宽度可调正向脉冲电流发生器的制作方法

1.本实用新型涉及脉冲电路发生器，尤其是涉及一种宽度可调正向脉冲电流发生器。


背景技术：

2.在现有电子行业，电子元器件对抗脉冲电流的测试要求越来越高，所以对脉冲电流发生器要求能产生的脉冲电流峰值更大，测试频率更快，测量宽度可调，要达到现在要求，就要对现有的技术时行改善升级，目前行业里采用的脉冲电流发生器如图1：
3.现有工作原理，是通过给一个大电容充电，然后通过一个开关进行对电感，电阻，负载进行放电产生波形。现有的这种控制原理有如下几点不合理的地方：
4.1：这种原理产生的波形的上升沿和下降沿很难做到对称；
5.2：输出的脉冲电流波形宽度是固定的，没办法直接连续可调；
6.3：输出的电流峰值范围窄，没办法兼顾高低端的电流值。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的就是为了提供一种宽度可调正向脉冲电流发生器，本实用新型提高了波形的灵活度，并提高了波形的可控。
8.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
9.一种宽度可调正向脉冲电流发生器，包括处理器、一级波形模块、波形放大模块、二级波形模块和负载波形采集模块，所述一级波形模块的输入端连接处理器的输出端，所述波形放大模块的输入端分别连接一级波形模块和负载波形采集模块的输出端，输出端连接至二级波形模块的输入端，所述二级波形模块的输出端连接至负载波形采集模块的输入端和被试品。
10.所述波形放大模块包括比较器，所述二级波形模块包括mos开关管和取样电阻，所述负载波形采集模块包括反馈支路，所述比较器的正相输入端连接至一级波形模块，输出端连接至mos开关管的栅极，所述mos开关管的源极连接至被试品的一端，漏极通过取样电阻接地，所述被试品的另一端连接至测试电源，所述反馈支路的一端连接至所述比较器的反相输入端，另一端连接至所述取样电阻的非接地端，所述比较器的反相输入端还通过接地电阻接地。
11.所述反馈支路中设有限流电阻。
12.所述mos开关管和取样电阻组成波形支路，所述二级波形模块包括多个波形支路，且各波形支路相互并联，所述反馈支路连接至其中一个波形支路的取样电阻的非接地端。
13.所述二级波形模块还包括二极管，所述二极管的正极连接至mos开关管的漏极，负极连接至mos开关管的源极。
14.所述发生器还包括储能电容，所述储能电容的一端连接至被试品接入测试电源的一端，另一端接地。
15.所述波形放大模块和二级波形模块之间设有滤波模块。
16.所述滤波模块为rc滤波模块。
17.所述发生器还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏连接至所述处理器。
18.所述一级波形模块和波形放大模块之间设有输入电阻。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
20.1、本实用新型提高了波形的灵活度，并提高了波形的可控。
21.2、通过比较器和mos开关管以及反馈支路，一方面实现了输出模型和输入模型的形状相同，故可以通过调节输入波形的方式实现输出波形的宽度可调，并且波形对称，另一方面，采用了实时负载波形采集反馈原理，不同负载对波形的影响很小，并且可以用低电压去产生目标波形，低于人体安全电压，保证人身安全。
22.3、二级波形模块包括多个波形支路，提高了脉冲电流值，产生的最终输出电流大小可以低至1a起步，通过调节负载波形采集模块，最高可低至0.5a起步。
23.4、采用了储能电容提前充电方式，后期实验不用在从0开始充电，提高了测试间隔，在小于50a的测试条件下，可以做到1s一次。
附图说明
24.图1为现有技术中脉冲电流发生器的电路示意图；
25.图2为本实用新型的电路结构示意图；
26.图3为本实用新型的工作原理图；
27.图4为一级波形模块的原理示意图；
28.其中：u1、比较器，q1～qn、mos开关管，r1、取样电阻，r2、限流电阻，r3、滤波电阻，r4、接地电阻，r5、输入电阻，c1、滤波电容，c2、储能电容，dut、被试品，vdd、测试电源，sw、开关，l、电感，r0、电阻。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
30.一种宽度可调正向脉冲电流发生器，如图2和图3所示，包括处理器、一级波形模块、波形放大模块、二级波形模块和负载波形采集模块，一级波形模块的输入端连接处理器的输出端，波形放大模块的输入端分别连接一级波形模块和负载波形采集模块的输出端，输出端连接至二级波形模块的输入端，二级波形模块的输出端连接至负载波形采集模块的输入端和被试品dut。
31.如图2所示，波形放大模块包括比较器u1，二级波形模块包括mos开关管和取样电阻r1，负载波形采集模块包括反馈支路，比较器u1的正相输入端连接至一级波形模块，输出端连接至mos开关管的栅极，mos开关管的源极连接至被试品dut的一端，漏极通过取样电阻r1接地，被试品dut的另一端连接至测试电源vdd，反馈支路的一端连接至比较器u1的反相输入端，另一端连接至取样电阻r1的非接地端，比较器u1的反相输入端还通过接地电阻r4接地。本实施例中，反馈支路中设有限流电阻r2。
32.发生器运行后，等待测试电源vdd的电压稳定后，cpu主控程序开始运行，通过控制一级波形模块产生特定设置好的波形，施加在比较器u1的3脚，通过比较器u1的2脚，比较器u1的3脚所谓输出，从而组成基本的运算比较电路以驱动q1的栅极，漏极和源极电流流过取样电阻r1，加到比较器u1反相输入端与输入波形相加形成反馈比较输出电压控制q1的栅极电压，进而控制漏极的输出电流。
33.当由于采用了反馈支路，当负载阻值增大时，则流过取样电阻r1的电流减小，由于取样电阻r1的阻值固定因此，取样电阻r1的非接地端的电位降低，反馈到比较器u1的反相输入端，在正相输入端的输入波形不变的情况下，则比较器u1输出电压升高，从而调高漏极的输出电流，因此通过比较器u1和mos开关管以及反馈支路，一方面实现了输出模型和输入模型的形状相同，故可以通过调节输入波形的方式实现输出波形的宽度可调，并且波形对称，另一方面，采用了实时负载波形采集反馈原理，不同负载对波形的影响很小，并且可以用低电压去产生目标波形，低于人体安全电压，保证人身安全。
34.本实施例中，为了提高电路的输出电流能力，让电流输出能力达到千安级别，所以采用多组mos管q1
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qn多级并联的方式。即mos开关管和取样电阻r1组成波形支路，二级波形模块包括多个波形支路，且各波形支路相互并联，反馈支路连接至其中一个波形支路的取样电阻r1的非接地端。
35.本实施例中，二级波形模块还包括二极管，二极管的正极连接至mos开关管的漏极，负极连接至mos开关管的源极，提高可靠性。
36.本实施例中，发生器还包括储能电容c2，储能电容c2的一端连接至被试品dut接入测试电源vdd的一端，另一端接地，采用了储能电容c2提前充电方式，后期实验不用在从0开始充电，提高了测试间隔，在小于50a的测试条件下，可以做到1s一次。
37.本实施例中，波形放大模块和二级波形模块之间设有滤波模块，提高波形质量，其中，滤波模块可以为rc滤波模块。
38.本实施例中，发生器还包括触摸显示屏，触摸显示屏连接至处理器，一级波形模块和波形放大模块之间设有输入电阻r5。
39.如图4所示，本实施例中，一级波形模块可以采用普通的低压波形发生器。