設計自動化測試系統(tǒng)電壓開關中的常見挑戰(zhàn)
高阻抗電壓開關
高阻抗電壓開關需要用在監(jiān)測電化學電池、測量半導體電阻率之類的應用中。開關和測量具有高內(nèi)部阻抗的電壓源會遇到諸如偏移電流、雜散漏流和靜電干擾之類的誤差。采用并聯(lián)電容技術可以延長穩(wěn)定時間。
當選擇開關高阻抗電壓的開關卡時,要確保該卡具有較低的偏移電流。流過高阻抗器件的任何偏移電流都會在器件上產(chǎn)生不需要的電壓,加入電壓測量中。
高阻抗電路對靜電干擾十分敏感,因此DUT和連接線都應該很好地屏蔽以防止噪聲感應。
測試儀器、開關卡、線纜和夾具中的漏電流都會因為降低測量電壓而帶來誤差。因此要選擇具有較高隔離電阻的開關卡,盡量在所有可能的地方使用保護電路,盡可能選擇具有最高絕緣電阻的絕緣體。
響應時間是開關高阻抗電壓信號時比較關注的另外一個關鍵因素。開關和相關線纜中的并聯(lián)電阻會引起額外的響應時間。在某些情況下,采用激勵保護電路可以大大消除并聯(lián)電容,使得線纜的屏蔽層與其中心導線(或者高阻抗引線)保持幾乎相同的電位。圖4a給出了一種通過開關連接靜電伏特計的高阻抗電壓情形。注意其對階躍函數(shù)的緩慢相應。要保護這個信號,可以在靜電計的保護輸出端與卡的屏蔽端之間設置一個連接,如圖4b所示。某些靜電計,例如吉時利的6517B,可以通過開啟內(nèi)部保護連接功能從內(nèi)部實現(xiàn)這一連接。開啟這一保護功能有效減少了線纜和開關電容,從而改善了靜電計的響應時間。

圖4a.高阻抗電壓源到靜電計的開關

圖4b.采用激勵保護電路抵消并聯(lián)電容
如果保護電壓超過30VDC,那么必須采用基于三軸連接的卡以確保安全性。適用于高阻抗電壓開關的卡包括吉時利面向7000系列開關主機的7158型卡(如圖5所示)和面向6517B靜電計的6522型卡(如圖6所示)。

圖5.吉時利7001型開關主機

圖6.用于吉時利6517B型靜電計/高電阻計的開關卡







評論