CN116577597B - 用于测试高精度比较器的失调电压的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明一种用于测试高精度比较器的失调电压的方法，包括在比较器的输入端施加输入电压；将比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值，采样比较器的第一输出电压；将比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值，采样比较器的第二输出电压；以及根据第一输出电压和第二输出电压，判断比较器是否满足要求。通过短接比较器的输入端，调整比较器的失调电压的微调值来模拟输入端的电压差进行测试，然后根据比较器的输出电压判断比较器的失调电压是否在规定的范围内；由此，降低了对比较器的输入电压的精度的要求，不需要非常精准的电压差；同时，对比较器的输出端进行滤波去除干扰，提高了测试的抗干扰性，避免了误测情况的发生。

Description

用于测试高精度比较器的失调电压的方法及***

技术领域

本发明涉及比较器技术领域，更特别地，涉及一种用于测试高精度比较器的失调电压的方法及***。

背景技术

高精度比较器由于具有精度高、响应快速、功耗低及工作电压范围宽等优点而被广泛应用于各种电子***中，包括模拟信号处理、测量仪器、自动控制***、通信设备、传感器接口等领域，对于需要高精度比较和判决的电路和***具有重要作用。

高精度比较器的失调电压指的是其输入端在理想情况下应当是对称的，但实际情况下存在的偏差。为了评估其性能和可靠性，以确保其在实际应用中能够达到预期的精度要求，需要对高精度比较器的失调电压进行测试。

通常测试高精度比较器失调电压(offset)的方法为：固定比较器失调电压的微调值为微调目标值，其中，微调目标值是将比较器的特性调至最佳状态(offset=0)的一个值；在比较器输入两端施加大于失调电压的两个电压；通过对比较器输出的直接采样(0或者1)来判断该产品的精度是否满足规格书的要求。

这种测试方法主要存在以下问题：对输入电压的要求高，需要非常精准的电压差，特别在高精度比较器上，电压差别在1mV甚至更低时，需要测试机的精度在uV级别；抗干扰较差，当外部环境对测试机的施加电压造成干扰时，比较器的输出会抖动，发生误测的情况。

基于此，需要一种新的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测试高精度比较器的失调电压的方法，以消除测试机电压输入不准的问题，以及外部环境干扰造成的输出抖动问题。

根据本发明的一方面，提供用于测试高精度比较器的失调电压的方法，包括以下步骤：

在所述比较器的输入端施加输入电压，其中，所述比较器的正向输入端和反向输入端短接；

将所述比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值，采样所述比较器的第一输出电压，其中，所述第一预设值为微调目标值与失调电压的和；

将所述比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值，采样所述比较器的第二输出电压，其中，所述第二预设值为微调目标值与失调电压的差；以及

根据所述第一输出电压和所述第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求。

在本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法中，在根据所述第一输出电压和所述第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求的步骤之前，还包括：

对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波。

在本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法中，在所述第一输出电压和所述第二输出电压的值相反时，判断所述比较器满足要求。

根据本发明的另一方面，还提供一种用于测试高精度比较器的失调电压的***，包括：

设置模块，用于设置所述比较器的失调电压的微调值，其中，所述比较器的正向输入端和反向输入端短接；

采样模块，用于采样所述比较器的输出电压；以及

判断模块，用于根据所述比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值时的第一输出电压和所述比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值时的第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求，其中，所述第一预设值为微调目标值与失调电压的和，所述第二预设值为微调目标值与失调电压的差。

在本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的***中，还包括：

滤波模块，用于对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波。

在本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的***中，在所述第一输出电压和所述第二输出电压的值相反时，所述判断模块判断所述比较器满足要求。

实施本发明的用于测试高精度比较器的失调电压的方法及***，具有以下有益效果：本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法，通过短接比较器的输入端，调整比较器的失调电压的微调值来模拟输入端的电压差进行测试，然后根据比较器的输出电压判断比较器的失调电压是否在规定的范围内；由此，降低了对比较器的输入电压的精度的要求，不需要非常精准的电压差；同时，对比较器的输出端进行滤波去除干扰，提高了测试的抗干扰性，避免了误测情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1所示是本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法的流程图；

图2所示是本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的***的原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明总的思路是：针对现有的失调电压测试方法存在的测试机电压输入不准以及外部环境干扰造成的输出抖动问题，提供一种用于测试高精度比较器的失调电压的方法，通过短接比较器的输入端，调整比较器的失调电压的微调值来模拟输入端的电压差进行测试，然后根据比较器的输出电压判断比较器的失调电压是否在规定的范围内；由此，降低了对比较器的输入电压的精度的要求，不需要非常精准的电压差；同时，对比较器的输出端进行滤波去除干扰，提高了测试的抗干扰性，避免了误测情况的发生。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1所示是本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法的流程图。如图1所示，本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法，该用于测试高精度比较器的失调电压的方法包括以下步骤：

步骤S1、在所述比较器的输入端施加输入电压，其中，所述比较器的正向输入端和反向输入端短接；

具体地，在本发明一实施例中，将待测试的比较器的两个输入端短接，然后在输入端施加一个任意固定电压。现有方法中，通过固定失调电压的微调值测试输出电压来判断失调电压是否在合理范围内，因此，比较器的两个输入端的电压差需要非常精准的电压差，而本发明中，将两个输入端短接，因此，不需要高精度，只需保证在正常工作电压范围内即可。

步骤S2、将所述比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值，采样所述比较器的第一输出电压，其中，所述第一预设值为微调目标值与失调电压的和。

步骤S3、将所述比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值，采样所述比较器的第二输出电压，其中，所述第二预设值为微调目标值与失调电压的差。

具体地，在本发明一实施例中，启动测试后，先在比较器的微调输入端口输入第一预设值，即将比较器的微调值改为微调目标值+失调电压(offset)值，其中，失调电压值产品规格说明中规定的电压值。此时，由于比较器的两个输入端短接，因此，相当于模拟比较器的两端输入电压分别为Vin和Vin+offset值，采样比较器此时的输出电压。然后，在比较器的微调输入端口输入第二预设值，即将比较器的微调值改为微调目标值-失调电压(offset)值，此时，由于比较器的两个输入端短接，因此，相当于模拟比较器的两端输入电压为Vin和Vin-offset值，采样比较器此时的输出电压。本领域技术人员可以理解的是，步骤S2和S3的顺序只是示例，并不构成对发明的限制，即还可以先将比较器的失调电压的微调值设为微调目标值-失调电压(offset)值，采样输出电压，然后将比较器的失调电压的微调值设为微调目标值+失调电压(offset)值，采样输出电压，本发明并不以此为限。

进一步，在采样得到第一输出电压和第二输出电压后，还需要对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波，以消除外部环境对测试机的施加电压造成干扰时比较器的输出产生的抖动。为了排除外部环境对测试结果的干扰和比较器输出的抖动，可以对第一输出电压和第二输出电压进行滤波处理，通过滤波可以消除高频噪声和干扰，提高测试准确性。滤波方法包括数字滤波和模拟滤波。对于数字滤波，可以使用数字滤波器如FIR滤波器或IIR滤波器对采样到的输出电压进行滤波处理。这样可以通过去除不需要的高频成分和噪声，得到平滑的输出信号。对于模拟滤波，可以使用模拟滤波器如RC滤波器或LC滤波器对输出电压进行滤波处理。这种滤波方法通过选择适当的滤波器参数和频率响应特性，将高频噪声和干扰滤除，以获得稳定的输出信号。本领域技术人员可以理解的时，可以根据具体应用和要求选择适当的滤波方法和参数，本发明并不以此为限。

步骤S4、根据所述第一输出电压和所述第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求。

具体地，在本发明一实施例中，对于采样得到的第一输出电压和第二输出电压，判断两者是否相等，如果相等（即两者都为0或都为1），则说明在微调电压发生变换后，输出没有发生翻转，测试不通过，如果两者不相等（即一个为0一个为1），则说明测试通过。

本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的方法，通过短接比较器的输入端，调整比较器的失调电压的微调值来模拟输入端的电压差进行测试，即让比较器两端电压能固定在两个相差 offset 值的电压上，降低了对比较器的输入电压的精度的要求；并且对比较器的输出端进行滤波去除干扰，来判断比较器的失调电压是否在规格书规定的范围内；由此，提高了测试的抗干扰性，避免了误测情况的发生。

图2所示是本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的***的原理图。如图2所示，本发明提供的用于测试高精度比较器的失调电压的***连接于比较器10的输出端和微调端，比较器的正向输入端和反向输入端短接。该***包括用于设置所述比较器的失调电压的微调值的设置模块210、用于采样所述比较器的输出电压的采样模块220、用于对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波的滤波模块230、用于判断所述比较器是否满足要求的判断模块240。

具体地，在本发明一实施例中，待测试的比较器的两个输入端短接，然后在输入端施加一个任意固定电压。现有方法中，通过固定失调电压的微调值测试输出电压来判断失调电压是否在合理范围内，因此，比较器的两个输入端的电压差需要非常精准的电压差，而本发明中，将两个输入端短接，因此，不需要高精度，只需保证在正常工作电压范围内即可。

具体地，在本发明一实施例中，启动测试后，先通过设置模块将比较器的微调输入端口的输入电压设为第一预设值，即将比较器的微调值改为微调目标值+失调电压(offset)值，其中，失调电压值产品规格说明中规定的电压值。此时，由于比较器的两个输入端短接，因此，相当于模拟比较器的两端输入电压分别为Vin和Vin+offset值，通过采样模块采样比较器此时的输出电压。然后，再通过设置模块将比较器的微调输入端口的电压设置为第二预设值，即将比较器的微调值改为微调目标值-失调电压(offset)值，此时，由于比较器的两个输入端短接，因此，相当于模拟比较器的两端输入电压为Vin和Vin-offset值，再通过采样模块采样比较器此时的输出电压。

进一步，在采样得到第一输出电压和第二输出电压后，还需要通过滤波模块对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波，以消除外部环境对测试机的施加电压造成干扰时比较器的输出产生的抖动。本领域技术人员可以理解的时，可以根据具体应用和要求选择适当的滤波方法和参数，本发明并不以此为限。

具体地，在本发明一实施例中，对于采样得到的第一输出电压和第二输出电压，通过判断模块判断两者是否相等，如果相等（即两者都为0或都为1），则说明在微调电压发生变换后，输出没有发生翻转，测试不通过，如果两者不相等（即一个为0一个为1），则说明测试通过。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤；

在所述比较器的输入端施加输入电压，其中，所述比较器的正向输入端和反向输入端短接；将所述比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值，采样所述比较器的第一输出电压，其中，所述第一预设值为微调目标值与失调电压的和；将所述比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值，采样所述比较器的第二输出电压，其中，所述第二预设值为微调目标值与失调电压的差；以及根据所述第一输出电压和所述第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（DSP）来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (6)

1.一种用于测试高精度比较器的失调电压的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述比较器的输入端施加输入电压，其中，所述比较器的正向输入端和反向输入端短接；

将所述比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值，采样所述比较器的第一输出电压，其中，所述第一预设值为微调目标值与失调电压的和；

将所述比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值，采样所述比较器的第二输出电压，其中，所述第二预设值为微调目标值与失调电压的差；以及

根据所述第一输出电压和所述第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求。

2.根据权利要求1所述的用于测试高精度比较器的失调电压的方法，其特征在于，在根据所述第一输出电压和所述第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求的步骤之前，还包括：

对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波。

3.根据权利要求1所述的用于测试高精度比较器的失调电压的方法，其特征在于，在所述第一输出电压和所述第二输出电压的值相反时，判断所述比较器满足要求。

4.一种用于测试高精度比较器的失调电压的***，其特征在于，包括：

设置模块，用于设置所述比较器的失调电压的微调值，其中，所述比较器的正向输入端和反向输入端短接；

采样模块，用于采样所述比较器的输出电压；以及

判断模块，用于根据所述比较器的失调电压的微调值设置为第一预设值时的第一输出电压和所述比较器的失调电压的微调值设置为第二预设值时的第二输出电压，判断所述比较器是否满足要求，其中，所述第一预设值为微调目标值与失调电压的和，所述第二预设值为微调目标值与失调电压的差。

5.根据权利要求4所述的用于测试高精度比较器的失调电压的***，其特征在于，还包括：

滤波模块，用于对所述第一输出电压和所述第二输出电压进行滤波。

6.根据权利要求4所述的用于测试高精度比较器的失调电压的***，其特征在于，在所述第一输出电压和所述第二输出电压的值相反时，所述判断模块判断所述比较器满足要求。