專利名稱：一種測量設備及其放大電路、阻抗部件和多層印刷電路板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的一種測量設備及其放大電路、阻抗部件和多層印刷電路板涉及到電變量 測量設備及其采用的放大電路、電阻網絡或多層印刷電路板領域。
背景技術：
隨著表面貼裝工藝(SMT)的普及與發(fā)展，當前的測量設備的制作工藝水平已經得 到了極大的提高，測量設備的結構更加緊湊和小巧。但同時，這種工藝技術也為測量設備帶 來了寄生電容的問題，特別是為了消除電磁干擾，而在印刷電路板上設置屏蔽層(地層)的 情況下，這一問題就顯得更加嚴重。其原因在于，印刷電路板的元件層上的焊盤和屏蔽層之 間會形成寄生電容，這些寄生電容會影響測量設備的性能。眾所周知，印刷電路板上的寄生電容往往會使測量設備的幅頻特性變差，測量準 確度或測量范圍下降。因此，如何消除或抵消寄生電容產生的影響已經成為電信號測量所 必須解決的難題。下面詳細說明SMT工藝產生寄生電容的原理以及寄生電容的計算方法。印刷電路板上的寄生電容通常是由兩個互相絕緣、且相鄰的導體形成，比如，參見 圖1，在具有元件層1、介質層2和底層3的雙面印刷電路板4上，當元件層1具有兩個相鄰 導電焊盤6、7，且底層3為由導體構成的、連接公共端的屏蔽層5時，焊盤6與焊盤7之間就 會形成寄生電容Cl，焊盤6與屏蔽層5之間會形成寄生電容C2，焊盤7與屏蔽層5之間會 形成寄生電容C3。一并參照圖1和圖2，將印刷電路板4上的焊盤6對應為連線端子21，焊盤7對應 為連線端子22，屏蔽層5對應為連線端子23，可以獲得印刷電路板4的等效電路24，從電路 24可以看出，連線端子21和連線端子22之間連接寄生電容Cl，連線端子21和連線端子23 之間連接寄生電容C2，連線端子22和連線端子23之間連接寄生電容C3。本領域技術人員根據公知的寄生電容計算公式1就可以分別計算出電路24中的 寄生電容Cl、C2和C3的電容值。C = ^^-----------寄生電容計算公式1
d其中，C為寄生電容的電容值；ε r為構成介質層的絕緣介質的相對介電常數；ε為真空介電常數；S為兩個導體極板的正對面積；d為介質層的厚度。下面配合實際例子詳細說明寄生電容對測量設備產生的影響。寄生電容會對多種測量設備產生影響。比如，交流電壓表、電流表、萬用表、示波 器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀等通用測量儀器產生影響，或還包括對其他綜合測量儀器產生影響。示波器是最為常見的通用測量設備之一，通常用來觀查和分析被測信號的波形， 測量所述波形的各項指標，寄生電容會對所述的示波器產生影響，比如，寄生電容往往會對 示波器的頻率響應特性產生影響，如使示波器的帶寬變窄、使示波器的頻率響應曲線不平滑。參見圖3，通常的示波器都具有衰減電路31，衰減電路31就是最易受寄生電容影 響的部件之一，該電路的帶寬往往會決定整個示波器的帶寬范圍，示波器的衰減電路31通 常是一個由電阻Rl和電阻R2形成的電阻網絡，具有輸入端32、輸出端33和公共端34，其 中電阻Rl連接在電路的輸入端32和輸出端33之間，電阻R2連接在輸出端33和公共端34 之間。示波器的衰減電路31的輸入端32、輸出端33串聯(lián)連接在示波器的信號輸入端和采 樣測量部件之間，所述的示波器的信號輸入端用來連接被測信號，所述的采樣測量部件用 于測量和顯示被測信號。所述的衰減電路31用于對由示波器的信號輸入端接入的被測信 號進行衰減，使其幅值滿足后面的采樣測量電路的測量量程范圍。參考圖4，當采用表面貼裝工藝安裝電阻Rl和電阻R2時，通常是將電阻Rl和電阻 R2安裝在一個具有介質層41、元件層42和屏蔽層43的印刷電路板44上，印刷電路板44 的元件層42上設置一個第一焊盤45、一個第二焊盤46和一個第三焊盤47，使電阻Rl安裝 在第一焊盤45和第二焊盤46之間，使電阻R2安裝在第二焊盤46和第三焊盤47之間。在 元件層42和屏蔽層43之間還具有一個導電的過孔48，該過孔48用于電連接屏蔽層43和 所述的第三焊盤47，使屏蔽層43與焊盤47等電位。結合參考圖3、4，在現(xiàn)有技術中，元件層42和屏蔽層43通常是由銅箔形成，其中屏 蔽層43通常和公共端34連接，配合覆蓋在元件層42上的屏蔽罩，用以屏蔽電磁干擾信號 對衰減電路31的影響。在有的應用中，還會采用更多層的印刷電路板來安裝衰減電路31，比如采用6層 印刷電路板。在采用6層印刷電路板的情況下，印刷電路板44的元件層42和屏蔽層43之 間還可以具有多個的線路層，各線路層和元件層42、屏蔽層43之間均用介質層分離。需要 特別說明的是，根據需要，在屏蔽層43的下面也可以設置有其他的線路層。在現(xiàn)有技術中，構成印刷電路板44的介質層41的原材料可以有多種選擇，而采用 不同原材料的介質層也會具有不同的相對介電常數。在本例中，第一焊盤45和第二焊盤46之間會形成寄生電容Cl 1、第二焊盤46和第 三焊盤47之間會形成寄生電容C12、第一焊盤45和屏蔽層43之間會形成寄生電容C13、第 二焊盤46和屏蔽層43之間會形成寄生電容C14。由于第一焊盤45和第二焊盤46，第二焊盤46與第三焊盤47之間的正對面積比 較小，寄生電容C11、C12的電容值相比寄生電容C13或寄生電容C14而言小很多，寄生電容 ClU C12的電容理論值一般僅為10_19 10_2°pF量級，因此，可以忽略掉寄生電容Cll、C12 對電路的影響。忽略掉寄生電容Cll、C12后，可以得到安裝在印刷電路板44上的衰減電路31的 等效電路51，參照圖5。在等效電路51中，結合參照圖4和圖5，輸入端52對應第一焊盤45，輸出端53對 應第二焊盤46，連接端58對應第三焊盤47，屏蔽層43對應信號公共端54。由于，在印刷電路板44上，屏蔽層43通過一個作為等電位部件的導電過孔48和所述的第三焊盤47電連 接，導電過孔48使第三焊盤47與屏蔽層43等電位，因此，第三焊盤47與屏蔽層43之間沒 有寄生電容。從等效電路51可以看出，電容C13是建立在輸入端52與公共端54之間，不會對 由電阻Rl、R2的分壓特性產生影響，而電容C14是與電阻R2并聯(lián)連接，會影響電阻Rl、R2 的分壓特性，根據公知的幅頻特性計算公式，參見如下公式2，可以繪制出等效電路51的輸 出電壓信號Uo的頻率響應特性曲線61，參考圖6。
J7~T = K \ .廣 D-----------式 2
1+JoXJl4R
J R R公式2中，Z = ^f^,及=^^",ω為角頻率
1R R圖6 中，岣=^7^，
K'cu Ri+R2結合參照圖3、圖5和圖6，由于寄生電容C14的影響，當等效電路51的輸入端52 的輸入信號Ui的頻率高于拐點頻率ω i后，等效電路51的輸出端53的輸出電壓信號Uo 的幅度隨輸入端52的輸入信號Ui的頻率的增加而快速的減小。由此可以看到，寄生電容 C14對由電阻Rl和R2構成的衰減電路31的帶寬產生了影響，使衰減電路31的帶寬變窄 了。衰減電路31的帶寬變窄往往會影響了整個示波器的頻率特性，使得整個示波器的帶寬 也變窄。萬用表也是最常用的電變量測量儀表，通常用來測量直流或交流電壓、電流和電 阻等參數，有的萬用表還可以用來測量二極管、三極管等器件的性能，有的還可以用來測量 溫度壓力等物理量，有的也可以用來測量頻率和時間指標。上述的寄生電容也會對萬用表 的交流信號測量的頻率特性產生影響，使其帶寬變窄，或使其幅頻特性曲線變得不平滑。參見圖7，萬用表的量程放大電路71也是最易受寄生電容影響的電路之一。萬用 表的量程放大電路71通常是一個由電阻網絡R11、量程電阻R12和運算放大器72連接成的 反向放大電路，其中，電阻網絡Rll連接在放大電路71的輸入端73和運算放大器72的反 向輸入端74之間，量程電阻R12連接在運算放大器72的反向輸入端74和放大電路71的 輸出端75之間。所述的運算放大器72的正向輸入端76接公共端77，在實際應用中，量程 電阻R12往往可以是由多個相互并聯(lián)的電阻和選擇開關來組成，所述的選擇開關可以選擇 將不同的電阻接入在運算放大器72的反向輸入端74和放大電路71的輸出端75之間，由 此，可以通過控制改變量程電阻R12的阻值，改變量程放大電路71的測量量程。在實際應用中，由于電阻網絡Rll的阻值較大，比如，為了精確測量和提高輸入阻 抗，通常要選用IMohm左右的精密電阻，為了解決精密電阻功率較小的問題，電阻網絡Rll 常要拆解為兩個相互串聯(lián)的電阻R13和電阻R14，以減小每個電阻R13和R14所承載的功 耗，或還包括其他的原因。但是，一旦將電阻網絡Rll拆解為兩個相互串聯(lián)的電阻R13和電 阻R14，也就為電路引入了寄生電容的問題。結合參考圖7和圖8，在采用表面貼裝工藝將電阻R13和電阻R14安裝在一個具有 介質層81、元件層82和一個與公共端77相連接的屏蔽層83的印刷電路板84上時，會在印 刷電路板84的元件層82上設置一個第一焊盤85、一個第二焊盤86和一個第三焊盤87，用
7于使電阻R13安裝在第一焊盤85和第二焊盤86之間，使電阻R14安裝在第二焊盤86和第 三焊盤87之間。在本例子中，第一焊盤85和第二焊盤86之間會形成寄生電容C21、第二焊盤86和 第三焊盤87之間會形成寄生電容C22、第一焊盤85和屏蔽層83之間會形成寄生電容C23、 第二焊盤86和屏蔽層83之間會形成寄生電容C24。在本例子中，由于第三焊盤87還用于連接運算放大器72的反向輸入端74，運算放 大器72的正向輸入端76連接公共端77，運算放大器72組成的負反饋電路的特性(虛短虛 斷特性)使得第三焊盤87與公共端77等電位，兩者之間不存在寄生電容。在本例子中，由于第一焊盤85和第二焊盤86，第二焊盤86與第三焊盤87之間的 相對面的面積比較小，寄生電容C21、C22可以被忽略掉。忽略掉寄生電容C21、C22后，可以得到安裝在印刷電路板84上的量程放大電路 71的等效電路91，一并參照圖8和圖9，在等效電路91中，輸入端73對應第一焊盤85，電 阻R13和電阻R14的中間連接點92對應第二焊盤86，電阻R14的連接運算放大器72反向 輸入端74的引腳對應第三焊盤87。在本實施例中，第一焊盤85和第二焊盤86引入的寄生電容C23、C24為IpF左右。 當電阻R13 = R144 = 500k Ω時，寄生電容C24使得萬用表量程放大電路71的等效電路91 的幅頻響應曲線101在頻率為318kHz的位置出現(xiàn)大于_3dB(相當于-30%誤差)的凹陷 (信號衰減)，參考圖10，這樣就使得萬用表的頻率特性變得不平滑。在現(xiàn)有技術中，對于一般萬用表交流電壓測量功能而言，通常要求在_3dB處的帶 寬為1MHz，很顯然，由于寄生電容C24的存在，參考圖9，所述的萬用表的性能指標大大下 降，無法滿足上述的市場需求。為此，必須采取措施，以消除寄生電容C24對萬用表頻率響 應的影響，使萬用表的頻率特性變得平滑。減小或消除印刷電路板上的寄生電容對電路頻率特性的影響的方法有多種。比如，根據寄生電容產生的原理可知，印刷電路板上產生的寄生電容往往都是和 電阻相關聯(lián)的。所以，可以通過降低電阻值來減小或消除印刷電路板上的寄生電容對電路 頻率特性的影響。但是這種方法僅在某些電路設計中是可行的。比如，在電阻值決定了電 路的一些參數特性時，如直流特性時，就不能隨意改變電阻的大小。又比如為了提高示波器 的電壓測量范圍，其輸入衰減網絡的電阻必須使用大阻值的電阻，以便減小測量電流，降低 測量時對被測電路的影響。在這種情況下，減小電阻值的方法就行不通了。去掉屏蔽層的方法也可以減少寄生電容。但是，這種方法無法應用到對電磁干擾 十分敏感的測量電路，在這些電路中，在印刷電路板上增加電路屏蔽層往往是必不可少的， 比如示波器的前端電路，探頭電路、萬用表的交流測量電路、當然也包括其他一些對電磁干 擾十分敏感的測量電路，其原因主要在于去掉電路屏蔽后，電路很容易被外界電磁場所干 擾，測量精度會大大下降。盡管有時也可以將測量設備的電路置于金屬板或金屬塊做成的 屏蔽盒內，替換在印刷線路板上設置屏蔽層，但這樣一來，不僅會明顯增加設備的制作成 本，增加設備的體積，且會使電路的組裝過程更加復雜。在現(xiàn)有技術中，為了減小或消除印刷電路板上的寄生電容對電路頻率響應的影 響，最常用的方法是在電路中增加用以抵消寄生電容的影響的補償電容的方法。參考圖11，比如，在等效電路51中，通過在輸入端52和輸出端53之間外接一個補償電容C111，并使該補償電容Clll滿足Cni 二^rCM，就可以消除寄生電容C14對電路的
Ki影響。利用外接的補償電容Clll可以消除或減小寄生電容C14對電路的影響是一項公 知技術，其工作原理在于，電路中，電阻Rl、R2和電容Clll和電容C14組成了一個電橋，當
使電容Ciii的電容值滿足αιι = €·α4時，兩個電阻Ri和電阻R2之間的連接點60到兩
Kl
個電容Clll和C14之間的連接點59的線路中的電流為零，這時，所述的電橋達到平衡，寄 生電容C14不再影響電阻R1、R2的分壓特性。理論上講，利用外接的補償電容Clll的方法可以起到補償等效電路51中的寄生 電容C14的作用，進而改善等效電路51的頻率響應特性。但是，實現(xiàn)起來難度很大，其原因 在于1、由于溫度的變化會使上述的印刷線路板的介質層的介電常數產生最大可達 20%的變化，這導致無法準確地確定補償電容的大小。因而，使用這種方法對寄生電容補償 方法時，有人將補償電容設計為可調電容，但這樣做，給設備的應用、大批量生產均帶來了 困難。為了解決溫度對印刷線路板的影響，也有人選擇介電常數穩(wěn)定的材料來制作印刷電 路板，但是這種方法又存在成本高或者加工困難的缺點。2、通常的電容元件的電容值是不連續(xù)的、且標稱數據與實際數據之間具有公差， 有時很難找到一個正好和寄生電容精確相等的補償電容。3、作為補償電容的電容元件本身也有溫度特性，它的溫度特性往往很難和印刷電 路板的寄生電容的溫度特性相匹配。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明揭示了一種測量設備及其放大電 路、阻抗部件和多層印刷電路板。一種多層印刷電路板，包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的第一焊盤與第二焊盤用于連接一個第一電阻，所述的第二焊盤還與第三焊盤用于連接一個第二電阻，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所 述的第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。在本發(fā)明的一種多層印刷電路板中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的 第三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明的一種多層印刷電路板中，所述的等電位部件也可以是由一個具有正向 輸入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明的一種多層印刷電路板中，所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可 以形成第一寄生電容，所述的中間導電層和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所 述的第一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一 電阻的比值。一種阻抗部件，包括一個多層印刷電路板和一個電阻網絡，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所 述的第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的第 三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的等電位部件可以是由一個具有正向輸入 端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個輸 入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種阻 抗部件中，所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以形成第一寄生電容，所述的中間 導電層和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的第一寄生電容與所述的第二寄 生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一電阻的比值。一種放大電路，包括一個多層印刷電路板、一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器和一 個與所述的運算放大器相連接的電阻網絡，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所述的第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。一種測量設備，包括一個多層印刷電路板、一個電阻網絡和一個公共端，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接所述的公共端的屏蔽層， 所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所 述的第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。在本發(fā)明所述的測量設備中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的第三焊 盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的測量設備中，所述的等電位部件可以是由一個具有正向輸入端和 反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤連接所述的運算放大器的一個輸入端，所 述的運算放大器的另一個輸入端連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的測量設備中，所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以形成 第一寄生電容，所述的中間導電層和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的第 一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一電阻的 比值。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明揭示了又一種測量設備及其放大電 路、阻抗部件和多層印刷電路板。一種多層印刷電路板，包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的第一焊盤與第二焊盤用于連接一個第一電阻，所述的第二焊盤還與第三焊盤用于連接一個第二電阻，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第一焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直 投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層內，在所述的第二焊盤的垂直投影中，一 部分垂直投影落入所述的中間導電層內，一部分垂直投影落入所述的屏蔽層內。在本發(fā)明所述的一種多層印刷電路板中，所述的等電位部件可以是由一個連接所 述的第三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種多層印刷電路板中，所述的等電位部件可以是由一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的 一個輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種多層印刷電路板中，所述的第二焊盤和所述的中間導電層之 間可以形成第一寄生電容，所述的第二焊盤和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容， 所述的第一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第 一電阻的比值。一種阻抗部件，包括一個多層印刷電路板，一個電阻網絡、所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第一焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第二焊盤的垂直投影中，一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，一部分垂 直投影落入所述的屏蔽層內。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的第 三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的等電位部件也可以是由一個具有正向輸 入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個 輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的第二焊盤和所述的中間導電層之間可以 形成第一寄生電容，所述的第二焊盤和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的 第一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一電阻 的比值。一種放大電路，包括一個多層印刷電路板，一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器和一 個與所述的運算放大器相連接的電阻網絡、所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，
在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第一焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第二焊盤的垂直投影中，一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，一部分垂 直投影落入所述的屏蔽層內。一種測量設備，包括一個多層印刷電路板，一個電阻網絡、一個公共端，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接所述的公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第一焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第二焊盤的垂直投影中，一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，一部分垂 直投影落入所述的屏蔽層內。在本發(fā)明所述的一種測量設備中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的第 三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種測量設備中，所述的等電位部件也可以是由一個具有正向輸 入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個 輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種測量設備中，所述的第二焊盤和所述的中間導電層之間可以 形成第一寄生電容，所述的第二焊盤和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的 第一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一電阻 的比值。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明揭示了又一種測量設備及其放大電 路、阻抗部件和多層印刷電路板。一種多層印刷電路板， 包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的第一焊盤與第二焊盤用于連接一個第一電阻，所述的第二焊盤還與第三焊盤用于連接一個第二電阻，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第二焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，
在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內。在本發(fā)明所述的一種多層印刷電路板中，所述的等電位部件可以是由一個連接所 述的第三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種多層印刷電路板中，所述的等電位部件也可以是由一個具有 正向輸入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器 的一個輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種多層印刷電路板中，所述的第一焊盤和所述的中間導電層之 間可以形成第一寄生電容，所述的中間導電層和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電 容，所述的第一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的 第一電阻的比值。一種阻抗部件，包括一個多層印刷電路板，一個電阻網絡、所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第二焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的第 三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的等電位部件也可以是由一個具有正向輸 入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個 輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種阻抗部件中，所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以 形成第一寄生電容，所述的中間導電層和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述 的第一寄生電容與所述的第二寄生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一電 阻的比值。一種放大電路，包括一個多層印刷電路板，一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器和一 個與所述的運算放大器相連接的電阻網絡、所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，
所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第二焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內。一種測量設備，包括一個多層印刷電路板，一個電阻網絡、一個公共端，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接所述的公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻，所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上，所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等 電位部件，在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個中間導電層，且，所述的第二焊盤與所述的中間導電層通過導體連接，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層 內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內。在本發(fā)明所述的一種測量設備中，所述的等電位部件可以是由一個連接所述的第 三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。在本發(fā)明所述的一種測量設備中，所述的等電位部件可以是由一個具有正向輸入 端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個輸 入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用于連接所述的公共端。在本發(fā)明所述的一種測 量設備中，所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以形成第一寄生電容，所述的中間 導電層和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的第一寄生電容與所述的第二寄 生電容的比值可以等于所述的第二電阻與所述的第一電阻的比值。本發(fā)明所述的測量設備、放大電路、阻抗部件或多層印刷電路板，利用設置在所述 的元件層和屏蔽層之間的所述的中間導電層，不僅無需增加額外的器件便可以改善或消除 所述的寄生電容，而且具有溫度補償特性好、工作穩(wěn)定、可靠性高的特點。


圖1是現(xiàn)有技術中的印刷電路板4的結構示意圖。圖2是印刷電路板4的等效電路24的說明圖。圖3是現(xiàn)有技術中的示波器的衰減電路31的說明圖。
圖4是用于安裝衰減電路31的印刷電路板44的結構示意圖。圖5是安裝在印刷電路板44上的衰減電路31的等效電路51的說明圖。圖6是等效電路51的幅頻特性示意圖。圖7是現(xiàn)有技術中的萬用表的量程放大電路71的說明圖。圖8是用于安裝量程放大電路71的印刷電路板84的結構示意圖。圖9是安裝在印刷電路板84上的量程放大電路71的等效電路91的說明圖。圖10是等效電路91的幅頻特性示意圖。圖11是現(xiàn)有技術中所采用的抵消寄生電容的方法的說明圖。圖12是本發(fā)明所選用的第一實施例中的萬用表200的結構說明圖。圖13是反向放大電路203的說明圖。圖14是第一實施例選用的多層印刷電路板220的結構示意圖。圖15是多層印刷電路板220的垂直投影結構示意圖。圖16是安裝在多層印刷電路板220上的反向放大電路203的等效電路240的說 明圖。圖17是等效電路240的進一步的等效電路250的說明圖。圖18是等效電路250的幅頻特性示意圖。圖19是第一實施例選用的六層印刷電路板K的結構說明圖。圖20是第一實施例選用的多層印刷電路板320的結構示意圖。圖21是安裝在印刷電路板320上的放大電路203的等效電路350的說明圖。圖22是第一實施例選用的多層印刷電路板420的結構示意圖。圖23是安裝在印刷電路板420上的放大電路203的等效電路450的說明圖。圖24是第一實施例選用的多層印刷電路板520的結構示意圖。圖25是安裝在印刷電路板520上的放大電路203的等效電路550的說明圖。圖26是第二實施例選用的示波器600的放大電路601的說明圖。圖27是第二實施例選用的多層印刷電路板620的結構示意圖。圖28是放大電路601的結構變化說明圖。圖29是第二實施例選用的多層印刷電路板630的結構示意圖。圖30是第二實施例選用的多層印刷電路板640的結構示意圖。圖31是第二實時例選用的多層印刷電路板650的結構示意圖。
具體實施例方式為了進一步的說明本發(fā)明的一種測量設備及其部件，下面例舉本發(fā)明所選用的具 體實施例。第一實施例參照圖12，在本實施例中，本發(fā)明所述的測量設備為一臺數字萬用表200，數字萬 用表200包括一個輸入端子202、一個量程放大電路201、一個A/D轉換器204和一個微處 理器205。輸入端子202用于連接外部的被測信號，量程放大電路201用于對來自輸入端子 202的被測信號進行信號放大處理，A/D轉換器204用于對量程放大電路201輸出的信號進 行模數轉換，微處理器205用于對A/D轉換器204輸出的數字信號進行數據處理。
作為舉例說明，在本實施例中，輸入端子202和量程放大電路201之間還可以包括 有其他電路，如過壓和過流保護電路、衰減電路等。量程放大電路201和A/D轉換器204之 間也可以包括有其他電路，比如濾波電路，直流去除電路或還包括交直流轉換電路等。在本實施例中，所述的微處理器205可以是由CPU構成、也可以是由CPU和FPGA 或CPLD類可編程器件構成，也可以是由CPU和DSP構成，CPU可以是由儀表專用CPU或DSP 構成，也可以由單片機構成。當然，對于不同的應用，微處理器205也可以是由計算機構成， 如由個人計算機構成。在本實施例中，數字萬用表200是可以用于測量多種電信號，如直流電壓、電流、 交流電壓電流、電阻，或還包括可以測量電容、二極管、三極管等器件的通用測量儀表，對于 不同的應用，數字萬用表200還可以包括更多的測量功能，或減少一些測量功能。在本實施例中，數字萬用表200的量程放大電路201是由一個反向放大電路203 構成，請參照圖13。反向放大電路203包括一個輸入端211、一個運算放大器Al、一個電阻網絡219、一 個量程電阻R23、一個輸出端212和一個公共端244。電阻網絡219串聯(lián)于輸入端211和運 算放大器Al的反向輸入端216之間，電阻網絡219由串聯(lián)的電阻R21和電阻R22組成。量 程電阻R23連接于運算放大器Al的反向輸入端216和運算放大器Al的輸出端214之間， 運算放大器Al的正向輸入端215接公共端244，運算放大器Al的輸出端214連接至反向 放大電路203的輸出端212。當一個輸入信號Uin接入到反向放大電路203的輸入端211 時，反向放大電路203將輸入信號Uin放大為輸出信號Uout后，由其輸出端212輸出。參考圖14，在本實施例中，還具有一個多層印刷電路板220。多層印刷電路板220 是三層印刷電路板，包括一個元件層221、一個屏蔽層223和一個位于元件層221和屏蔽層 223之間的中間層222。在本實施例中，元件層221、中間層222和屏蔽層223由導電銅箔構成，元件層221 與中間層222之間設置有一個絕緣層224，中間層222與屏蔽層223之間設置有一個絕緣層 225，絕緣層224和絕緣層225由絕緣介質材料構成。在本實施例中，多層印刷電路板220的元件層221包括一個第一焊盤231、一個第 二焊盤232和一個第三焊盤233。焊盤231、232、233是銅箔焊盤。結合參考圖13和圖14，在本實施例中，反向放大電路203的輸入端211對應多層 印刷電路板220的第一焊盤231，運算放大器Al的反向輸入端216對應多層印刷電路板220 的第三焊盤233，公共端244對應多層印刷電路板220的屏蔽層223，屏蔽層223用來防止 反向放大電路203受外界電磁場干擾。反向放大電路203的電阻網絡219中的電阻R21的 兩個接腳以焊接方式安裝在第一焊盤231與第二焊盤232上，電阻R22的兩個接腳以焊接 方式安裝在第二焊盤232與第三焊盤233上。在本實施例中，中間層222設置在第一焊盤231和第二焊盤232的下方，并通過與 所述的元件層221和屏蔽層223電絕緣，形成一個電懸浮的導電層。請參照圖15，在本實施例中，多層印刷電路板220的中間層222的面積大于第一焊 盤231和第二焊盤232的面積，而且第一焊盤231和第二焊盤232的垂直投影全部落入中 間層222內。屏蔽層223的面積大于或等于中間層222的面積，而且中間層222的垂直投 影全部落入屏蔽層223內。
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請再結合參照圖13和圖14，在本實施例的多層印刷電路板220中，第一焊盤231 與第二焊盤232之間會產生一個寄生電容C21，第二焊盤232與第三焊盤233之間會產生一 個寄生電容C22，第一焊盤231與中間層222之間會產生一個寄生電容C23，第二焊盤232 與中間層222之間會產生一個寄生電容C24，中間層222與屏蔽層223之間會產生一個寄生 電容C25。這里需要說明的是，在本實施例中，由于，第三焊盤233對應連接運算放大器Al 的反向輸入端216，根據運算放大器Al的正向輸入端215與反向輸入端216等電位的公知 特性，運算放大器Al實際起到了一個等電位部件的作用，它使第三焊盤233的電位與屏蔽 層223的電位相同。也正因為第三焊盤233的電位與屏蔽層223的電位相同，第三焊盤233 與屏蔽層223之間不存在寄生電容。請一并參考圖14、圖15和圖16，由于存在寄生電容C21、C22、C23、C24、C25，安裝 在多層印刷電路板220上的反向放大電路203可以等效為等效電路240。在等效電路240 中，節(jié)點241與輸入端211連接，節(jié)點241對應為多層印刷電路板220中的第一焊盤231，節(jié) 點242對應為多層印刷電路板220中的第二焊盤232，節(jié)點243對應為多層印刷電路板220 中的第三焊盤233，公共端244對應為屏蔽層223。在多層印刷電路板220中，由于第一焊盤231與第二焊盤232之間、第二焊盤232 與第三焊盤233之間的正對面積較小，寄生電容C21、C22相對于寄生電容C23、C24、C25較 小，其影響可以忽略。在忽略掉寄生電容C21、C22后，可以獲得等效電路240的進一步的等 效電路250，參考圖17。由等效電路250可知，電阻R21、電阻R22、寄生電容C23、C24、C25實際構成一個橋 式電路(電橋)。在所述的橋式電路中，只在寄生電容C24中有電流流過時，寄生電容C23、 C24、C25才會對由電阻R21和R22組成的電阻網絡219的頻率特性產生影響。根據電橋平
衡原理可知，此時，如控制寄生電容C23、C25，使；=-—，則可以使流經寄生電容C24上
的電流為零。從而消除寄生電容C23、C24和C25對電阻網絡219的頻率特性的影響。在本實施例中，結合參考圖14和圖17，當假定第一焊盤231與中間層222的正對 面積為S1,絕緣層224中絕緣介質的厚度為D1,絕緣層224中絕緣介質的相對介電常數為
的正對面積為S2,絕緣層225中絕緣介質的厚度為D2,絕緣層225中絕緣介質的相對介電常
ε ，則寄生電容C23的電容值可以根據C23 =」^·確定；如果中間層222與屏蔽層223
數為，則寄生電容C25的電容值可以根據確定。由此可見，通過控制正對
面積SpS2，或通過控制絕緣層224、225的厚度DpD2、，或通過改變材料調整絕緣層224、225 的相對介電常數、2、￡,1，均可以改變寄生電容〔23和025的大小，當使寄生電容023和
C25滿足;^j = ，則可以使流經寄生電容C24的電流為零，從而消除寄生電容C23、C24
和C25對電阻網絡219的頻率特性的影響。 在本實施例中，由于多層印刷電路板220的絕緣層224、225采用相同的材料制作， 因此，在本實施例中，是通過改變正對面積Sp S2的大小和絕緣層224、225的厚度Dp D2來使寄生電容C23和C25滿足C23/C25=R22/R21
在利用上述方法消除了寄生電容C23、C24和C25對電阻網絡219的頻率特性的影 響后，反向放大電路203的幅頻特性曲線270變得較為平滑，參考圖18，反向放大電路203 的帶寬可以達到1MHZ。作為本實施例的一個舉例說明，本實施例中的多層印刷電路板220還可以是采用 三層以上的多層印刷電路板來構成。例如，該印刷電路板220可以采用六層印刷電路板K來 構成，參考圖19。將六層印刷電路板K的第一層Kl設置為元件層，將六層印刷電路板K的 第三層K3設置為中間層所在的位置，將該六層印刷電路板的第六層K6設置為屏蔽層。此 時，第一層Kl和第三層K3之間的絕緣層厚度為包括了絕緣層224a和絕緣層224b的厚度。 第三層K3和第六層之間的絕緣層厚度包括了絕緣層225a、絕緣層225b和絕緣層225c的厚 度。在本舉例說明中，設置在第三層K3上的中間層為電懸浮的導電層，與第一層K1、第六層 K6，以及設置在第一層Kl與第三層K3之間的線路層、設置在第三層K3和第六層K6之間的 任意線路層電絕緣。作為又一個舉例說明，本第一實施例也可以選用多層印刷電路板320，請結合參考 圖13、圖14和圖20，不同于多層印刷電路板220，在多層印刷電路板320中，中間層222的垂直投影全 部落入屏蔽層223內，第一焊盤231的垂直投影只有部分落入中間層222內，其余部分落在 屏蔽層223內，而第二焊盤232的垂直投影全部落入中間層222內。在本舉例說明中，由于第一焊盤231的垂直投影只有一部分落入中間層222內，其 余部分落在屏蔽層223內，因此，第一焊盤231與屏蔽層223之間還有一個寄生電容C36。 在忽略掉寄生電容C21和寄生電容C22后，可以獲得安裝在多層印刷電路板320上的反向 放大電路203的等效電路350，參考圖21。由等效電路350可知，寄生電容C36等效連接在反向放大電路203的輸入端211 與公共端244之間，它不會對電阻網絡219及放大電路203的頻率特性產生影響。作為又一個舉例說明，本第一實施例也可以選用多層印刷電路板420，請結合參考 圖13、圖14和圖22，不同于多層印刷電路板220，在多層印刷電路板420中，中間層222的垂直投影全 部落入屏蔽層223內，第二焊盤232的垂直投影的一部分落入中間層222內，其余部分落在 屏蔽層223內，第一焊盤231通過一個導電過孔428電連接中間層222。在本舉例說明中， 導電過孔428相當于一個等電位部件，它使第一焊盤231的電位與中間層222的電位相同。 也正因為第一焊盤231的電位與中間層222的電位相同，第一焊盤231與中間層222之間 不存在寄生電容。在本實施例中，由于第二焊盤232的垂直投影只有一部分落入中間層222內，其余 部分落在屏蔽層223內，因此，第二焊盤232與屏蔽層223之間會具有一個寄生電容C26，在 忽略掉寄生電容C21和寄生電容C22后，可以得到安裝在多層安裝在印刷電路板420上的 放大電路203的等效電路450，參考圖23。由等效電路450可知，電阻R21、電阻R22、寄生電容C24、C26構成一個橋式電路。
廣 94
通過使寄生電容C24和C26滿足；=夂，則可以使得支路455上電流為零，從而消除寄
C 2ο Kl\
生電容C24、C26對電阻網絡219的影響。
在本舉例說明中，由于寄生電容C25等效連接于輸入端211與公共端244之間，因 此不會對電阻網絡219及反向放大電路203的頻率特性產生影響。作為又一個舉例說明，本第一實施例也可以選用多層印刷電路板520，請結合參考 圖13、圖14和圖24，不同于多層印刷電路板220，在多層印刷電路板520中，第二焊盤232通過一個導 電過孔528電連接中間層222。此時，在忽略掉寄生電容C21和寄生電容C22后，可以得到 安裝在多層印刷電路板520上的放大電路203的等效電路550，參考圖25。由等效電路550可知，電阻R21、電阻R22、寄生電容C23和寄生電容C25構成一個
橋式電路。通過控制寄生電容C23和寄生電容C25的電容值，使"^ = ·，則可以使支路
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555上電流為零，從而消除寄生電容C23、C25對電阻網絡219及反向放大電路203的頻率 特性產生影響。作為進一步地說明，在本舉例說明中，參考圖24和圖25，寄生電容C23也可以不 僅包含由于焊盤231相對于屏蔽層223產生的寄生電容，還可以包含其它原因引起的電容， 比如電阻R21的元件本身存在的寄生電容、或電阻R21相對于屏蔽層223產生的寄生電容。 此時，通過控制第一焊盤231和中間層222的正對面積、絕緣層224和絕緣層225的厚度、
介電常數，也可以調整寄生電容C23和寄生電容C25的電容值，使^ = ^，使支路555上
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電流為零，從而消除寄生電容C23、C25對電阻網絡219及反向放大電路203的頻率特性產 生影響。第二實施例在本實施例中，本發(fā)明所述的測量設備為一臺示波器600，請參照圖26，示波器 600包括一個放大電路601，放大電路601通過輸入端611、輸出端612串聯(lián)連接在示波器 600的輸入回路中。在該放大電路中具有一個串聯(lián)連接在輸入端611和輸出端612之間的 電阻網絡602和一個運算放大器A61。其中，電阻網絡602是一個由電阻R61和電阻R62 連接組成的衰減網絡，主要用于對接入的被測信號進行衰減，電阻R61—端與輸入端611連 結，另一端與放大器A61的正向輸入端614連結，電阻R62的一端連接放大器A61的正向輸 入端614，另一端連接公共端613。在本實施例中，運算放大器A61的輸出端616連接該放 大電路601的輸出端612，運算放大器A61的輸出端616與反向輸入端615連接，使運算放 大器A61連接成驅動電路或稱為緩沖電路，用于為下級電路提供驅動電流。參考圖27，在本實施例中，還具有一個多層印刷電路板620。多層印刷電路板620 為一個三層印刷電路板，包括一個元件層621、一個屏蔽層623和一個位于元件層621和屏 蔽層623之間的中間層622。在本實施例中，元件層621、中間層622和屏蔽層623由導體構成，元件層621與中 間層622之間設置有絕緣層624，中間層622與屏蔽層623之間設置有絕緣層625，絕緣層 624和絕緣層625均由絕緣材料構成。在本實施例中，多層印刷電路板620的元件層621具有第一焊盤631、第二焊盤 632和第三焊盤633。焊盤631、632、633為銅箔焊盤。請結合參照圖26和圖27，在本實施例中，組成電阻網絡602的電阻R61和電阻R62 安裝在一個多層印刷電路板620上。電阻R61的兩個接腳安裝在該第一焊盤631與第二焊盤632上，電阻R62的兩個接腳安裝在該第二焊盤632與第三焊盤633上。第三焊盤633 通過導電過孔629與屏蔽層623電連接，導電過孔629使第三焊盤633與屏蔽層623等電 位。在本實施例中，中間層622是一個電懸浮的導電層，位于該第一焊盤631和第二焊 盤632的下方。所謂的電懸浮的導電層是指中間層622是不直接到連接任何電壓或電信的 導電層。在本實施例中，第一焊盤631對應放大電路601的輸入端611，第二焊盤632對應 運算放大器A61的輸入端614，第三焊盤633和多層印刷電路板620的屏蔽層623對應公共 端613。屏蔽層623用于防止外界電磁場的干擾。在本實施例中，多層印刷電路板620的中間層622的面積大于第一焊盤631和第 二焊盤632的面積，而且第一焊盤631和第二焊盤632的垂直投影全部落入中間層622內。 屏蔽層623的面積大于或等于中間層622的面積，而且中間層622的垂直投影全部落入屏 蔽層623內。在本實施例中，第一焊盤631與第二焊盤632之間會產生一個寄生電容C61，第二 焊盤632與第三焊盤633之間會產生一個寄生電容C62，第一焊盤631與中間層622之間會 產生一個寄生電容C63，第二焊盤632與中間層622之間會產生一個寄生電容C64，中間層 622與屏蔽層623之間會產生一個寄生電容C65?；谂c本發(fā)明第一實施方式相同的原理，在本實施例中，可以忽略掉寄生電容C61 和C62對電路的影響，并，通過調整第一焊盤631在中間層622上的垂直投影面積、中間層 622在屏蔽層623上的垂直投影面積、或還包括通過調整絕緣層624和絕緣層625的介質
厚度或介電常數，改變寄生電容C63和C65的電容值，可以使^§ ==。當^§ 時，會
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使流經寄生電容C64的電流為零，使電容C63和C65等效串聯(lián)連接在輸入端611和公共端 613之間，從而消除了寄生電容C63、C64、C65對電阻網絡602及整個放大電路601的頻率 特性的影響。作為本實施例的又一個舉例說明，請一并參照圖27和圖28，本舉例與所述的第二 實施例的不同之處在于放大電路601的連接方式。在本舉例說明中，在放大電路601中，電 阻網絡602的中的電阻R61的一端連接放大器A61的輸出端616，電阻R61的另一端連接放 大器A61的反向輸入端615，電阻R62的一端連接放大器A61的反向輸入端615，另一端連 接公共端613。放大器A61的正向輸入端614連接到放大電路601的輸入端611。本舉例說明仍采用多層印刷電路板620，在多層印刷電路板620上，第一焊盤631 對應運算放大器A61的輸出端616，第二焊盤632對應運算放大器A61的輸入端615，第三 焊盤633和屏蔽層623對應公共端613。在本舉例說明中，通過改變寄生電容C63和C65的電容值，使^ ^，可以使流
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經寄生電容C64上的電流為零，使最終的寄生電容C63和C65是建立在放大電路601的輸 出端612上的。在本實施例中，通過使■^二^，可以改善放大電路601幅頻特性的平滑
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程度，但無助于改善其帶寬，可適用于一些特定的應用環(huán)境中。作為又一舉例說明，所述的第二實施例也可以選用多層印刷電路板630，請結合參
21考圖26、圖27和圖29，不同于多層印刷電路板620，多層印刷電路板630的第一焊盤631和第二焊盤632 的垂直投影部分落入中間層622內，中間層622的垂直投影全部落入屏蔽層623內。具體 而言，第一焊盤631的垂直投影一部分落入中間層622內，另一部分落入屏蔽層623內，第 二焊盤632的垂直投影全部落入屏蔽層623內。在本舉例說明中，因第一焊盤631的一部分垂直投影落在屏蔽層623內，從而產生 了寄生電容C66，但由于，寄生電容C66是連接在輸入端611與公共端613之間的，所以，寄 生電容C66不會對電阻網絡602的頻率特性產生影響。作為又一舉例說明，請結合參考圖26、圖27和圖30，本第二實施例中的示波器600 也可以選用多層印刷電路板640。不同于多層印刷電路板620，多層印刷電路板640的第二焊盤632的垂直投影的 一部分落入中間層622內，另一部分落入屏蔽層623內。第一焊盤631通過一個導電過孔 628與中間層622電連接。在本舉例說明中，寄生電容C65等效連接在輸入端611與公共端613之間，不會 對電阻網絡602的頻率特性產生影響。在本舉例說明中，通過調整寄生電容C64和C67，使
^ ==，也可以使寄生電容C64和C67等效為連接在輸入端611與公共端613之間，不 Co / Kbi
會影響電阻網絡602或放大電路601的頻率特性。在本舉例說明中，該第一焊盤631的垂直投影也可以是部分落入或者是全部落入 或者是沒有落入中間層622當中。作為又一舉例說明，請結合參考圖26、圖27和圖31，本第二實施例中的示波器600 也可以選用多層印刷電路板650。不同于多層印刷電路板620，多層印刷電路板650的該第二焊盤632通過一個 導電過孔627與中間層622電連接。在本舉例說明中，通過調整寄生電容C63和C65，使
= !，也可以使寄生電容C63和C65等效為連接在輸入端611與公共端613之間，不
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會影響電阻網絡602或放大電路601的頻率特性。作為進一步說明，在本舉例說明中，第一焊盤631的垂直投影也可以是部分落入 中間層622當中，第二焊盤632的垂直投影也可以是部分落入中間層622中。作為進一步說明，在本實施中所述的多層印刷電路板620、630、640或650，上安裝 的電阻R61和電阻R62是由純電阻元件構成，但，對于不同的應用，電阻R61和電阻R62也 可以是由包含阻抗的其他元器件構成。作為進一步說明，本實施中所述的多層印刷電路板620、630、640或650不僅可以 用來安裝放大電路601中的電阻網絡602，還可以用于安裝包括放大器A61在內的整個放大 電路601，或還可以用來安裝示波器600中的其他電路或部件。本實施例所揭示的方法，不僅可以用于消除、減弱或改善由于印刷線路板上的焊 盤原因產生的寄生電容，從而改善電阻網絡602或整個放大電路601的帶寬或其他頻率特 性，而且還可以用于消除、減弱或改善由于其他原因，如元器件原因或布線原因引入的寄生 電容。本領域技術人員根據本發(fā)明所揭露的方法，同樣可以較容易的實現(xiàn)本發(fā)明，這里不再 贅述。
在上述各實施例和進一步的舉例說明中，揭示了如何利用設置在所述的元件層和 屏蔽層之間的所述的中間導電層，改善或消除所述的寄生電容。利用本發(fā)明所揭示的方法， 不僅無需增加額外的器件便可以實現(xiàn)改善或消除所述的寄生電容的目的，而且具有溫度補 償特性好、工作穩(wěn)定、可靠性高的特點。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍都應該以權利要求的保護范圍為準。
2權利要求
一種多層印刷電路板，包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層，所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤，所述的第一焊盤與第二焊盤用于連接一個第一電阻，所述的第二焊盤還與第三焊盤用于連接一個第二電阻，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等電位部件，其特征在于在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且，在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層內，在所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所述的第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。
2.根據權利要求1所述的多層印刷電路板，其特征在于所述的等電位部件是由一個連接所述的第三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。
3.根據權利要求1所述的多層印刷電路板，其特征在于所述的等電位部件是由一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器構成， 所述的第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個輸入端，所述的運算放大器的另一 個輸入端用于連接所述的公共端。
4.根據權利要求1、2或3所述的多層印刷電路板，其特征在于所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以形成第一寄生電容，所述的中間導電層 和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的第一寄生電容與所述的第二寄生電容 的比值等于所述的第二電阻與所述的第一電阻的比值。
5.一種阻抗部件，包括一個多層印刷電路板和一個電阻網絡，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層， 所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤， 所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻， 所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上， 所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等電位 部件，其特征在于在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且， 在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層內，在 所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所述的 第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。
6.根據權利要求5所述的阻抗部件，其特征在于所述的等電位部件是由一個連接所述的第三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。
7.根據權利要求5所述的阻抗部件，其特征在于所述的等電位部件是由一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的 第三焊盤用于連接所述的運算放大器的一個輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端用 于連接所述的公共端。
8.根據權利要求5、6或7所述的阻抗部件，其特征在于所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以形成第一寄生電容，所述的中間導電層 和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的第一寄生電容與所述的第二寄生電容 的比值等于所述的第二電阻與所述的第一電阻的比值。
9.一種放大電路，包括一個多層印刷電路板、一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器和一個與所述 的運算放大器相連接的電阻網絡，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接公共端的屏蔽層， 所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤， 所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻， 所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上， 所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等電位 部件，其特征在于在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且， 在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層內，在 所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所述的 第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。
10.一種測量設備，包括一個多層印刷電路板、一個電阻網絡和一個公共端，所述的多層印刷電路板包括一個元件層和一個用于連接所述的公共端的屏蔽層， 所述的元件層具有一個第一焊盤、一個第二焊盤和一個第三焊盤， 所述的電阻網絡包括一個第一電阻和一個第二電阻， 所述的第一電阻連接在所述的第一焊盤和第二焊盤上， 所述的第二電阻連接在所述的第二焊盤和第三焊盤上，所述的第三焊盤還用于連接一個使所述的第三焊盤與所述的屏蔽層等電位的等電位 部件，其特征在于在所述的元件層和屏蔽層之間還具有一個電懸浮的中間導電層，且， 在所述的中間導電層的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的屏蔽層內，在 所述的第一焊盤的垂直投影中，至少有一部分垂直投影落入所述的中間導電層內，所述的 第二焊盤的垂直投影全部落入所述的中間導電層內。
11.根據權利要求10所述的測量設備，其特征在于所述的等電位部件是由一個連接所述的第三焊盤和所述的屏蔽層的導體構成。
12.根據權利要求10所述的測量設備，其特征在于3所述的等電位部件是由一個具有正向輸入端和反向輸入端的運算放大器構成，所述的 第三焊盤連接所述的運算放大器的一個輸入端，所述的運算放大器的另一個輸入端連接所 述的公共端。
13.根據權利要求10、11或12所述的測量設備，其特征在于 所述的第一焊盤和所述的中間導電層之間可以形成第一寄生電容，所述的中間導電層 和所述的屏蔽層之間可以形成第二寄生電容，所述的第一寄生電容與所述的第二寄生電容 的比值等于所述的第二電阻與所述的第一電阻的比值。
全文摘要
本發(fā)明的一種測量設備及其放大電路、阻抗部件和多層印刷電路板涉及到一個多層印刷電路板220和一個第一電阻R21和一個第二電阻R22，多層印刷電路板220具有元件層221、絕緣層224、絕緣層225和屏蔽層223，元件層221具有用于安裝第一電阻R21和第二電阻R22的第一焊盤231、第二焊盤232和第三焊盤233，本發(fā)明在多層印刷電路板220中設置了一個中間層222，使通過改變第一焊盤231、第二焊盤232和中間層222的尺寸大小、絕緣層224、225厚度或還包括絕緣層224、225的介電常數，可以減弱或消除由焊盤231、232引入的寄生電容C23、C24、C25，從而改善電路的頻率特性，具有性能穩(wěn)定、設計簡單和容易實現(xiàn)的特點。
文檔編號G01R15/12GK101932189SQ20091014862
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權日2009年6月25日
發(fā)明者李維森, 王悅, 王鐵軍 申請人:北京普源精電科技有限公司