一种测试二极管结电容的集成板卡制造技术

一种测试二极管结电容的集成板卡，包括设置在板卡上的单片机，以及与单片机相连的正弦信号发生器，单片机控制正弦信号发生器产生正弦信号Ui(t)，待测试二极管的结电容Cx一端连接正弦信号Ui(t)，另一端连接运算放大器的负极输入引脚，运算放大器的负极输入引脚与输出引脚之间并联反馈电阻Rf、反馈电容Cf，运算放大器的正极极输入引脚接地；待测试二极管的结电容Cx的两端还分别连接一个滤波电容Ca1、Ca2，滤波电容Ca1、Ca2接地，由运算放大器的输出引脚得到正比于被测电容值的输出电压Uo(t)。本实用新型专利技术结构简单，体积小，便于操作，测试结果精确且效率高，能够扩大偏置电压的范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种测试二极管结电容的集成板卡


[0001]本技术涉及二极管测试领域，具体涉及一种测试二极管结电容的集成板卡。

技术介绍

[0002]结电容是二极管的一个寄生参数，可以看作是在二极管上并联的电容。在高频的应用电路中极大的影响着高频特性和开关的频率，这时就需要考虑结电容的大小，进而有利于在二极管不同的工作状态下，清楚了解结电容产生的不同效果和影响。
[0003]目前对二极管结电容的测试，主要依靠LCR测试仪来完成，然而LCR测试仪体积大，在一些空间狭小的操作台上不便使用。另外对于只需要测量二极管结电容这一项的客户来说，使用LCR测试仪成本也比较高，大多数产品所需要的直流偏置电压不同，而LCR测试仪的直流偏置电压范围小，可选择的测试产品被限制。同时，LCR测试结电容通讯命令的发出到结果的展示，对于一站的时间大约需要30ms，由于当大量批次的测试产品需要检测时，时间的缩短可以大大提高测试产品的产出，继而提高了工作效率，增加了经济价值，因此，通过LCR测试仪完成二极管结电容测试的成本相对太高。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种测试二极管结电容的集成板卡，结构简单，体积小，便于操作，测试结果精确且效率高，能够扩大偏置电压的范围。
[0005]为了实现上述目的，本技术有如下的技术方案：
[0006]一种测试二极管结电容的集成板卡，包括设置在板卡上的单片机，以及与单片机相连的正弦信号发生器，单片机控制正弦信号发生器产生正弦信号Ui(t)，待测试二极管的结电容Cx一端连接正弦信号Ui(t)，另一端连接运算放大器的负极输入引脚，运算放大器的负极输入引脚与输出引脚之间并联反馈电阻Rf、反馈电容Cf，运算放大器的正极极输入引脚接地；待测试二极管的结电容Cx的两端还分别连接一个滤波电容Ca1、Ca2，滤波电容Ca1、Ca2接地，由运算放大器的输出引脚得到正比于被测电容值的输出电压Uo(t)。
[0007]作为一种优选方案，所述反馈电容Cf包括4.7pf，10pf，20pf，51pf的四个电容，四个电容经过继电器连接选取挡位。
[0008]作为一种优选方案，考虑继电器在电路中的电容，一挡位选取4.7pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为0～30pf；
[0009]二档位选取10pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为30pf～80pf；
[0010]三档选取20pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为80pf～170pf；
[0011]四档选取51pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为170pf～470pf。
[0012]作为一种优选方案，所述单片机通过SPI控制正弦信号发生器得到1M频率正弦信号，通过控制数模转换器来控制输入激励信号的峰值范围为50mv～500mv，当输入激励峰峰值为50mv～250mv时，通过继电器控制经过运算放大器，当输入激励峰峰值为250mv～500mv
时，通过继电器控制不经过运算放大器。
[0013]作为一种优选方案，所述单片机采用STM32F103C8T6型号芯片，所述运算放大器的放大倍数为2倍。
[0014]作为一种优选方案，通过加载和采样两根线经过SMA接口连接探卡，配合探卡施加外部偏置电压。
[0015]作为一种优选方案，所述探卡包括4个相同的SITE和一个晶圆，每一个SITE包括六个继电器和一对标准大小的线性校准电容；其中，继电器1、2用于二极管的直流参数测试，继电器3、4用于电容测试的校准，继电器5用于晶圆上被测二极管的结电容测试，继电器6用于外部偏置电压的切换。
[0016]作为一种优选方案，所述测试二极管结电容的集成板卡还包括内置直流偏压电路，内置直流偏压电路通过数模转换器经过一个放大器提供
±
4.5V内部偏置电压。
[0017]作为一种优选方案，所述测试二极管结电容的集成板卡还包括供电电路，所述供电电路将外部输入的5V电源转换为模拟3.3V电源和数字3.3V电源，分别为模拟器件和数字器件进行供电；将5V电源转为
±
4.5V电源，再将
±
4.5V转为
±
2.7V给运算放大器提供双电源；提供基准电压1.25/2.5V在内置直流偏压电路进行电压控制。
[0018]相较于现有技术，本技术至少具有如下的有益效果：
[0019]已知的激励信号峰峰值通过负反馈运算放大器时，电容在高频信号下具有容抗的特点，不同的待测电容和已知的反馈电容，得到的激励信号的峰峰值具有线性关系，从而反推出电容值。本技术测试二极管结电容的集成板卡将所有电路部分集成于一个板卡上，并尽量的简化了各部分电路构成，提高了集成度，使得本技术结构简单，体积小，成本低，对操作人员来说使用更加方便；本技术内部电路通过多次整流滤波，使得最终测试结果更精确，可达到0.1pf，由于采用运算放大器的负反馈在电路中具有抗杂散性。
[0020]进一步的，本技术通过加载和采样两根线经过SMA接口连接探卡，配合探卡施加外部偏置电压，由于可采用外部偏置电压和内部偏置电压两种方式，使得偏置电压的范围扩大。
[0021]进一步的，本技术探卡包括4个相同的SITE和一个晶圆，每一个SITE包括六个继电器和一对标准大小的线性校准电容；通过高效设计，在高精度的基础上，可以完成4SITE串行测试的模式，并且单次测试可以达到10ms。
[0022]进一步的，本技术单片机通过SPI控制正弦信号发生器得到1M频率正弦信号，通过控制数模转换器来控制输入激励信号的峰值范围为50mv～500mv，反馈电容Cf包括4.7pf，10pf，20pf，51pf的四个电容，四个电容经过继电器连接四个选取挡位，覆盖待测试二极管的结电容Cx在0～470PF范围，满足了大多数二极管结电容值，可选性多和灵活性强。
附图说明
[0023]图1本技术实施例的电容检测输出测量部分电路图；
[0024]图2本技术实施例的集成板卡布置结构示意图；
[0025]图3本技术实施例的探卡结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。
[0027]参见图1，本技术测试二极管结电容的集成板卡，包括设置在板卡上的单片机，以及与单片机相连的正弦信号发生器，单片机控制正弦信号发生器产生正弦信号Ui(t)，待测试二极管的结电容Cx一端连接正弦信号Ui(t)，另一端连接运算放大器的负极输入引脚，运算放大器的负极输入引脚与输出引脚之间并联反馈电阻Rf、反馈电容Cf，运算放大器的正极极输入引脚接地；待测试二极管的结电容Cx的两端还分别连接一个滤波电容Ca1、Ca2，滤波电容Ca1、Ca2接地，由运算放大器的输出引脚得到正比于被测电容值的输出电压Uo(t)。
[0028]正弦信号Ui(t)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试二极管结电容的集成板卡，其特征在于，包括设置在板卡上的单片机，以及与单片机相连的正弦信号发生器，单片机控制正弦信号发生器产生正弦信号Ui(t)，待测试二极管的结电容Cx一端连接正弦信号Ui(t)，另一端连接运算放大器的负极输入引脚，运算放大器的负极输入引脚与输出引脚之间并联反馈电阻Rf、反馈电容Cf，运算放大器的正极极输入引脚接地；待测试二极管的结电容Cx的两端还分别连接一个滤波电容Ca1、Ca2，滤波电容Ca1、Ca2接地，由运算放大器的输出引脚得到正比于被测电容值的输出电压Uo(t)。2.根据权利要求1所述测试二极管结电容的集成板卡，其特征在于，所述反馈电容Cf包括4.7pf，10pf，20pf，51pf的四个电容，四个电容经过继电器连接选取挡位。3.根据权利要求2所述测试二极管结电容的集成板卡，其特征在于，考虑继电器在电路中的电容，一挡位选取4.7pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为0～30pf；二档位选取10pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为30pf～80pf；三档选取20pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为80pf～170pf；四档选取51pf的反馈电容Cf，待测试二极管的结电容Cx范围为170pf～470pf。4.根据权利要求1所述测试二极管结电容的集成板卡，其特征在于，所述单片机通过SPI控制正弦信号发生器得到1M频率正弦信号，通过控制数模转换器来控制输入激励信号的峰值范围为50mv～500mv，当输入激励峰峰值为50mv～25...

【专利技术属性】
技术研发人员：高三，槐新红，王煜，
申请(专利权)人：赛英特半导体技术西安有限公司，
类型：新型
国别省市：