一种用于DC-DC输出纹波噪声测量的数据采集模块及测试系统的制作方法

本技术涉及dc-dc输出纹波噪声测量领域，具体涉及一种用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块及测试系统。

背景技术：

1、直流变换器(通常称dc-dc)广泛用于许多行业的各类电子应用，其可以将某一电压等级的直流电源变换成其他电压等级直流电源。其纹波噪声是由于内部高速开关造成，纹波噪声类似于正弦波信号，这种噪声会耦合到其输出端。当输出纹波噪声过大时，会对后端电路有很大的影响，而在常见的dc-dc中，其电气参数都会有开关频率的介绍但对于该开关频率的幅值描述比较少。

2、在现有的技术中，为了获取dc-dc输出纹波噪声，通常用示波器进行测试，这种测试方法成本比较高，在批量测试时效率很低，也不方便携带。

3、一般在用运放处理纹波噪声时，都会通过交流耦合这一步骤，即将直流偏置完全滤除，如果将直流全部滤除，运放就必须用双电源供电，而引入负电源需要增加能产生负压的设备或负压芯片，就电源来说，噪声要比锂电池供电大得多，后续需要增加滤波电路。如用三极管偏置电路，其不能满足低电压、低功率电路，其设计难度和复杂性也更高，且三极管会有比较严重的温漂。如果调整运放的电源轨，那么在运放选型时，比较苛刻，因为改变运放电源轨会引起其共模抑制比和电源电压抑制比的变化，所以在选用好的运放时，成本会增加。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块及测试系统解决了dc-dc输出纹波噪声信号获取难的问题。

2、为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、提供一种用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块，其包括电源，以及分别与电源连接的适配插座、电压偏置电路和带通滤波电路；

4、所述电压偏置电路的输出端与带通滤波电路的输入端相连连接；电压偏置电路的输入端与被测dc-dc器件的测试端相连；被测dc-dc器件的电源端与适配插座相连；带通滤波电路的输出端为用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块的输出端。

5、进一步地，电压偏置电路包括运算放大器u1和运算放大器u2；运算放大器u1的同相输入端分别连接可调节电阻r1的一端和接地电阻r2；可调节电阻r1的另一端为电压偏置电路的输入端；运算放大器u1的反相输入端连接电阻r3的一端；运算放大器u1的输出端分别连接电阻r4的一端和电阻r3的另一端；运算放大器u1的电源端连接电源；

6、电阻r4的另一端分别连接运算放大器u2的反相输入端和电阻r5的一端；运算放大器u2的同相输入端连接参考电压，运算放大器u2的输出端连接电阻r5的另一端并作为电压偏置电路的输出端；运算放大器u2的电源端连接电源。

7、进一步地，带通滤波电路包括运算放大器u3，运算放大器u3的反相输入端分别连接电容c1的一端和电阻r8的一端；电容c1的另一端分别连接电阻r6的一端、电容c2的一端和接地电阻r7；电阻r6的另一端为带通滤波电路的输入端；运算放大器u3的同相输入端连接参考电压；运算放大器u3的输出端分别连接电阻r8的另一端和电容c2的另一端，并作为带通滤波电路的输出端。

8、提供一种基于用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块的用于dc-dc输出纹波噪声测量的测试系统，其还包括数据处理板卡和显示器；数据处理板卡的输入端连接带通滤波电路的输出端。

9、本实用新型的有益效果为：

10、1、本数据采集模块不用增加额外的偏置电路，也不用调整运放的电源轨，直接在输入信号上进行调整，结构简单，对于偏置电压的调整也更方便，且因信号经过两级运放，对电源噪声有更好的抑制。

11、2、本测试系统采用电池供电，整个系统集成度较高，测试数据也能通过lcd直接读取，相对于示波器的测量方法更加简便快捷。

技术特征：

1.一种用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块，其特征在于，包括电源，以及分别与电源连接的适配插座、电压偏置电路和带通滤波电路；

2.根据权利要求1所述的用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块，其特征在于，电压偏置电路包括运算放大器u1和运算放大器u2；运算放大器u1的同相输入端分别连接可调节电阻r1的一端和接地电阻r2；可调节电阻r1的另一端为电压偏置电路的输入端；运算放大器u1的反相输入端连接电阻r3的一端；运算放大器u1的输出端分别连接电阻r4的一端和电阻r3的另一端；运算放大器u1的电源端连接电源；

3.根据权利要求1所述的用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块，其特征在于，带通滤波电路包括运算放大器u3，运算放大器u3的反相输入端分别连接电容c1的一端和电阻r8的一端；电容c1的另一端分别连接电阻r6的一端、电容c2的一端和接地电阻r7；电阻r6的另一端为带通滤波电路的输入端；运算放大器u3的同相输入端连接参考电压；运算放大器u3的输出端分别连接电阻r8的另一端和电容c2的另一端，并作为带通滤波电路的输出端。

4.一种基于权利要求1～3任一所述的用于dc-dc输出纹波噪声测量的数据采集模块的用于dc-dc输出纹波噪声测量的测试系统，其特征在于，还包括数据处理板卡和显示器；数据处理板卡的输入端连接带通滤波电路的输出端。

技术总结
本技术公开了一种用于DC‑DC输出纹波噪声测量的数据采集模块及测试系统，其包括电源，以及分别与电源连接的适配插座、电压偏置电路和带通滤波电路；电压偏置电路的输出端与带通滤波电路的输入端相连连接；电压偏置电路的输入端与被测DC‑DC器件的测试端相连；被测DC‑DC器件的电源端与适配插座相连；带通滤波电路的输出端为用于DC‑DC输出纹波噪声测量的数据采集模块的输出端。本技术不用增加额外的偏置电路，也不用调整运放的电源轨，直接在输入信号上进行调整，结构简单，对于偏置电压的调整也更方便，且因信号经过两级运放，对电源噪声有更好的抑制。测试数据能通过LCD直接读取，相对于示波器的测量方法更加简便快捷。

技术研发人员：杜正平,程天鑫
受保护的技术使用者：成都赛迪育宏检测技术有限公司
技术研发日：20230712
技术公布日：2024/2/6