[发明专利]一种低阻条件下无源RC积分器参数的测试方法

说明书

本发明涉及一种低阻条件下无源RC积分器参数的测试方法，可在网络分析仪不配备阻抗变换器的情况下对积分时间、上限频率等参数同时进行测量，解决现有的测量无源RC积分器参数的方法，在不具备阻抗变换器的情况下，对无源RC积分器参数，难以实现简单且精准测量的技术问题。本发明提供的一种低阻条件下无源RC积分器参数的测试方法，包括以下步骤：步骤1、建立无源RC积分器参数测试平台；步骤2、定义无源RC积分器的输出端初始阻抗为R₁₁，扫频得到传递函数A₁₁；步骤3、调整无源RC积分器的输出阻抗为R₁₂，扫频得到传递函数A₁₂；步骤4、计算积分时间τ_f；步骤5、绘制τ_f‑f曲线；步骤6、求积分时间τ；步骤7、求上限频率f_b。

技术领域

本发明涉及一种低阻条件下无源RC积分器参数的测试方法，可在网络分析仪不配备阻抗变换器的情况下对积分时间、上限频率等参数同时进行测量。

背景技术

脉冲功率装置中针对高压脉冲的电压电流测量，经常会采用微分型电压电流探头，所获得的微分信号经过数值积分或无源RC积分器可将信号复原。无源RC积分器具有方法直接、结构简单、制作简便及使用灵活的优点；当参数设置合理时，可以较好解决微分信号基线漂移问题，在脉冲功率装置中得到普遍使用。通常关注的无源RC积分器参数包括积分时间τ＝RC，下限频率f_a和上限频率f_b等。其中f_a可由τ直接推导而得，需要实验测定的为τ和f_b。

利用网络分析仪可以同时测量τ和f_b，是无源RC积分器参数测量中常用的方法。但无源RC积分器输出端需接高阻(通常为1MΩ)，而网络分析仪输入端为低阻(50Ω)，需要配备阻抗变换器实现高阻-低阻转换才能进行无源RC积分器参数测量。对于不具备阻抗变换器的实验室而言，需要一个能在低阻状态下测量无源RC积分器参数的方法支持，而目前尚无低阻状态下测量无源RC积分器参数方法的报道。

无源RC积分器工作电路，参见图1，图中R为积分电阻，C为积分电容，R₀为输入端匹配电阻，Z为输出端反射匹配电阻，R₁为无源RC积分器负载。若无源RC积分器输出端无反射匹配电阻Z，则在f足够大的情况下，无源RC积分器传递函数与高阻状态相同，可利用直线段直接计算积分时间。而在反射匹配电阻Z存在的情况下，两个传递函数不存在此种关系，不能直接测量无源RC积分器参数。而可行的测量无源RC积分器参数方法有三种，如下：

一是测量各组件值，利用τ＝RC计算积分时间。由于输出端反射匹配电阻Z不是必要元件，且从无源RC积分器端口无法判断反射匹配电阻Z是否存在，此时不能从无源RC积分器端口直接测出R、C真实值，故需对无源RC积分器进行拆解后测量。

二是对已知信号进行积分，利用积分结果计算积分时间。需先获取无源RC积分器带宽，再选择合适信号进行分析计算，其步骤较为复杂。

三是在无源RC积分器制作时或验收时已记录反射匹配电阻Z，此时可将高频下的传递函数乘以(Z+R₁)/R₁来得到高阻状态下的传递函数，进而得到无源RC积分器积分时间。但在长时间使用后，反射匹配电阻Z值可能发生变化，测量精度不可控。若需明确测量精度必须拆解无源RC积分器来重新获得反射匹配电阻Z的值。

综上所述，目前现有的测量无源RC积分器参数的方法，在不具备阻抗变换器的情况下，对无源RC积分器参数难以实现简单且精准的测量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的测量无源RC积分器参数的方法，在不具备阻抗变换器的情况下，对无源RC积分器参数难以实现简单且精准测量的技术问题，而提供一种低阻条件下无源RC积分器参数的测试方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：