一种噪声抑制电路及包括该噪声抑制电路的测试电路制造技术

技术编号:22554177 阅读:60 留言:0更新日期:2019-11-13 19:10
本实用新型专利技术提供了一种噪声抑制电路,与浮动系统到共模参考地的阻抗并联连接,所述阻抗的两端分别为浮动系统参考地和共模参考地,所述噪声抑制电路包括:反相有源带通滤波器,其两输入端之间连接所述阻抗,其中心频率或通带频率设置为已知的目标噪声的频点或频带,用于对目标噪声进行反相放大处理;所述反相有源带通滤波器的其一输入端与输出端之间连接阻抗电路,以对所述目标噪声进行衰减。由于反相有源带通滤波器的中心频率或通带频率设置在已知的目标噪声的频点或频带,则在目标噪声的频点或频带时其等效电容值最大,对目标噪声信号滤波效果最强。本申请对应还提供一种包括该噪声抑制电路的测试电路。

A noise suppression circuit and a test circuit including the noise suppression circuit

The utility model provides a noise suppression circuit, which is connected in parallel with the impedance from the floating system to the common mode reference ground. The two ends of the impedance are respectively the floating system reference ground and the common mode reference ground. The noise suppression circuit includes: an inverse active band-pass filter, wherein the two input ends are connected with the impedance, and the center frequency or the band-pass frequency is set to the known target noise A frequency point or frequency band is used for inverse amplification of the target noise; an impedance circuit is connected between one input end and the output end of the inverse active band-pass filter to attenuate the target noise. Since the center frequency or passband frequency of the APF is set at the known frequency point or frequency band of the target noise, its equivalent capacitance value is the largest at the frequency point or frequency band of the target noise, and the filtering effect is the strongest for the target noise signal. The application also provides a test circuit including the noise suppression circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种噪声抑制电路及包括该噪声抑制电路的测试电路
本技术涉及电路测试
,特别是一种噪声抑制电路及包括该噪声抑制电路的测试电路。
技术介绍
在半导体自动化测试领域,精密小信号的测试往往伴随着外部噪声干扰,例如工频干扰,使测试结果精度变差、离散度变大。特别是高阻线路的测试,如小漏电测试,外部噪声干扰尤为严重。因此上述测试应用中,如浮动系统等测试设备对外部噪声的抑制效果往往决定了测试品质。针对直流浮动系统进行测量时,由于浮动系统(例如浮动VI源表)依靠高频变压器实现浮动,而高频变压器的寄生参数导致了高频变压器将传导或产生供电频率的交流共模噪声引入浮动系统,造成浮动系统测量信噪比下降。如图5所示,图中包括共模噪声源V1,共模噪声又称为非对称噪声或线路对地的噪声,在使用交流电源的电气设备的输入端都存在这种噪声,因而共模噪声源V1具有明显的频率特性。共模噪声源V1连接浮动系统的阻抗Z1。浮动系统到共模参考地(EG,图5中用EGND表示)的阻抗Z2。共模噪声源V1和浮动系统到共模参考地的阻抗Z2所连接为共模参考地(EG),而浮动系统所连接为浮动系统参考地(FG,图5中用FGND表示)。根据电路原理,令共模参考地的噪声电压V(EG)=0,则作为目标噪声的浮动系统参考地的噪声电压V(FG)=V1×Z2/(Z1+Z2),即浮动系统参考地的共模噪声为浮动系统的阻抗Z1、浮动系统到共模参考地的阻抗Z2对共模噪声源V1的分压。降低浮动系统共模噪声V(FG)的方法包括以下几类:一、降低共模噪声源V1通过调整高频变压器结构来抑制传导或产生的共模噪声。但此类方法受高频变压器制作工艺限制,很难精确调整高频变压器的寄生参数以实现较好的抑制效果。二、降低阻抗Z2或者,通过在浮动系统参考地与共模参考地之间连接较大的电容。但这种方法为了抑制点频的共模噪声而大幅牺牲了浮动系统整个频域的交流浮动特性。再或者,通过在浮动系统的参考地和共模参考地之间连接LC电路以进行选频滤波。但考虑到浮动系统的交流浮动性能,LC电路中的电感值L需要设计在0.1H以上,如此高频大电感量的电感带来了器件选型、成本和体积等不利影响。三、增大浮动系统的阻抗Z1阻抗Z1可以简单理解为一个电阻并联一个电容,增加Z1即是增加电阻、减少电容。增加电阻并不困难,但是将电容减到足够小却十分困难,因为空间的寄生电容总是存在而无法避免。但是共模噪声为交流成分,对电容敏感,因此对共模噪声来说减少阻抗Z1十分困难。鉴于上述采用直接降低目标噪声的解决方法具有一定限制性,半导体自动化测试需要一种更简便且直接的方案。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种噪声抑制电路,以克服现有技术的上述缺陷。所述噪声抑制电路与浮动系统到共模参考地的阻抗并联连接,所述阻抗的两端分别为浮动系统参考地和共模参考地,所述噪声抑制电路包括:反相有源带通滤波器,其两输入端之间连接所述阻抗,其中心频率或通带频率设置为已知的目标噪声的频点或频带,用于对目标噪声进行反相放大处理;所述反相有源带通滤波器的其一输入端与输出端之间连接阻抗电路,以对所述目标噪声进行衰减。由上,基于密勒效应,将反相有源带通滤波器和阻抗电路整体等效为一容值随所述目标噪声的频率可变的电容。由于反相有源带通滤波器的中心频率或通带频率设置在已知的目标噪声的频点或频带,则在目标噪声的频点或频带时其等效电容值最大,对目标噪声信号滤波效果最强。其中,所述反相有源带通滤波器包括带通部分和增益部分,所述带通部分包括:第一运算放大器U1,所述浮动系统参考地连接第一运算放大器U1的反相输入端;第一运算放大器U1的正相输入端连接于共模参考地;所述增益部分包括:第二、第三运算放大器U2、U3,第二运算放大器U2的反相输入端连接于前述第一运算放大器U1的输出端,第二运算放大器U2的反相输入端与其输出端之间连接第四电阻R4,第二运算放大器U2的正相输入端连接于共模参考地;第三运算放大器U3的反相输入端连接于所述第二运算放大器U2的输出端,第三运算放大器U3的反相输入端与其输出端之间连接第六电阻R6,第三运算放大器U3的正相输入端连接于共模参考地;所述第一、第二和第三运算放大器的正、负电源端分别连接电源正、负极,所述正、负电源端还分别与共模参考地连接。由上,反相有源带通滤波器实现对于目标噪声的反相放大处理,从而生成与目标噪声信号相位差为180°的抑制信号。其中,所述反相有源带通滤波器包括带通部分和增益部分,所述带通部分包括:第一运算放大器U1,所述共模参考地连接第一运算放大器U1的反相输入端;第一运算放大器U1的正相输入端连接于浮动系统参考地;所述增益部分包括:第二、第三运算放大器U2、U3,第二运算放大器U2的反相输入端连接于前述第一运算放大器U1的输出端,第二运算放大器U2的反相输入端与其输出端之间连接第四电阻R4,第二运算放大器U2的正相输入端连接于浮动系统参考地;第三运算放大器U3的反相输入端连接于所述第二运算放大器U2的输出端,第三运算放大器U3的反相输入端与其输出端之间连接第六电阻R6,第三运算放大器U3的正相输入端连接于浮动系统参考地;所述第一、第二和第三运算放大器的正、负电源端分别连接电源正、负极,所述正、负电源端还分别与浮动系统参考地连接。由上,反相有源带通滤波器实现对于目标噪声的反相放大处理,从而生成与目标噪声信号相位差为180°的抑制信号。并且,由于电源正、负极为浮动系统参考地电位,因此噪声抑制电路可以直接使用浮动系统的供电,无需额外电源。其中,所述带通部分还包括:RC串联电路,与所述第一电容C1并联连接;所述RC串联电路中电阻和电容的公共连接端连接至所述第一运算放大器U1的输出端。由上,通过RC串联电路实现对于带通部分的输入进行滤波处理。其中,所述带通部分还包括:在所述第一运算放大器U1的正相输入端和反相输入端之间,分别连接的第一正向二极管D1和第一反向二极管D2。由上,二极管D1、D2起到钳位作用,以保护第一运算放大器不受过压损害。其中,在所述第三运算放大器U3的输出端与电源正极之间连接第二正向二极管D3;在所述第三运算放大器U3的输出端与电源负极之间连接第二反向二极管D4。由上,第二正向二极管D3、第二反向二极管D4起到钳位作用,以保护第二、第三运算放大器不受过压损害。其中,所述阻抗电路为一串联RC电路。其中,所述阻抗电路为一电阻。对应的本申请还提供一种测试电路,包括连接在共模参考地两端,依次串联的共模噪声源V1、阻抗Z1、浮动系统和阻抗Z2,其特征在于,还包括前述的噪声抑制电路,所述噪声抑制电路与所述阻抗Z2并联连接。由上,基于密勒效应,将反相有源带通滤波器和阻抗电路整体等效为一容值随所述目标噪声的频率可变的电容。由于反相有源带通滤波器的中心频率或通带频率设置在已知的目标噪声的频点或频带,则在目标噪声的频点或频带时其等效电容值最大,有效降低了由于采用浮动系统进行测量所带来的目标噪声信号干扰,达到了最优滤波效果。附图说明图1为测试电路的电路原理框图;图2为噪声抑制电路的电路原理框图;图3(A)为反相有源带通滤波器110的第一实施例的电路图;图3(B)为反相有源带通滤波器110的第二实施例的电路图;图4为阻抗电路120的电路图;图5本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种噪声抑制电路,其特征在于,所述噪声抑制电路与浮动系统到共模参考地的阻抗并联连接,所述阻抗的两端分别为浮动系统参考地和共模参考地,所述噪声抑制电路包括:反相有源带通滤波器(110),其两输入端之间连接所述阻抗,其中心频率或通带频率设置为已知的目标噪声的频点或频带,用于对目标噪声进行反相放大处理;所述反相有源带通滤波器(110)的其一输入端与输出端之间连接阻抗电路(120),以对所述目标噪声进行衰减。

【技术特征摘要】
1.一种噪声抑制电路,其特征在于,所述噪声抑制电路与浮动系统到共模参考地的阻抗并联连接,所述阻抗的两端分别为浮动系统参考地和共模参考地,所述噪声抑制电路包括:反相有源带通滤波器(110),其两输入端之间连接所述阻抗,其中心频率或通带频率设置为已知的目标噪声的频点或频带,用于对目标噪声进行反相放大处理;所述反相有源带通滤波器(110)的其一输入端与输出端之间连接阻抗电路(120),以对所述目标噪声进行衰减。2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述反相有源带通滤波器(110)包括带通部分和增益部分,所述带通部分包括:第一运算放大器U1,所述浮动系统参考地连接第一运算放大器U1的反相输入端;第一运算放大器U1的正相输入端连接于共模参考地;所述增益部分包括:第二、第三运算放大器U2、U3,第二运算放大器U2的反相输入端连接于前述第一运算放大器U1的输出端,第二运算放大器U2的反相输入端与其输出端之间连接第四电阻R4,第二运算放大器U2的正相输入端连接于共模参考地;第三运算放大器U3的反相输入端连接于所述第二运算放大器U2的输出端,第三运算放大器U3的反相输入端与其输出端之间连接第六电阻R6,第三运算放大器U3的正相输入端连接于共模参考地;所述第一、第二和第三运算放大器的正、负电源端分别连接电源正、负极,所述正、负电源端还分别与共模参考地连接。3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述反相有源带通滤波器(110)包括带通部分和增益部分,所述带通部分包括:第一运算放大器U1,所述共模参考地连接第一运算放大器U1的反相输入端;第一运算放大器U1的正相输入端连接于浮动系统参考地;所述增益部...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙衍翀
申请(专利权)人:华峰测控技术天津有限责任公司
类型:新型
国别省市:天津,12

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