測(cè)試系統(tǒng)及其相位檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種相位檢測(cè)技術(shù)，且特別涉及一種測(cè)試系統(tǒng)及其相位檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基本交流電路組成的元件有電阻(resistor)、電感(inductor)及電容(capacitor)等。此些電路元件因交流弦波的響應(yīng)，在電流及電壓會(huì)產(chǎn)生相位的差距。部份測(cè)試系統(tǒng)中配備有相位檢測(cè)裝置，以檢測(cè)待測(cè)電路元件的電壓信號(hào)的相位。其中，相位可由電壓信號(hào)的實(shí)部與虛部檢測(cè)得知。然而，在電壓信號(hào)的相位過(guò)于接近O度或90度時(shí)，容易由于相位檢測(cè)裝置內(nèi)部元件的影響而產(chǎn)生極大的誤差。舉例來(lái)說(shuō)，在量測(cè)到實(shí)部為I且虛部為0.001的情形下，如產(chǎn)生I毫伏特的誤差，則所計(jì)算得的角度誤差將為100%。
[0003]因此，如何設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試系統(tǒng)及其相位檢測(cè)裝置及方法，以改善上述的缺點(diǎn)，乃為此業(yè)界急待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一個(gè)高精準(zhǔn)度的測(cè)試系統(tǒng)及其相位檢測(cè)裝置及方法。
[0005]因此，本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種相位檢測(cè)裝置，包含:信號(hào)產(chǎn)生模塊、類比乘法模塊以及處理模塊。信號(hào)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)至待測(cè)模塊，使待測(cè)模塊產(chǎn)生具有待測(cè)相位的輸出電壓信號(hào)。類比乘法模塊接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相乘，產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)。處理模塊根據(jù)直流偏移電壓信號(hào)以及參考電壓信號(hào)計(jì)算待測(cè)相位，以判斷待測(cè)相位是否與相位最小值以及相位最大值其中之一的差值小于臨界值。當(dāng)待測(cè)相位與相位最小值以及相位最大值其中之一的差值小于臨界值，處理模塊控制信號(hào)產(chǎn)生模塊對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)進(jìn)行相位偏移，使輸出電壓信號(hào)的待測(cè)相位根據(jù)相位偏移量偏移至相位最小值以及相位最大值間的中間范圍后，由類比乘法模塊接收相位偏移后的輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相乘，產(chǎn)生相位偏移后的直流偏移電壓信號(hào)，處理模塊根據(jù)相位偏移后的直流偏移電壓信號(hào)、參考電壓信號(hào)以及相位偏移量計(jì)算待測(cè)相位。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中中間范圍為相位最小值以及相位最大值間的相位中間值的正負(fù)十度的范圍。
[0007]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，其中相位最小值為O度，相位最大值90度且相位中間值為45度。
[0008]根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，其中類比乘法模塊還包含:類比乘法器以及低通濾波器。類比乘法器接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)相乘，產(chǎn)生乘積電壓信號(hào)。低通濾波器對(duì)乘積電壓信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例，其中信號(hào)產(chǎn)生模塊包含:信號(hào)產(chǎn)生器以及驅(qū)動(dòng)電路。信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種測(cè)試系統(tǒng)，包含:治具、多通道切換器以及相位檢測(cè)裝置。治具電性連接于待測(cè)模塊。相位檢測(cè)裝置包含:信號(hào)產(chǎn)生模塊、類比乘法模塊以及處理模塊。信號(hào)產(chǎn)生模塊電性連接于多通道切換器，并用來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)通過(guò)多通道切換器及治具傳送至待測(cè)模塊，使待測(cè)模塊產(chǎn)生具有待測(cè)相位的輸出電壓信號(hào)。類比乘法模塊電性連接于多通道切換器，并通過(guò)治具以及多通道切換器接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相乘，產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)。處理模塊根據(jù)直流偏移電壓信號(hào)以及參考電壓信號(hào)計(jì)算待測(cè)相位，以判斷待測(cè)相位是否與相位最小值以及相位最大值其中之一的差值小于臨界值。當(dāng)待測(cè)相位與相位最小值以及相位最大值其中之一的差值小于臨界值，處理模塊控制信號(hào)產(chǎn)生模塊對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)進(jìn)行相位偏移，使輸出電壓信號(hào)的待測(cè)相位根據(jù)相位偏移量偏移至相位最小值以及相位最大值間的中間范圍后，由類比乘法模塊接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相乘，產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)，處理模塊根據(jù)直流偏移電壓信號(hào)、參考電壓信號(hào)以及相位偏移量計(jì)算待測(cè)相位。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中中間范圍為相位最小值以及相位最大值間的相位中間值的正負(fù)十度的范圍。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，其中相位最小值為O度，相位最大值90度且相位中間值為45度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，其中類比乘法模塊還包含:類比乘法器以及低通濾波器。類比乘法器接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)相乘，產(chǎn)生乘積電壓信號(hào)。低通濾波器對(duì)乘積電壓信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例，其中信號(hào)產(chǎn)生模塊包含:信號(hào)產(chǎn)生器以及驅(qū)動(dòng)電路。信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)。
[0015]本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種相位檢測(cè)方法，應(yīng)用于相位檢測(cè)裝置中。相位檢測(cè)方法包含下列步驟。通過(guò)信號(hào)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)至待測(cè)模塊，使待測(cè)模塊產(chǎn)生具有待測(cè)相位的輸出電壓信號(hào)；通過(guò)類比乘法模塊接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相乘，產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)；通過(guò)處理模塊根據(jù)直流偏移電壓信號(hào)以及參考電壓信號(hào)計(jì)算待測(cè)相位，以判斷待測(cè)相位是否與相位最小值以及相位最大值其中之一的差值小于臨界值；當(dāng)待測(cè)相位與相位最小值以及相位最大值其中之一的差值小于臨界值，處理模塊控制信號(hào)產(chǎn)生模塊對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)進(jìn)行相位偏移，使輸出電壓信號(hào)的待測(cè)相位根據(jù)相位偏移量偏移至相位最小值以及相位最大值間的中間范圍；通過(guò)類比乘法模塊接收相位偏移后的輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)進(jìn)行相乘，產(chǎn)生相位偏移后的直流偏移電壓信號(hào)；以及通過(guò)處理模塊根據(jù)相位偏移后的直流偏移電壓信號(hào)、參考電壓信號(hào)以及相位偏移量計(jì)算待測(cè)相位。
[0016]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中中間范圍為相位最小值以及相位最大值間的相位中間值的正負(fù)十度的范圍。
[0017]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，其中相位最小值為O度，相位最大值90度且相位中間值為45度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，其中類比乘法模塊還包含類比乘法器以及低通濾波器，相位檢測(cè)方法還包含:通過(guò)類比乘法器接收輸出電壓信號(hào)，以與參考電壓信號(hào)相乘，產(chǎn)生乘積電壓信號(hào)；以及通過(guò)低通濾波器對(duì)乘積電壓信號(hào)進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生直流偏移電壓信號(hào)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例，其中信號(hào)產(chǎn)生模塊包含信號(hào)產(chǎn)生器以及驅(qū)動(dòng)電路，相位檢測(cè)方法還包含:通過(guò)信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生控制信號(hào)；以及通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)。
[0020]應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的相位檢測(cè)裝置可先通過(guò)檢測(cè)判斷待測(cè)相位的大小后，進(jìn)一步在待測(cè)相位過(guò)于接近相位最小值或相位最大值時(shí)，對(duì)具有待測(cè)相位的輸出電壓信號(hào)進(jìn)行相位偏移，以獲得更精確的檢測(cè)結(jié)果，而輕易地達(dá)到上述的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，一種相位檢測(cè)裝置的方塊圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，輸出電壓信號(hào)的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，一種測(cè)試系統(tǒng)的方塊圖；
[0024]圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，一種相位檢測(cè)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]請(qǐng)參照?qǐng)D1。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，一種相位檢測(cè)裝置I的方塊圖。相位檢測(cè)裝置I包含:信號(hào)產(chǎn)生模塊10、類比乘法模塊12以及處理模塊14。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)產(chǎn)生模塊10包含信號(hào)產(chǎn)生器100以及驅(qū)動(dòng)電路102。信號(hào)產(chǎn)生器100產(chǎn)生控制信號(hào)CTL，以使驅(qū)動(dòng)電路102根據(jù)控制信號(hào)CTL產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)Vdrive至待測(cè)模塊2。待測(cè)模塊2根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)Vdrive產(chǎn)生具有待測(cè)相位Θ的輸出電壓信號(hào)Vout。在不同實(shí)施例中，待測(cè)模塊2可包含不同類型的電路，例如但不限于容阻電路。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，類比乘法模塊12包含類比乘