用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及集成电路电磁抗扰度测试信号的监测领域，具体涉及一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统及方法。本发明专利技术通过参考信号生成单元获得参考模拟信号和参考数字信号；通过模拟信号采集单元对集成电路芯片进行电磁兼容测试的被测模拟信号进行采样，并转化为被测数字信号；通过校准单元对参考数字信号进行自校准以及根据采集的被测模拟信号正常状态时的采样值对参考数字信号进行校准；通过模拟信号比较单元和数字信号比较单元两级比较单元，比较被测信号和参考信号，对异常进行判断；通过数字信号分析单元对被测数字信号进行实时监测和分析，自动判定集成电路芯片的抗扰度能力等级。的抗扰度能力等级。的抗扰度能力等级。

【技术实现步骤摘要】
用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及电子装置和电磁兼容交叉
，提供了一种集成电路模拟信号抗扰度测试时模拟信号的监视装置及方法，具体涉及一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统及方法。

技术介绍

[0002]申请号为：202210626148.0的专利技术《一种用于集成电路电磁兼容测试的监视辅助装置及方法》提供了一种自适应学习和监视的方法，主要包括对受试IC无电磁干扰工作状态下的第一反馈信号进行采样并进行数据分析，装置根据数据分析结果与装置内预设的IC类型进行比对，识别出受试IC的类型，装置根据受试IC类型对应的预设方式对第一反馈信号进行自适应学习，并得到学习结果数据，装置根据学习结果数据确定受试IC的预设测试项，再对受试IC电磁兼容测试时的第二反馈信号进行采样，并将第二阶段的测试反馈信号与预设测试项和预设测试标准进行实时对比分析，判断受试IC的工作状态是否正常，若判断为否，则发出报警提示。
[0003]随着集成电路技术的不断发展，电源芯片和模拟芯片的电磁抗扰度测试越来越多，但目前没有专门的监视装置，造成电磁敏感度测试过程中监视存在很多盲区。
[0004]主要表现在以下4点：
[0005]1、现有专利技术中系统复杂，功能较多，装置成本较高；
[0006]2、现有专利技术中都是在FPGA或单片机中完成对被测信号的监测，而中间AD转换等环节延长了异常发现时间，没能实现对异常进行快速捕捉；
[0007]3、在交流信号监测中，直接采用瞬时值比较法，容易误判，使装置的可靠性和稳定性不高；
[0008]4、针对集成电路抗扰度测试要求进行等级划分要求，现有专利技术没有涉及此功能实现的相关方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术中，无法对异常进行快速捕捉、装置的可靠性和稳定性不高、对集成电路抗扰度测试无法进行等级划分要求的问题，提出了一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统及方法。
[0010]为达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案实现。
[0011]本专利技术提出了一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述系统包括：参考信号生成单元、模拟信号采样单元、校准单元、模拟信号比较单元、数字信号分析单元和数字信号比较单元；
[0012]所述参考信号生成单元，用于生成参考模拟信号；还用于将参考模拟信号转化为参考数字信号；
[0013]所述模拟信号采集单元，用于对集成电路芯片进行电磁兼容测试的被测模拟信号
进行采样，并传输到模拟信号比较单元，同时将被测模拟信号转化为被测数字信号，并传输到数字信号比较单元；
[0014]所述校准单元，用于对生成的参考数字信号进行自校准以及根据采集的被测模拟信号的正常状态值对参考数字信号进行校准；
[0015]所述模拟信号比较单元，用于比较被测模拟信号和参考模拟信号，进而判断集成电路芯片的异常；
[0016]所述数字信号比较单元，用于比较被测数字信号和参考数字信号，进而对异常进行分析；
[0017]所述数字信号分析单元，用于对被测数字信号进行实时监测和分析，进而判定集成电路芯片的抗扰度能力等级。
[0018]作为上述技术方案的改进之一，所述系统还包括：信号参数设置单元和脉冲宽度调制单元；所述信号参数设置单元，用于根据集成电路芯片的要求设置参考信号的相关参数；
[0019]所述脉冲宽度调制单元，用于根据设置的参考信号的相关参数生成PWM波；
[0020]所述参考信号生成单元，包括D/A转换电路和A/D转换电路；
[0021]所述D/A转换电路，用于将脉冲宽度调制单元生成的PWM波转换为参考模拟信号；
[0022]所述A/D转换电路，用于将D/A转换电路转换的参考模拟信号转换为参考数字信号。
[0023]作为上述技术方案的改进之一，所述模拟信号采样单元包括：接口电路、防护电路、限位保护电路、隔离运放、调理电路和AD转换器；
[0024]所述防护电路，包括：静电、浪涌防护和滤波电路，用于保护电路；
[0025]所述限位保护电路，用于防止模拟信号输入过大损坏电路；
[0026]所述隔离运放电路，用于隔离接口电路和内部电路；
[0027]所述调理电路，用于将模拟信号的电压调理为AD转换器允许的范围值内；
[0028]所述AD转换器，用于将模拟信号转换成数字信号。
[0029]作为上述技术方案的改进之一，所述模拟信号比较单元包括减法器电路和DA转换器；
[0030]所述数字信号比较单元包括比较器电路；
[0031]所述减法器的同相输入端接参考模拟信号，反向输入端接被测模拟信号，用于对被测模拟信号与参考模拟信号实时比较，并传输到DA转换器获得容差信号；
[0032]所述比较器，用于将容差信号与参考数字信号中设定的容差值进行比较，并将比较结果传输给报警电路；
[0033]所述减法器的同相输入端和反向输入端分别接有第一数字电位器和第二数字电位器；所述第一数字电位器和第二数字电位器用于对容差值进行放大和缩小。
[0034]作为上述技术方案的改进之一，所述校准单元、数字信号分析单元、数字信号比较单元和脉冲宽度调制单元均基于FPGA电路实现；
[0035]所述信号参数设置单元，基于CAN总线电路实现。
[0036]作为上述技术方案的改进之一，所述系统还包括：存储电路、快速报警电路、分级显示电路和电源电路；
[0037]所述存储电路，用于在集成电路芯片发生异常时进行状态存储和事件记录；
[0038]所述快速报警电路，用于在集成电路芯片发生异常时进行报警；
[0039]所述分级显示电路，用于对判断的集成电路芯片的抗扰度能力等级进行输出。
[0040]所述电源电路，用于为整个系统供电；
[0041]所述电源电路的电源接口处设置有静电和浪涌防护电路、滤波电路；电源电路的电源模块采用隔离电源模块；隔离电源模块用于电源电压转换和电气隔离；
[0042]所述系统的各电路在PCB板上排布时，数字电路部分和模拟电路部分电源用磁珠进行隔离；电源电路先后为模拟电路和数字电路供电。
[0043]本专利技术还提出了一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测方法，基于上述之一所述的系统实现，所述方法包括以下步骤：
[0044]S1.通过脉冲宽度调制单元根据设定的相关参数生成PWM波，并传输到D/A转换电路；
[0045]S2.通过D/A转换电路将脉冲宽度调制单元输出的PWM波转换为参考模拟信号，并传输到模拟信号比较电路和校准的AD转换器；
[0046]S3.通过校准的AD转换器将D/A转换电路输出的参考模拟信号转换为参考数字信号，并反馈给校准单元，通过校准单元对参考数字信号进行自校准，直到参考数字信号的频率、相位和幅值和预期设定值一致为止；
[0047]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述系统包括：参考信号生成单元、模拟信号采样单元、校准单元、模拟信号比较单元、数字信号分析单元和数字信号比较单元；所述参考信号生成单元，用于生成参考模拟信号；还用于将参考模拟信号转化为参考数字信号；所述模拟信号采集单元，用于对集成电路芯片进行电磁兼容测试的被测模拟信号进行采样，并传输到模拟信号比较单元，同时将被测模拟信号转化为被测数字信号，并传输到数字信号比较单元；所述校准单元，用于对生成的参考数字信号进行自校准以及根据采集的被测模拟信号的正常状态值对参考数字信号进行校准；所述模拟信号比较单元，用于比较被测模拟信号和参考模拟信号，进而判断集成电路芯片的异常；所述数字信号比较单元，用于比较被测数字信号和参考数字信号，进而对异常进行分析；所述数字信号分析单元，用于对被测数字信号进行实时监测和分析，进而判定集成电路芯片的抗扰度能力等级。2.根据权利要求1所述的用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述系统还包括：信号参数设置单元和脉冲宽度调制单元；所述信号参数设置单元，用于根据集成电路芯片的要求设置参考信号的相关参数；所述脉冲宽度调制单元，用于根据设置的参考信号的相关参数生成PWM波；所述参考信号生成单元，包括D/A转换电路和A/D转换电路；所述D/A转换电路，用于将脉冲宽度调制单元生成的PWM波转换为参考模拟信号；所述A/D转换电路，用于将D/A转换电路转换的参考模拟信号转换为参考数字信号。3.根据权利要求1所述的用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述模拟信号采样单元包括：接口电路、防护电路、限位保护电路、隔离运放、调理电路和AD转换器；所述防护电路，包括：静电、浪涌防护和滤波电路，用于保护电路；所述限位保护电路，用于防止模拟信号输入过大损坏电路；所述隔离运放电路，用于隔离接口电路和内部电路；所述调理电路，用于将模拟信号的电压调理为AD转换器允许的范围值内；所述AD转换器，用于将模拟信号转换成数字信号。4.根据权利要求1所述的用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述模拟信号比较单元包括减法器电路和DA转换器；所述数字信号比较单元包括比较器电路；所述减法器的同相输入端接参考模拟信号，反向输入端接被测模拟信号，用于对被测模拟信号与参考模拟信号实时比较，并传输到DA转换器获得容差信号；所述比较器，用于将容差信号与参考数字信号中设定的容差值进行比较，并将比较结果传输给报警电路；所述减法器的同相输入端和反向输入端分别接有第一数字电位器和第二数字电位器；
所述第一数字电位器和第二数字电位器用于对容差值进行放大和缩小。5.根据权利要求2所述的用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述校准单元、数字信号分析单元、数字信号比较单元和脉冲宽度调制单元均基于FPGA电路实现；所述信号参数设置单元，基于CAN总线电路实现。6.根据权利要求1所述的用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测系统，其特征在于，所述系统还包括：存储电路、快速报警电路、分级显示电路和电源电路；所述存储电路，用于在集成电路芯片发生异常时进行状态存储和事件记录；所述快速报警电路，用于在集成电路芯片发生异常时进行报警；所述分级显示电路，用于对判断的集成电路芯片的抗扰度能力等级进行输出；所述电源电路，用于为整个系统供电；所述电源电路的电源接口处设置有静电和浪涌防护电路、滤波电路；电源电路的电源模块采用隔离电源模块；隔离电源模块用于电源电压转换和电气隔离；所述系统的各电路在PCB板上排布时，数字电路部分和模拟电路部分电源用磁珠进行隔离；电源电路先后为模拟电路和数字电路供电。7.一种用于集成电路电磁兼容测试的模拟信号监测方法，基于权利要求1
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6之一所述的系统实现，所述方法包括以下步骤：S1.通过脉冲宽度调制单元根据设定的相关参数生成PWM波，并传输到D/A转换电路；S2.通过D/A转换电路将脉冲宽度调制单元输出的PWM波转换为参考模拟信号，并传输到模拟信号比较电路和校准的AD转换器；S3.通过校准的AD转换器将D/A转换电路输出的参考模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梅双，项道才，叶畅，朱赛，付君，王酣，崔强，
申请(专利权)人：中国电子技术标准化研究院，
类型：发明
国别省市：