电源IC高精度电压测试电路
技术领域
本实用新型涉及电子测试器件,特别涉及一种高精度的电子测试机的电路装置。
背景技术
通用测试机一般的电压测量精度在1mv左右,可以覆盖大多数产品的电压测量的精度要求。但是,目前有部分产品需要电压测量精度到0.1mv,比如电表计量芯片、电源管理芯片。如果使用测试机的高精度电压测量选件,价格极其昂贵。而开发使用ADS1110来扩展测试机的电压测量精度具有成本低、使用灵活等特点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有测试机的精度不足,提供一种结构简单、使测试精度达到0.1mv的测试机。
本实用新型通过以下技术方案实现:
电源IC高精度电压测试电路,包括前置放大端模块、电压转换模块和测试机,所述的前置放大端模块分别与信号源和电压转换模块连接,所述的电压转换模块通过I2C总线与测试机连接,待测设备分别与所述的前置放大端模块和测试机连接。
进一步地,所述的前置放大端模块由ICL7650芯片构成一自稳零斩波放大器。
更进一步地,所述的自稳零斩波放大器包括主放大器、调零放大器和电子开关。所述的电压转换模块采用ADS1110芯片。
本新型的有益效果是:
利用ICL7650自稳零斩波放大器组成的电路作为前置放大端,对原始信号进行低失真的放大,然后通过差分输入到ADS1110 16位AD芯片进行电压转换,最后通过测试机的读取转换后的数据来进行判断。
ICL7650利用动态校零技术消除了CMOS器件固有的失调和漂移,从而摆脱了传统斩波稳零电路的束缚,克服了传统斩波稳零放大器的这些缺点。
通过在传统的测试机***增加ADS1110芯片提高测量精度,可以兼容现有的测试机的同时,更加方便实用,降低使用成本。
附图说明
图1为本实用新型的工作流程图;
图2为本实用新型的前置放大端模块电路图;
图3为本实用新型中ADS1110内部结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述:
如图1所示,电源IC高精度电压测试电路,包括前置放大端模块ICL7650、电压转换模块ADS1110和测试机,所述的前置放大端模块ICL7650分别与信号源和电压转换模块ADS1110连接,所述的电压转换模块ADS1110通过IIC总线与测试机连接,待测设备分别与所述的前置放大端模块ICL7650和测试机连接。
进一步地,所述的前置放大端由ICL7650芯片构成一自稳零斩波放大器。
更进一步地,所述的自稳零斩波放大器包括主放大器、调零放大器和电子开关。所述的电压转换模块采用ADS1110芯片。
利用ICL7650自稳零斩波放大器组成的电路作为前置放大端,对原始信号进行低失真的放大,然后通过差分输入到ADS1110(16位AD芯片)进行电压转换,最后通过测试机的读取转换后的数据来进行判断。
ICL7650自稳零斩波放大器,工作原理如下:ICL7650利用动态校零技术消除了CMOS器件固有的失调和漂移,从而摆脱了传统斩波稳零电路的束缚,克服了传统斩波稳零放大器的这些缺点。ICL7650的工作原理如图2所示。图中,MAIN是主放大器(CMOS运算放大器),NULL是调零放大器(CMOS高增益运算放大器)。电路通过电子开关的转换来进行两个阶段工作,第一是在内部时钟(OSC)的上半周期,电子开关A和B导通,A和C断开,电路处于误差检测和寄存阶段;第二是在内部 时钟的下半周期,电子开关A和C导通,A和B断开,电路处于动态校零和放大阶段。由于ICL7650中的NULL运算放大器的增益A0N一般设计在100dB左右,因此,即使主运放MAIN的失调电压VOSN达到100mV,整个电路的失调电压也仅为1μV。由于以上两个阶段不断交替进行,电容CN和CM将各自所寄存的上一阶段结果送入运放MAIN、NULL的调零端,这使得图2所示电路几乎不存在失调和漂移,可见,ICL7650是一种高增益、高共模抑制比和具有双端输入功能的运算放大器。
ADS1110是由带有可调增益的△-∑型转换器内核、2.048 V的电压基准、时钟振荡器和IIC总线接口组成。其内部结构如图3所示。ADS1110的A/D转换器内核是由差分开关电容△-∑调节器和数字滤波器组成。调节器测量正模拟输入和负模拟输入的压差,并将其与基准电压相比较。数字滤波器接收高速数据流并输出代码,该代码是一个与输入电压成比例的数字,即A/D转换后的数据。
ADS1110片内电压基准是2.048 V。ADS1110只能采用内部电压基准该基准,不能测量,也不用于外部电路。ADS1110片内集成时钟振荡器用于驱动△-∑调节器和数字滤波器。ADS1110的信号输入端设有可编程增益放大器PGA,其输入阻抗在差分输入时的典型值为2.8 MΩ。
上面详细描述了本新型的具体实施例。但应当理解,本新型的实施方式并不仅限于上述实施例,上述实施例的描述仅用于帮助理解本新型的精神。在本新型所揭示的精神下,对本新型所作的各种变化例,均落入本新型的范围内。