專利名稱：實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗匹配的方法及相應(yīng)的測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗 匹配的方法及相應(yīng)的測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在電子電路和電磁兼容領(lǐng)域的設(shè)計和測試無一例外地要考慮到整 個電路作為電源負(fù)載的阻抗問題，以電磁兼容認(rèn)證為例，產(chǎn)品供應(yīng)商在獲得 國際認(rèn)證過程中，輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射都是必測項目。眾所周知，電源部分 的電磁干4尤是影響輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射等測試結(jié)果的很重要的因素(30MHz-60MHz頻段)，通常的做法是電路設(shè)計出來后進(jìn)行仿真，不斷地 :溪底測試，然后根據(jù)測試結(jié)果查漏補缺，或者換器件，或者改印刷電路板(Printed circuit board, PCB)，這才羊一來，會造成整個產(chǎn)品的開發(fā)周期延長， 成本大大增加，設(shè)計效果也不盡如人意。雖然現(xiàn)在的電源供應(yīng)商大都在電源 才莫塊中加入了比較典型的電磁抗擾(Electro Magnetic Immunity, EMI)濾波 器，但效果普遍不理想，主要原因現(xiàn)有技術(shù)中，EMI濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時 所依據(jù)的負(fù)載阻抗是用仿真的方法獲得，是一個理論值，這樣造成了典型的 EMI濾波器的阻抗和負(fù)載阻抗不匹配，其結(jié)果就是濾波器濾掉的頻段或頻點 根本不是所期望濾除的頻段或頻點。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種實現(xiàn)電磁抗^6濾波器阻抗匹配的 方法及相應(yīng)的測量系統(tǒng)，解決了5見有EMI濾波器的參數(shù)設(shè)置時所參考的負(fù) 載電路阻4元不準(zhǔn)確的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了 一種用于實現(xiàn)電^f茲抗擾濾波器阻抗匹 配的測量系鄉(xiāng)充，包括阻抗測量芯片、阻抗讀取裝置，以及電磁抗擾濾波器所要應(yīng)用的電3各中的電源才莫塊和負(fù)載電路；
所述阻:抗測量芯片，連接在電源^t塊和負(fù)載電路之間，用于為戶斤述負(fù)載 電路輸出激勵電壓，并接收負(fù)載電路返回的電流，根據(jù)所述激勵電壓和負(fù)載 電路返回的電流計算得到負(fù)載電路的阻抗，并將該阻抗信息輸出到所述阻抗
讀取裝置；
所述阻抗讀取裝置，用于讀取所述阻抗測量芯片計算得到的阻抗。 進(jìn)一步地，上迷測量系統(tǒng)還可具有以下特點
所述阻抗測量芯片包括直接數(shù)字頻率合成器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及凄史字信號 處理器；
所述直接數(shù)字頻率合成器，用于向負(fù)栽電路提供激勵電壓；
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在所述負(fù)載電路返回電流后，對該電流進(jìn)4亍采樣， 并傳送到所述數(shù)字信號處理器；
所述數(shù)字信號處理器，用于對采樣后的電流進(jìn)行離散傅立葉變換，并根 據(jù)所述激勵電壓以及離散傅立葉變換后的電流計算得到負(fù)載電路的阻抗，該 阻抗包括實部和虛部的，進(jìn)一步利用該實部和虛部計算得到負(fù)載電-各的阻抗 的幅度和相位后發(fā)送到所述阻抗讀取裝置。
進(jìn)一步地，上述測量系統(tǒng)還可具有以下特點
塊噪聲峰值所在的頻率。
進(jìn)一步;也，上述觀'j量系統(tǒng)還可具有以下凈爭點 所述阻4元讀取裝置為掃頻儀或步貞-潛分析M義。 進(jìn)一步地，上述測量系統(tǒng)還可具有以下凈爭點 所述負(fù)載電路為單;f反或機(jī)拒。
為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了 一種實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗匹配 的方法，包4舌
將負(fù)載電路的電源模塊、阻抗測量芯片和負(fù)載電路依次串聯(lián)構(gòu)成測量系統(tǒng)，所述阻抗測量芯片為所述負(fù)載電路提供電壓激勵，同時負(fù)載電路向阻抗 測量芯片返回電 流;
所述阻抗測量芯片根才居所述激勵電壓和負(fù)載電路返回的電流計算^尋到 負(fù)載電路的阻抗，并將該阻抗輸出到所述阻抗讀取裝置，由所述阻抗讀取裝
置讀出該阻抗；
根據(jù)所述阻抗讀取裝讀出的阻抗計算得到電磁抗擾濾波器的電容^直和 共模電感值，設(shè)置電磁抗擾濾波器的電容值和共模電感值。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下凈爭點
所述阻抗測量芯片包括直接數(shù)字頻率合成器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及一個數(shù)字 信號處理器，
所述阻抗測量芯片根據(jù)所述激勵電壓和負(fù)載電路返回的電流計算得到 負(fù)載電路的阻抗，具體包4舌如下步驟
所述直接數(shù)字頻率合成器向負(fù)載電路提供激勵電壓；
所述負(fù)載電路返回電流后，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對該電流值進(jìn)行采樣后傳送 到所述數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器對采樣后的電流進(jìn)行離散傅立 葉變換，并根據(jù)所述激勵電壓以及離散傅立葉變換后的電流計算得到負(fù)載電 路的阻抗，該阻抗包括實部和虛部的，進(jìn)一步利用該實部和虛部計算得到負(fù) 載電路的阻抗的幅度和相位后發(fā)送到所述阻抗讀取裝置。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點
塊噪聲峰值所在的頻率。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點 所述阻抗讀取裝置為掃頻儀或頻傳分析儀。 進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點 聲斤述負(fù)載電^各為單板或才幾拒。
上述系統(tǒng)解決了現(xiàn)有電子電路設(shè)計才支術(shù)中EMI濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時所參考的負(fù)載電路阻抗不準(zhǔn)確的問題，大大簡4b了測試過程，測試結(jié)果針對 性強，可以直接測量單4反的阻抗，從而能夠提供不同單板組成的網(wǎng)元系統(tǒng)的 阻抗，將整個系統(tǒng)的阻抗顆粒度細(xì)化到單板級。在一實施例中，由于采取了
阻抗測量芯片，在電路阻抗快速測量方面的取;f尋了很大的進(jìn)步，達(dá)到了所設(shè) 計的EMI濾波器的阻抗與實際電路阻抗匹配的效果，節(jié)省了開發(fā)周期和成 本，提高了系統(tǒng)阻抗測量的顆粒度，有益于后續(xù)電路設(shè)計工作等等。


圖1為本發(fā)明實施例進(jìn)行測量時的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明實施例的測量時的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實現(xiàn)電磁4元擾濾波器阻抗匹配的方法及相應(yīng)的測量系統(tǒng)基于
阻4元測量芯片，通過阻^L測量芯片測量出實際負(fù)載電路的阻抗，并將i玄實際 負(fù)載電路的阻抗提供給EMI濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，從而使EMI濾波器的阻 #元與實際負(fù)載電路的阻4元相匹配。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實施例中的實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗匹配的測量系統(tǒng)包括阻抗測量 芯片和阻抗讀取裝置；其中，
阻抗測量芯片(Impedance Measuring Chip ， IMC)是一個是融合了集成、 并奮細(xì)和實用性的通用器件，它能夠以0.5%的精度測量100。至100MQ的復(fù) 數(shù)阻抗。當(dāng)然，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，也可能姊青度更高，測量的阻抗范圍更 大。阻抗測量芯片包括直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer, DDS),模數(shù)轉(zhuǎn)#奐器(Analog Digital Converter, ADC)以及一個數(shù)字j言號 處理器(Digital Signal Processor, DSP)。
阻抗讀取裝置用于^1奪阻抗測量芯片計算得到的負(fù)載電路的復(fù)數(shù)阻抗顯 示出來，可以為掃頻儀，也可以采用其他能夠?qū)⒆杩棺x出的裝置，如頻鐠分 析儀等。圖1所示為利用本實施例上述測量裝置進(jìn)行測量時的系鄉(xiāng)克結(jié)構(gòu)圖，圖
中，IMC位于負(fù)載電路的電源模塊的輸出端，并為該負(fù)載電路提供激勵電壓， 使整個負(fù)載電路4乍為該IMC的負(fù)載，同時IMC接收負(fù)載電路返回的阻抗， 然后由IMC將負(fù)載電路的阻抗輸出到阻抗讀取裝置，本實施例以掃頻儀為 例；其中負(fù)載電路為單板或才幾才巨。
由負(fù)載電路返回阻抗，在邏輯上稱其為負(fù)載電路返回的阻4元；在物理上 負(fù)載電路所返回的是一電流值，IMC通過其提供的激勵電壓和負(fù)載電路返回 的電流值計算得到負(fù)載電路的阻抗。
在測量時具體過程如下
IMC的直接凄史字頻率合成器向待測i殳備(Device Under Test, DUT)(本 文中為負(fù)載電路)在電源模塊噪聲峰值的頻點(可提前計算得到)上提供激 勵電壓，當(dāng)負(fù)栽電路向IMC返回電流Y直后，ADC對負(fù)載電路返回的電流值 進(jìn)行采樣后傳送到DSP， DSP對接收到的信號進(jìn)行離散傅立葉變換(Discrete Fourier Transform, DFT),并利用激^力電壓計算得到負(fù)載電^各的阻抗，該 負(fù)載電i 各的阻抗包4舌實部(R)和虛部(I)數(shù)據(jù)字，利用該實吾P (R)和虛 部(I)數(shù)據(jù)字可以計算得到負(fù)載電路的阻抗的幅度和相位，IMC將計算得 到的阻抗的幅度和相位發(fā)送到掃頻儀，由掃頻儀讀出該阻抗。
由于在EMI濾波器設(shè)計中，需要設(shè)置EMI濾波器的電容^f直和共模電感 值，因此在對待設(shè)計的EMI濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時，只需根據(jù)掃頻儀讀出 的阻抗計算得到該待設(shè)計的EMI濾波器的電容值和共模電感值，利用計算 得到的電容值和共模電感值對EMI濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，即可得到與負(fù)載 電路的阻抗匹配的EMI濾波器的阻抗，利用阻抗計算4寺設(shè)計的EMI濾波器 的電容值和共模電感值為現(xiàn)有4支術(shù)，因jt匕此處不詳細(xì)討論。
圖2所示為利用上述測量系統(tǒng)進(jìn)行測量時的流程圖，包括如下步驟
步驟210: IMC上電，給負(fù)載電路輸出電源模塊噪聲峰值的頻點的激勵 電壓；
步驟220:負(fù)載電路給IMC返回一電流值；步驟230: IMC根據(jù)其所提供的激勵電壓和負(fù)載電^各返回的電流值計算 得到復(fù)數(shù)阻抗，由掃頻儀從IMC上讀出該復(fù)數(shù)阻抗；
步驟240:根據(jù)掃頻儀讀出的復(fù)數(shù)阻抗計算得到EMI濾波器的電容值和 共模電感值，從而設(shè)置EMI濾波器的電容值和共模電感值。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種用于實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗匹配的測量系統(tǒng)，其特征在于，包括阻抗測量芯片、阻抗讀取裝置，以及電磁抗擾濾波器所要應(yīng)用的電路中的電源模塊和負(fù)載電路；所述阻抗測量芯片，連接在電源模塊和負(fù)載電路之間，用于為所述負(fù)載電路輸出激勵電壓，并接收負(fù)載電路返回的電流，根據(jù)所述激勵電壓和負(fù)載電路返回的電流計算得到負(fù)載電路的阻抗，并將該阻抗信息輸出到所述阻抗讀取裝置；所述阻抗讀取裝置，用于讀取所述阻抗測量芯片計算得到的阻抗。
2、 如權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗測量芯片包 括直接數(shù)字頻率合成器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號處理器；所述直接數(shù)字頻率合成器，用于向負(fù)載電路提供激勵電壓；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在所述負(fù)載電路返回電流后，對該電流進(jìn)行采樣， 并傳送到所述數(shù)字信號處理器；所述數(shù)字信號處理器，用于對采樣后的電流進(jìn)行離散傅立葉變換，并根 據(jù)所述激勵電壓以及離散傅立葉變換后的電流計算得到負(fù)載電路的阻抗，該 阻抗包括實部和虛部的，進(jìn)一步利用該實部和虛部計算得到負(fù)載電路的阻抗 的幅度和相位后發(fā)送到所述阻抗讀取裝置。
3、 如權(quán)利要求2所述的測量系統(tǒng)，其特征在于所述直接數(shù)字頻率合成器向負(fù)載電路提供的激勵電壓的頻率為電源模 塊噪聲峰值所在的頻率。
4、 如權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗讀取裝置為 掃頻儀或頻譜分析儀。
5、 如權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載電^各為單4反 或機(jī)柜。
6、 一種實現(xiàn)電》茲抗擾濾-皮器阻抗匹配的方法，包括將負(fù)載電路的電源模塊、阻抗測量芯片和負(fù)載電路依次串聯(lián)構(gòu)成測量系 纟克，所述阻抗測量芯片為所述負(fù)載電路提供電壓激勵，同時負(fù)載電^各向阻抗觀'J量芯片返回電流；所述阻抗測量芯片才艮據(jù)所述激勵電壓和負(fù)載電路返回的電流計算得到 負(fù)載電路的阻抗，并將該阻抗輸出到所述阻抗讀取裝置，由所述阻抗讀取裝 置i賣出該阻抗；根據(jù)所述阻抗讀取裝讀出的阻抗計算得到電磁抗擾濾波器的電容值和 共模電感值，設(shè)置電磁抗擾濾波器的電容值和共模電感值。
7、 如權(quán)利要求6所述的測量方法，其特征在于所述阻抗測量芯片包 *括直接數(shù)字頻率合成器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及一個數(shù)字信號處理器，所述阻抗測量芯片#4居所述激厲力電壓和負(fù)載電路返回的電流計算4尋到 負(fù)載電路的阻抗，具體包括如下步驟所述直接數(shù)字頻率合成器向負(fù)載電路提供激勵電壓；所述負(fù)載電路返回電流后，所述才莫數(shù)轉(zhuǎn)換器對該電流值進(jìn)行采樣后傳送 到所述數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器對采樣后的電流進(jìn)行離散傅立 葉變換，并根據(jù)所迷激勵電壓以及離散傅立葉變換后的電流計算得到負(fù)載電 3各的阻抗，該阻抗包括實部和虛部的，進(jìn)一步利用該實部和虛部計算^f尋到負(fù) 載電路的阻抗的幅度和相位后發(fā)送到所述阻抗讀取裝置。
8、 如權(quán)利要求7所述的測量方法，其特征在于塊p喿聲峰值所在的頻率。
9、 如權(quán)利要求6所述的測量方法，其特^正在于，所述阻抗讀取裝置為 掃頻儀或頻i昝分析儀。
10、 如權(quán)利要求6所述的測量方法，其特4正在于，所述負(fù)載電路為單板ii才;L才巨。源模
全文摘要
一種用于實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗匹配的測量系統(tǒng)，包括阻抗測量芯片、阻抗讀取裝置，以及電磁抗擾濾波器所要應(yīng)用的電路中的電源模塊和負(fù)載電路；所述阻抗測量芯片，連接在電源模塊和負(fù)載電路之間，用于為所述負(fù)載電路輸出激勵電壓，并接收負(fù)載電路返回的電流，根據(jù)所述激勵電壓和負(fù)載電路返回的電流計算得到負(fù)載電路的阻抗，并將該阻抗信息輸出到所述阻抗讀取裝置；所述阻抗讀取裝置，用于讀取所述阻抗測量芯片計算得到的阻抗。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)電磁抗擾濾波器阻抗匹配的方法。本發(fā)明大大簡化了測試過程，測試結(jié)果針對性強，可以直接測量單板的阻抗，從而能夠提供不同單板組成的網(wǎng)元系統(tǒng)的阻抗。
文檔編號G01R27/08GK101655522SQ200910148670
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者明 周 申請人:中興通訊股份有限公司