提供关于电子负载的可变电抗性负载能力的手段制造技术

技术编号:8300565 阅读:180 留言:0更新日期:2013-02-07 03:45
本发明专利技术的实施例包括具有可变电抗性负载能力的电子负载和用于控制和/或建模负载中的电抗性分量的技术。电子负载可以包括通过其从用户接收潜伏时间值的用户界面。基于潜伏时间值在感测到输入信号的变量的时刻与将输入信号的变量驱动为新值的时刻之间创立延迟,由此基于所创立的延迟模拟电子负载中的电抗性分量。在一个示例性实施例中,受驱动变量可以在所创立的延迟之后跃变以产生电容或电感元件的近似值。在另一示例性实施例中,可以利用任意波形发生器在延迟周期期间扭转受驱动变量,由此更加精确地模拟电抗性分量。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体涉及ー种电子负载,尤其涉及提供改良的电子负载的方法、装置和/或手段。
技术介绍
电子负载用于各种产业中,尤其用于测试诸如电源、电池、太阳能电池、蜂窝电话、通信系统以及其他种类的电路和器件的电气或电子设备的各种产业中。电子负载是ー种代替传统的欧姆负载电阻器模拟电子电路上的负载的器件。与电流源相反,传统地将电子负载用作电流接收器。电子负载通常消耗电能,并且将电能转化成另ー种形式的能量,诸如为热能。某些电子负载提供不同的操作模式,诸如恒定电流、恒定电压、恒定功率或者恒定电阻模式。例如,电子负载可以接收用户可设定的电阻值,并且在恒定电阻模式下操作,在这种模式下,感测电路中的电压或电流,并且相应地调节电流或电压以維持用户指定的电阻。換言之,如果通过电子负载感测到电压,那么可以通过电子负载驱动电流以在电子负载内維持恒定电阻的形式。类似地,如果通过电子负载感测到电流,那么可以通过电子负载驱动电压以在电子负载内維持恒定电阻的形式。电流、电压和电阻之间的关系可以根据欧姆定律来维持。在恒定电阻模式中,存在由在感测到控制变量的时刻与驱动受控变量的时刻之间引入的小的延迟。这种延迟通常大约为数毫微秒或数微秒,并且固有地取决于在感测和控制被测信号时所用的电路的处理时间或传播时间。根据是检测电流、控制电压还是检测电压、控制电流,此延迟可以对负载产生电抗性分量,看上去分别稍微呈电容性或稍微呈电感性。这种延迟在产业中并未規定,然而对于ー些人来讲,它一般被认为是系统中的缺陷。将期望具有这样ー种电子负载在传播延迟期间提供控制,以便对负载建模电抗性分量。相应地,仍然存在ー种提供关于电子负载的可变电抗性负载能力的改良的方法和装置。附图说明图I示出了根据本专利技术的示例性实施例的包括电抗性分量模拟逻辑电路的电子负载的高电平框图。图2示出了包括电抗性分量模拟逻辑电路的图I的电子负载内的电路的框图。图3示出了根据本专利技术的示例性实施例被感测到的和受驱动的变量的时序图。图4示出了根据本专利技术的另ー示例性实施例的受驱动的变量的时序图。图5示出了根据本专利技术的某些示例性实施例的提供关于电子负载的可变电抗性负载能力的示例性技术的流程图。具体实施方式本专利技术的实施例包括具有可变电抗性负载能力的电子负载和用于控制和/或建模负载中的电抗性分量的技术。电子负载可以包括通过其从用户接收潜伏时间(latency)值的用户界面。基于潜伏时间值在感测到输入信号的变量的时刻与将输入信号的变量驱动为新值的时刻之间创立延迟,由此基于所创立的延迟模拟电子负载中的电抗性分量。在一个示例性实施例中,受驱动变量可在所创立的延迟之后跃变以产生电容或电感元件的近似值。在另一示例性实施例中,可以利用例如任意波形发生器在延迟周期期间扭转(slew)受驱动变量,由此更加精确地模拟电抗性分量。换言之,电容滤波器或电感滤波器,或者这两者,都可以被应用于输入信号。本专利技术的这些和其他特征和实施例参考附图中的每个附图继续下去。图I示出了根据本专利技术的示例性实施例的电子负载110和被测器件(DUT) 105的高电平框图。应当理解的是,术语“电子负载”通常指模拟在电子电路或者其他电子器件上的负载的器件,并且应当被广义地解释;例如,该术语可包括仿真电路、仿真天线、射频终端设备、模拟电阻器库或其类似物。在某些实施例中,电子负载110包括电子负载电路115和用户界面140。电子负载电路115可以包括模拟和/或数字电路,其可利用固件、软件或者其的任意组合来进行控制。用户界面140可包括显示器和一个或多个输入传感器,其包括按钮、触摸屏、辅助键盘或其类似物。被测器件(DUT)105可以通过电线125和/或130与电子负载110相连接,并且将被测电信号发送到电子负载110。电子负载110可以接收来自DC源145的DC信号、来自·AC源150的AC信号和/或包括模拟和/或数字信号的任何其他类型的电信号,这些信号由DUT 105 产生。工程师、技术员或者电子负载的其他用户可以根据用户想要模拟电抗性负载和电阻性负载的组合、和/或负载的电抗性分量的程度来通过用户界面140输入范围可以从数毫微秒到数秒的潜伏时间值。响应于所输入的潜伏时间值,在感测到输入信号的电特性(例如,电流或电压)的时刻与将输入信号的不同但相关的电特性(例如,电压或电流)驱动为新电平的时刻之间创立延迟,由此基于所创立的延迟模拟电子负载中的电抗性分量。所创立的延迟引入了信号的相移,其取决于被测输入信号的频率。电压与电流之间的相移处在90度(完全电抗性)到O度(完全电阻性)的范围内,但不包括边界。换言之,至少存在用于感测和/或控制被测信号的电路(例如,运算放大器、滤波器等)所引起的小的固有延迟,因此负载不是完全电阻性的。这种固有延迟在负载中引起小量的电抗,并且不容易被控制或修改,除非通过对电路本身重新设计或优化。根据本专利技术的实施例为了控制负载的电抗,除了固有延迟之外创立延迟,从而所创立的用户可控的延迟为模拟负载内的更显著的电容和/或电感元件创造条件。受控延迟有效地向用户提供了可变的单极或多极滤波器,用于调节模拟的负载的电抗分量。用户可以选择电容或电感滤波器的优选者,指定潜伏时间值,和/或选择用于模拟负载中的电抗性分量的其他合适参数。图2示出了图I的电子负载110中的电路115的框图。携带被测信号的输入电线125和130中的一条或多条电线可以与端子(terminal)225和230中的一个或多个终端相连接。通常,跨越端子225和230放置恒定或变化的电压,引起电流在电线125和130上传递,其包括输入信号。电子负载电路115可以包括感测被测输入信号的电流(I)值的电流调节部分215。电流调节部分215可以使用分流电阻器235测量电流(I)。此外,电压调节部分220可以感测或以其他方式测量被测输入信号的电压(V)值。电压调节部分220可通过电线280与电流调节部分215连接。 另外,负载电路115可以包括功率损耗元件205。功率损耗元件205可以包括,例如,切换电阻、MOSFET和/或BJT连同其他合适的功率损耗电路的集合,并且可使用电线275与电路的其他组件相连接。功率损耗元件205被构造为基于其他特性调节输入信号的电流(I)或电压(V),从而可以在恒定电阻模式中维持大致恒定的电阻。应当理解的是,“恒定电阻”术语在某种程度上是不准确的一将其视作具有由电路中的固有延迟引起的至少某一电抗性分量的恒定阻抗更为精确,并且如果创立更久的延迟,那么在负载内模拟更多的电抗。计算器件210耦接至功率损耗元件205。计算器件可以包括模拟和/或数字电路组件,其可以由固件、软件或其任意组合来控制。例如,计算器件210可以是微处理器,或者可替换地,是模拟电路组件的组合。计算器件210接收来自电流调节部分215的电流(I)信息245和/或来自电压调节部分220的电压(V)信息250。电流和电压信息可以在被计算器件210接收之前通过一个或多个模数转换器(ADC) 240进行数字化。计算器件可以使用选择器265在电流或电压信息之间做出选择。对于数字系统,选择器265例如可以是开关或多路转接器。对于模拟系统而言,选择器265例如可以是继电器或用于辨识特性(电压或电流)中的哪一特性正被感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供关于电子负载的可变电抗性负载能力的方法,所述方法包括:通过所述电子负载的用户界面接收潜伏时间值;在所述电子负载的一个或多个输入端子处接收输入信号;感测所述输入信号的电压;利用功率损耗元件响应于所感测到的电压将所述输入信号的电流从第一电流值调节至第二电流值;以及基于通过所述用户界面所输入的潜伏时间值在感测到所述输入信号的电压的时刻与所述功率损耗元件将所述电流调节至所述第二电流值的时刻之间创立延迟。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:DF希尔特纳
申请(专利权)人:特克特朗尼克公司
类型:发明
国别省市:

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