配如下：
R3＝R1-R0
其中，R1为所述第一电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻，R0为所述特征阻抗，A1为所述超快电流探测装置的第一衰减倍数，即所述第一端的第一电压值与所述第二端的第二电压值的第一比值。
在一种可选的实施方式中，所述阻抗匹配电路包括：第四电阻、第五电阻和第六电阻；
所述第四电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第一端，所述第五电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第二端，所述第六电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第三端，所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端、所述第六电阻的另一端相连接。
在一种可选的实施方式中，所述第四电阻、所述第五电阻、所述第六电阻的阻值分配如下：
其中，R4为所述第四电阻，R5为所述第五电阻，R6为所述第六电阻，R0为所述特征阻抗，A2为所述超快电流探测装置的第二衰减倍数，即所述第一端的第三电压值与所述第二端的第四电压值的第二比值。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种超快电流探测装置，应用于脉冲测试***中，其特征在于，包括：
输入同轴连接器、输出同轴连接器、探测同轴连接器以及阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路为π型结构或T型结构；
所述阻抗匹配电路的第一端通过所述输入同轴连接器连接脉冲发生装置，所述阻抗匹配电路的第二端通过所述输出同轴连接器经传输线连接被测装置，且所述第二端通过所述输出同轴连接器经所述传输线还连接探测接收装置的第一采集端，所述阻抗匹配电路的第三端通过所述探测同轴连接器连接所述探测接收装置的第二采集端；
所述阻抗匹配电路的输入阻抗、所述阻抗匹配电路的输出阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗、所述探测接收装置的所述第一采集端的第一阻抗以及所述第二采集端的第二阻抗，均与所述脉冲测试***的特征阻抗相等，所述输入阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述第二阻抗的第一合成阻抗，所述阻抗匹配电路的输出阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗；
在所述阻抗匹配电路为π型结构时，所述π型结构的的阻抗匹配电路包括：第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述π型结构的阻抗匹配电路的输入阻抗RIN1为
RIN1＝(RCH2//(RCH1+R3)+R2)//R1＝RS
所述π型结构的阻抗匹配电路的输出阻抗ROUT1为
ROUT1＝(RS//R1+R2)//(R3+RCH1)＝RCH2
RCH1和RCH2分别为所述探测接收装置的第一采集端的第一阻抗和第二采集端的第二阻抗，R1为所述第一电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻，Rs为所述脉冲发生装置的输出阻抗；
在所述阻抗匹配电路为T型结构时，所述T型结构的阻抗匹配电路包括：第四电阻、第五电阻以及第六电阻，所述T型结构的阻抗匹配电路的输入阻抗RIN2为
RIN2＝(RCH2+R5)//(R6+RCH1)+R4＝R0
所述T型结构的阻抗匹配电路的输出阻抗ROUT2为
ROUT2＝(RS+R4)//(R6+RCH1)+R5＝R0
R4为所述第四电阻，R5为所述第五电阻，R6为所述第六电阻，R0为所述脉冲测试***的特征阻抗。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻时，所述第一电阻的一端连接所述第二电阻的一端并作为所述阻抗匹配电路的第一端，所述第三电阻的一端连接所述第二电阻的另一端并作为所述阻抗匹配电路的第二端，所述第一电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端作为所述阻抗匹配电路的第三端。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻的阻值分配如下：
R3＝R1-R0
其中，R1为所述第一电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻，R0为所述特征阻抗，A1为所述超快电流探测装置的第一衰减倍数，即所述第一端的第一电压值与所述第二端的第二电压值的第一比值。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻中各自的容差均小于或等于1％。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输入同轴连接器、输出同轴连接器、探测同轴连接器均为SMA连接器。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路包括：第四电阻、第五电阻和第六电阻时，所述第四电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第一端，所述第五电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第二端，所述第六电阻的一端作为所述阻抗匹配电路的第三端，所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端、所述第六电阻的另一端相连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第四电阻、所述第五电阻、所述第六电阻的阻值分配如下：
其中，R4为所述第四电阻，R5为所述第五电阻，R6为所述第六电阻，R0为所述特征阻抗，A2为所述超快电流探测装置的第二衰减倍数，即所述第一端的第三电压值与所述第二端的第四电压值的第二比值。
8.如权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：电路板；
所述输入同轴连接器、所述输出同轴连接器、所述探测同轴连接器以及所述阻抗匹配电路都设置于所述电路板上。
9.如权利要求2或6所述的装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路为对称结构。
10.一种脉冲测试***，其特征在于，包括：
顺次连接的脉冲发生装置、如权利要求1-7中任一所述的超快电流探测装置、探测接收装置；
所述超快电流探测装置的输入同轴连接器与所述脉冲发生装置连接，所述超快电流探测装置的输出同轴连接器与被测装置连接，且所述输出同轴连接器还连接所述探测接收装置的第一采集端，所述超快电流探测装置的探测同轴连接器连接所述探测接收装置的第二采集端；
所述超快电流探测装置中的阻抗匹配电路的输入阻抗、所述阻抗匹配电路的输出阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗、所述探测接收装置的所述第一采集端的第一阻抗以及所述第二采集端的第二阻抗，均与所述脉冲测试***的特征阻抗相等，所述输入阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述第二阻抗的第一合成阻抗，所述阻抗匹配电路的输出阻抗为所述阻抗匹配电路的阻抗、所述第一阻抗、所述脉冲发生装置的输出阻抗的第二合成阻抗；所述阻抗匹配电路为π型结构或T型结构，在所述阻抗匹配电路为π型结构时，所述π型结构的的阻抗匹配电路包括：第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述π型结构的阻抗匹配电路的输入阻抗RIN1为RIN1＝(RCH2//(RCH1+R3)+R2)//R1＝RS，所述π型结构的阻抗匹配电路的输出阻抗ROUT1为ROUT1＝(RS//R1+R2)//(R3+RCH1)＝RCH2，RCH1和RCH2分别为所述探测接收装置的第一采集端的第一阻抗和第二采集端的第二阻抗，R1为所述第一电阻，R2为所述第二电阻，R3为所述第三电阻，Rs为所述脉冲发生装置的输出阻抗；在所述阻抗匹配电路为T型结构时，所述T型结构的阻抗匹配电路包括：第四电阻、第五电阻以及第六电阻，所述T型结构的阻抗匹配电路的输入阻抗RIN2为RIN2＝(RCH2+R5)//(R6+RCH1)+R4＝R0，所述T型结构的阻抗匹配电路的输出阻抗ROUT2为ROUT2＝(RS+R4)//(R6+RCH1)+R5＝R0，R4为所述第四电阻，R5为所述第五电阻，R6为所述第六电阻，R0为所述脉冲测试***的特征阻抗。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6900803A (zh) * | 1968-01-18 | 1969-07-22 | ||
| JP2008269725A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Sharp Corp | 電気的特性評価装置 |
| CN202614834U (zh) * | 2011-11-30 | 2012-12-19 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | Igbt过流保护值测试装置及测试电力机车牵引电路中igbt过流保护值的装置 |
| CN203376391U (zh) * | 2013-07-29 | 2014-01-01 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种采用阻抗匹配连接器的脉冲电流测量装置 |
| CN205103389U (zh) * | 2015-10-20 | 2016-03-23 | 国家电网公司 | 高频局部放电检测仪检定*** |
| CN106249185A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-21 | 国网北京市电力公司 | 用于标定高频电流传感器的阻抗匹配单元、***和方法 |
| CN206321749U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-07-11 | 南京谷贝电气科技有限公司 | 一种局部放电高频电流检测装置 |
| CN109490615A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-19 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种对机载设备电流的监控方法及电流采集装置 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6900803A (zh) * | 1968-01-18 | 1969-07-22 | ||
| JP2008269725A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Sharp Corp | 電気的特性評価装置 |
| CN202614834U (zh) * | 2011-11-30 | 2012-12-19 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | Igbt过流保护值测试装置及测试电力机车牵引电路中igbt过流保护值的装置 |
| CN203376391U (zh) * | 2013-07-29 | 2014-01-01 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种采用阻抗匹配连接器的脉冲电流测量装置 |
| CN205103389U (zh) * | 2015-10-20 | 2016-03-23 | 国家电网公司 | 高频局部放电检测仪检定*** |
| CN106249185A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-21 | 国网北京市电力公司 | 用于标定高频电流传感器的阻抗匹配单元、***和方法 |
| CN206321749U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-07-11 | 南京谷贝电气科技有限公司 | 一种局部放电高频电流检测装置 |
| CN109490615A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-19 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种对机载设备电流的监控方法及电流采集装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 150A传输线脉冲发生器（TLP）的研究;张晴;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》;20180315;全文 * |
| Design of matching impedance for ultra wideband partial discharge detection;Emeraldi,P.;《2013 International Conference on Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE)》;20131231;全文 * |
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