[发明专利]一种基于负反馈回路控制的有源接地电路及方法

说明书

本发明公开了一种基于负反馈回路控制的有源接地电路及方法，属于半导体测试和电源领域，有源接地电路包括反向放大电路、信号转换电路、差分放大电路、输出驱动电路、静态偏置电路、输出反馈电阻，通过静态偏置电路调整信号转换电路与差分放大电路静态工作点，将检测到的地电平信号与地电平基准信号的差值经反向放大电路反向放大后通过信号转换电路将单端转换为差分信号，差分信号经差分放大电路进一步放大后输出至输出驱动电路，输出驱动电路将差分信号重新转换为单端信号后用于控制地电平波动，确保地电平稳定为0V。本发明采用负反馈回路控制技术，无论接地电平上升或者下降，都能通过反向放大快速准确的将接到电平调整到0V。

技术领域

本发明属于半导体测试和电源领域，具体涉及一种基于负反馈回路控制的有源接地电路及方法。

背景技术

随着半导体测试技术的快速发展，半导体测试仪器及系统的发展趋势必然是朝着更高精度的方向发展，现有半导体测试仪器与测试系统供电电源接地回路的微弱电压波动将成为影响测试精度的重要因素。传统测试仪器的接地系统都是将地平面接到一个固定电平上，由于电源输出联线的电阻作用，随着输出电流的变化，联线上的电压就会产生变化，接地系统的电平也会随之变化，这将严重影响测试精度，制约半导体测试技术的发展。

半导体测试精度需求已经达到微伏甚至纳伏，测试仪器接地系统微弱的电压波动就会导致测试性能急剧变差、准确度显著降低，甚至出现测试结果错误。传统的接地系统无法满足高精度测试仪器接地电平稳定的要求，为了获得安全可靠的高精度测试性能要求，需要另辟蹊径，采用新的接地方法。

发明内容

针对现有接地系统存在的问题，本发明提出了一种基于负反馈回路控制的有源接地电路及方法，可有效提高测试仪器接地电平稳定性，显著降低仪器接地平面电压波动，可广泛应用于各种半导体测试、精密仪器的接地电路系统中。

本发明的技术方案如下：

一种基于负反馈回路控制的有源接地电路，包括反向放大电路、信号转换电路、差分放大电路、输出驱动电路、静态偏置电路、输出反馈电阻；其中，

反向放大电路，包括第一运放、第一电阻和第二电阻，被配置为用于将检测到的地电平信号与地电平基准信号的差值进行反向放大，产生信号转换电路所需的反向放大驱动信号；

信号转换电路，包括第三电阻、第四电阻、第一三极管和第二电容，被配置为用于将反向放大电路产生的反向放大信号进行单端到差分转换，将单端信号转换为差分信号；

差分放大电路，包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四三极管、第五三极管，被配置为用于将信号转换电路产生的差分信号进行功率放大，将地电平差值信号放大到满足负反馈回路控制所需的信号幅度；

输出驱动电路，包括第十三电阻、第十四电阻、第六三极管、第七三极管、第一磁珠、第二磁珠、第十五电阻和第十六电阻，被配置为将差分放大电路产生的负反馈回路控制差分信号转换为单端控制信号并输出，输出信号用于控制接地电平；

静态偏置电路，包括第一电容、第三电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二三极管、第三三极管，被配置为调整控制信号转换电路与差分放大电路提供静态工作点，并为信号转换电路与差分放大电路提供静态工作电流；

输出反馈电阻，包括第十七电阻，被配置为将输出驱动信号经过反馈电阻传递给地电平检测输入端，与检测到的地电平比较，并用比较所得的有效输入信号去控制输出。

优选地，反向放大电路中，第一运放第5脚接地电平基准信号，第6脚接检测到的地电平信号并连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端和第二电阻的一端连接到第一运放的第7脚。

优选地，信号转换电路中，第三电阻的一端、第二电容的一端和第一三极管的发射极连接到第二电阻的另一端，第三电阻的另一端、第四电阻的一端连接到第一三极管的基极，第四电阻的另一端、第二电容的另一端连接到第一三极管的集电极。