本發(fā)明涉及電力電子，特別涉及一種信號檢測裝置及包含其的儀器測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、多通道源表（source?measure?unit，smu）被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體測試、材料特性分析和電池測試等領(lǐng)域中。在多通道源表的電路設(shè)計中，通常只會設(shè)置一個電壓測量單元和一個電流測量單元，并通過切換開關(guān)的方式來對多通道電流表中各個通道的電流信號和/或電壓信號進行檢測。

2、在實際的半導(dǎo)體測試中，多通道源表每一個通道的功能可能會不一樣，比如，在對mos管（metal-oxide-semiconductor?field-effect?transistor，金氧半場效晶體管）進行檢測時，有的通道需要檢測mos管的源極電流、有的通道需要檢測mos管的漏極電流、有的通道還需要檢測mos管的柵極電流。多通道電流表在對mos管的源極電流進行檢測時，就需要提升到mos管源極通道的電壓水平，而對mos管的漏極電流進行檢測時，就需要提升到mos管漏極通道的電壓水平。由于多通道電流表在對mos管的源極電流檢測完畢時，其內(nèi)部還會殘留一些mos管源極通道的電荷。此時如果多通道電流表直接去檢測mos管的漏極電流，其上殘留電荷的充放電可能會導(dǎo)致mos管漏極的輸出電壓出現(xiàn)過沖、毛刺等異常波形，并有損壞mos管的風(fēng)險。

3、在現(xiàn)有技術(shù)中，為了避免上述問題的發(fā)生，通常是在mos管的源極或者漏極添加電容或者rc電路來緩解mos管漏極輸出電壓所出現(xiàn)的過沖、毛刺問題。但是，該方法還是不能徹底消除過沖以及毛刺現(xiàn)象，還是會存在損害mos管的風(fēng)險。其次，在mos管的源極或者漏極添加電容或者是rc電路還會影響mos管輸出信號的特性，比如：交流波形上升/下降速度變緩等等。目前，針對這一技術(shù)問題，還沒有較為有效的解決辦法。

4、由此可見，如何消除多通道電流表在不同信號檢測通道上切換時所出現(xiàn)的輸出電壓過沖和毛刺，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種信號檢測裝置及包含其的儀器測量系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中多通道電流表在不同信號檢測通道上切換時所出現(xiàn)的輸出電壓過沖和毛刺問題。

2、本發(fā)明的具體方案如下：

3、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種信號檢測裝置，包括：

4、多通道電流表，用于檢測多個通道的輸出信號，所述多個通道包括目標(biāo)通道和待測通道；

5、預(yù)充放電模塊；

6、開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣由控制器控制，用于當(dāng)所述多通道電流表對目標(biāo)通道的輸出信號檢測完畢，并對待測通道的輸出信號進行檢測時，則將所述預(yù)充放電模塊和所述多通道電流表相連，并在所述多通道電流表的電壓輸出值與所述預(yù)充放電模塊的電壓輸出值一致時，利用所述多通道電流表對所述待測通道的輸出信號進行檢測；其中，所述預(yù)充放電模塊的輸出電壓值等于所述待測通道的輸出電壓值。

7、優(yōu)選的，所述目標(biāo)通道和所述待測通道為同一個電子元器件上不同管腳的輸出通道。

8、優(yōu)選的，所述目標(biāo)通道和所述待測通道為不同電子設(shè)備的信號輸出通道。

9、優(yōu)選的，所述預(yù)充放電模塊包括電壓跟隨器。

10、優(yōu)選的，所述預(yù)充放電模塊包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器；

11、其中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述放大器的輸入端相連；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端為所述預(yù)充放模塊的輸入端，所述放大器的輸出端為所述預(yù)充放模塊的輸出端。

12、優(yōu)選的，所述預(yù)充放電模塊包括：多路選擇器和運放；

13、其中，所述多路選擇器的輸出端和所述運放的輸入端相連，所述多路選擇器的輸入端為所述預(yù)充放電模塊的輸入端，所述運放的輸出端為所述預(yù)充放電模塊的輸出端。

14、優(yōu)選的，所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的電流和/或時間由所述預(yù)充放電模塊的驅(qū)動能力和抗干擾能力確定。

15、優(yōu)選的，所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的電流和所述預(yù)充放電模塊的驅(qū)動能力呈正相關(guān)關(guān)系；和/或

16、所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的電流和所述預(yù)充放電模塊的抗干擾能力呈正相關(guān)關(guān)系。

17、優(yōu)選的，所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的時間和所述預(yù)充放電模塊的驅(qū)動能力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；和/或

18、所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的時間和所述預(yù)充放電模塊的抗干擾能力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

19、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種儀器測量系統(tǒng)，所述儀器測量系統(tǒng)包括如前述所公開的一種信號檢測裝置。

20、有益效果：在本發(fā)明所提供的一種信號檢測裝置中，是設(shè)置有多通道電流表、預(yù)充放電模塊和由控制器控制的開關(guān)矩陣；其中，控制器能夠通過開關(guān)矩陣控制多通道電流表對目標(biāo)通道的輸出信號進行檢測，當(dāng)多通道電流表需要對待測通道的輸出信號進行檢測時，則控制器會通過開關(guān)矩陣將預(yù)充放電模塊與多通道電流表相連，并在多通道電流表的電壓輸出值與預(yù)充放電模塊的電壓輸出值一致時，利用多通道電流表對待測通道的輸出信號進行檢測。預(yù)充放電模塊的輸出電壓值等于待測通道的輸出電壓值。

21、相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，在本發(fā)明所提供的信號檢測裝置中，當(dāng)多通道電流表對目標(biāo)通道的輸出信號檢測完畢時，因為控制器能夠通過開關(guān)矩陣?yán)妙A(yù)充放電模塊來對多通道電流表進行充放電處理，并使得多通道電流表的電壓水平能夠和待測通道的電壓水平保持一致，這樣就使得多通道電流表在對待測通道的輸出信號進行檢測時，多通道電流表中不會出現(xiàn)殘余的電荷，由此就可以避免多通道電流表在不同信號檢測通道上切換時所出現(xiàn)的輸出電壓過沖和毛刺問題。

22、相應(yīng)的，本發(fā)明所提供的一種儀器測量系統(tǒng)，同樣具有上述有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種信號檢測裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述目標(biāo)通道和所述待測通道為同一個電子元器件上不同管腳的輸出通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述目標(biāo)通道和所述待測通道為不同電子設(shè)備的信號輸出通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)充放電模塊包括電壓跟隨器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)充放電模塊包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)充放電模塊包括：多路選擇器和運放；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的電流和/或時間由所述預(yù)充放電模塊的驅(qū)動能力和抗干擾能力確定。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的電流和所述預(yù)充放電模塊的驅(qū)動能力呈正相關(guān)關(guān)系；和/或

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種信號檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)充放電模塊接入所述多通道電流表的時間和所述預(yù)充放電模塊的驅(qū)動能力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；和/或

10.一種儀器測量系統(tǒng)，其特征在于，所述儀器測量系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1至9任一項所述的一種信號檢測裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種信號檢測裝置及包含其的儀器測量系統(tǒng)，該裝置包括：多通道電流表；預(yù)充放電模塊；由控制器控制的開關(guān)矩陣，用于當(dāng)多通道電流表對目標(biāo)通道的輸出信號檢測完畢，并對待測通道的輸出信號進行檢測時，則將預(yù)充放電模塊和多通道電流表相連，并在多通道電流表的電壓輸出值與預(yù)充放電模塊的電壓輸出值一致時，利用多通道電流表對待測通道的輸出信號進行檢測；其中，預(yù)充放電模塊的輸出電壓值等于待測通道的輸出電壓值。通過該信號檢測裝置可以避免多通道電流表在不同信號檢測通道上切換時所出現(xiàn)的輸出電壓過沖和毛刺問題。

技術(shù)研發(fā)人員：方紅,夏少俊,丁浩
受保護的技術(shù)使用者：蘇州聯(lián)訊儀器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10