專利名稱：電路分析儀的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電路分析儀的分析方法。
背景技術(shù)：
萬用表由表頭、測量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)等三個主要部分組成。萬用表是電子測試領(lǐng)域最基本的工具，也是一種使用廣泛的測試儀器。萬用表又叫多用表、三用表(即電流，電壓，電阻三用)、復(fù)用表、萬能表，萬用表分為指針式萬用表和數(shù)字萬用表，現(xiàn)在還多了一種帶示波器功能的示波萬用表，是一種多功能、多量程的測量儀表，一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測交流電流、電容量、電感量，溫度及半導(dǎo)體的一些參數(shù)，但在進行一次測量時，只能獲取一個元器件的參量，當(dāng)在線測試時， 經(jīng)常有多個元器件連接在一起，通過萬用表進行測量則非常不便。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何獲得待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電路分析儀的分析方法，所述方法包括以下步驟SI :信號源輸出直流電源，通過兩個測試端子獲得待測電路的直流電流和直流電壓；S2:信號源輸出第一頻率的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的第一交流電流和第一交流電壓；S3:根據(jù)所述直流電流、直流電壓、第一交流電流、及第一交流電壓計算所述待測電路的直流電阻；S4 :去除所述直流電阻對所述第一交流電流的影響，以獲得去除影響后的第一交流電流；S5:利用所述去除影響后的第一交流電流和所述第一交流電壓計算與第一頻率對應(yīng)的第一阻抗，根據(jù)所述第一阻抗和直流電阻分析判斷獲得所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，所述第一阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)。優(yōu)選地，步驟S5之后還包括以下步驟S6 :通過顯示器來顯示所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)。優(yōu)選地，步驟SI和步驟S2中所述兩個測試端子與所述待測電路僅有的兩個端點分別連接；步驟S5中通過以下步驟進行分析判斷
S501 :通過所述第一阻抗確定所述待測電路的電路類型，所述電路類型為容性電路或感性電路兩種類型；S502:根據(jù)所確定的電路類型選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)電路模型，通過所述第一阻抗和直流電阻計算所述預(yù)設(shè)電路模型中各個元件的參數(shù)；S503 :信號源輸出第j頻率的交流信號，再次通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流L和交流電壓'，j的初值為2 ；S504 :去除所述直流電阻對所述待測電路的交流電流L的影響，以獲得去除影響后的交流電流Xj ；S505 :利用所述去除影響后的交流電流Xj和所述交流電壓Ni計算與第j頻率對應(yīng)的第j阻抗，所述第j阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)； S506 :通過第j頻率、第j阻抗以及直流電阻驗證所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)，若各個元件的參數(shù)不變，則將所述預(yù)設(shè)電路模型作為所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)，并將所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)作為所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，否則，更換電路模型，通過所述直流電阻、此前獲得所有的頻率和阻抗的對應(yīng)關(guān)系計算更換的電路模型中各個元件的參數(shù)，j自加1，并返回步驟S503。優(yōu)選地，若所述待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在步驟Sf S5中，所述信號源輸出的均為使幅值低于所述半導(dǎo)體器件的門檻電壓的直流電源或交流信號；步驟S5之后還包括以下步驟S701 :所述信號源輸出使幅值高于所述半導(dǎo)體器件的門檻電壓的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流Iw和交流電壓Vw ；S702 :去除所述半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響，以獲得通過所述半導(dǎo)體器件的交流電流Idw ;S703 :將所述交流電流Idw和交流電壓Vw之間的對應(yīng)關(guān)系作為所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，通過所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線確定所述待測電路中的半導(dǎo)體器件。優(yōu)選地，步驟S603之后還包括以下步驟S704 :通過顯示器來顯示所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線。優(yōu)選地，步驟SI和步驟S2中利用所述兩個測試端子通過繼電器掃描矩陣來掃描所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點；相應(yīng)的步驟S5中，所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，通過以下步驟進行分析判斷S511 :對掃描獲得的所述待測電路每兩個端點之間的直流電阻和第一阻抗進行轉(zhuǎn)換，獲得實際直流電阻和實際第一阻抗；S512:通過所述實際第一阻抗確定所述待測電路的電路類型，所述電路類型為容性電路或感性電路兩種類型；S513:根據(jù)所確定的電路類型選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)電路模型，通過所述實際第一阻抗和直流電阻計算所述當(dāng)前兩個端點之間的電路結(jié)構(gòu)、以及所述當(dāng)前兩個端點之間的電路結(jié)構(gòu)中各個元件的參數(shù)；S514 :信號源輸出第j頻率的交流信號，再次利用所述兩個測試端子通過繼電器掃描矩陣來掃描所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點，獲得任意兩個端點之間的交流電流L和交流電壓'，j的初值為2 ；S515 :去除所述直流電阻對所述任意兩個端點之間的交流電流L的影響，以獲得去除影響后的交流電流Xj ;S516 :利用所述去除影響后的交流電流\和所述交流電壓'計算與第j頻率對應(yīng)的第j阻抗，所述第j阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)；S517 :對掃描獲得的所述待測電路每兩個端點之間的所述直流電阻和第j阻抗進行轉(zhuǎn)換，以獲得實際直流電阻和實際第j阻抗；S518 :通過當(dāng)前兩個端點之間的第j頻率、實際第j阻抗以及實際直流電阻驗證所 述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)，若各個元件的參數(shù)不變，則將所述預(yù)設(shè)電路模型作為所述當(dāng)前兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)，并將所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)作為所述當(dāng)前兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，否則，更換電路模型，通過所述直流電阻、此前獲得所有的頻率和阻抗的對應(yīng)關(guān)系計算更換的電路模型中各個元件的參數(shù)，j自加1，并返回步驟S514。優(yōu)選地，若所述待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在步驟Sf S5中，所述信號源輸出的均為使幅值低于所述待測電路的門檻電壓的直流電源或交流信號；步驟S5之后，所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點進行以下步驟S711 :所述信號源輸出使幅值高于待測電路的門檻電壓的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流Iw和交流電壓Vw ；S712 :去除所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響，以獲得通過所述半導(dǎo)體器件的交流電流Idw ；S713 :將所述交流電流Idw和交流電壓Vw之間的對應(yīng)關(guān)系作為所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，通過所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線確定所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件。優(yōu)選地，步驟S713之后還包括以下步驟S614 :通過顯示器來顯示所述當(dāng)前兩個端子之間半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線。(三)有益效果本發(fā)明的分析方法通過對電路進行檢測、分析，實現(xiàn)了獲得待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，并進一步將V-I曲線中的半導(dǎo)體器件和無源器件進行分離，便于半導(dǎo)體器件的識別。
圖I是按照本發(fā)明的分析方法的第一種硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是按照本發(fā)明第一種實施方式的電路分析儀的分析方法的流程圖；圖3是按照本發(fā)明的分析方法的第二種硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是按照本發(fā)明第二種實施方式的電路分析儀的分析方法的流程圖；圖5是第一種實施例的待測電路的結(jié)構(gòu)圖；圖6是第二種實施例的待測電路的結(jié)構(gòu)圖；圖7是第三種實施例的待測電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖I是按照本發(fā)明的分析方法的第一種硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；參照圖1，所述硬件結(jié)構(gòu)包括兩個測試端子和處理器，所述兩個測試端子之間依次串聯(lián)有電流表和信號源，與所述電流表和信號源組成的串聯(lián)電路兩端并聯(lián)有電壓表，所述電流表、信號源和電壓表分別與所述處理器連接，所述電路分析儀還包括顯示器，所述顯示器與所述處理器連接。圖2是按照本發(fā)明一種實施方式的電路分析儀的分析方法的流程圖；參照圖2，所述方法包括以下步驟
SI :信號源輸出直流電源，通過兩個測試端子獲得待測電路的直流電流和直流電壓；S2:信號源輸出第一頻率的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流和交流電壓；S3:根據(jù)所述直流電流、直流電壓、第一交流電流、及第一交流電壓計算所述待測電路的直流電阻；S4 :去除所述直流電阻對所述第一交流電流的影響，以獲得去除影響后的第一交流電流；S5:利用所述去除影響后的第一交流電流和所述第一交流電壓計算與第一頻率對應(yīng)的第一阻抗，根據(jù)所述第一阻抗和直流電阻分析判斷獲得所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，所述第一阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)。為便于觀察獲得的電路結(jié)構(gòu)以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，優(yōu)選地，步驟S5之后還包括以下步驟S6 :通過顯示器來顯示所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)。本實施方式中，步驟SI和步驟S2中所述兩個測試端子與所述待測電路僅有的兩個端點分別連接；為測量較為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，步驟S5中通過以下步驟進行分析判斷S501 :通過所述第一阻抗確定所述待測電路的電路類型，所述電路類型為容性電路或感性電路兩種類型；S502:根據(jù)所確定的電路類型選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)電路模型，通過所述第一阻抗和直流電阻計算所述預(yù)設(shè)電路模型中各個元件的參數(shù)；S503 :信號源輸出第j頻率的交流信號，再次通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流L和交流電壓'，j的初值為2 ；S504 :去除所述直流電阻對所述待測電路的交流電流L的影響，以獲得去除影響后的交流電流Xj ；S505:利用所述去除影響后的交流電流&和所述交流電壓'計算與第j頻率對應(yīng)的第j阻抗，所述第j阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)；S506 :通過第j頻率、第j阻抗以及直流電阻驗證所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)，若各個元件的參數(shù)不變，則將所述預(yù)設(shè)電路模型作為所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)，并將所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)作為所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，否則，更換電路模型，通過所述直流電阻、此前獲得所有的頻率和阻抗的對應(yīng)關(guān)系計算更換的電路模型中各個元件的參數(shù)，j自加1，并返回步驟S503。優(yōu)選地，若所述待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在步驟Sf S5中，所述信號源輸出的均為使幅值低于所述待測電路的門檻電壓的直流電源或交流信號；步驟S5之后還包括以下步驟S701 :所述信號源輸出使幅值高于待測電路的門檻電壓的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流Iw和交流電壓Vw ；S702 :去除所述半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響，以獲得通過所述半 導(dǎo)體器件的交流電流Idw ;S703 :將所述交流電流Idw和交流電壓Vw之間的對應(yīng)關(guān)系作為所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，通過所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線確定所述待測電路中的半導(dǎo)體器件。為便于觀察半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，優(yōu)選地，步驟S603之后還包括以下步驟S704 :通過顯示器來顯示所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線。圖3是按照本發(fā)明的分析方法的第二種硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；參照圖3，本電路分析儀與圖I所示的電路分析儀的區(qū)別在于，所述兩個測試端子分別與繼電器掃描矩陣連接，所述繼電器掃描矩陣設(shè)有至少三個測試線。為測量多個端點的待測電路，步驟SI和步驟S2中利用所述兩個測試端子通過繼電器掃描矩陣來掃描所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點；相應(yīng)的步驟S5中，所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，通過以下步驟進行分析判斷S511 :對掃描獲得的所述待測電路每兩個端點之間的直流電阻和第一阻抗進行轉(zhuǎn)換，獲得實際直流電阻和實際第一阻抗；S512:通過所述實際第一阻抗確定所述待測電路的電路類型，所述電路類型為容性電路或感性電路兩種類型；S513 :根據(jù)所確定的電路類型選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)電路模型，通過所述實際第一阻抗和直流電阻計算所述當(dāng)前兩個端點之間的電路結(jié)構(gòu)、以及所述當(dāng)前兩個端點之間的電路結(jié)構(gòu)中各個元件的參數(shù)；S514 :信號源輸出第j頻率的交流信號，再次利用所述兩個測試端子通過繼電器掃描矩陣來掃描所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點，獲得任意兩個端點之間的交流電流L和交流電壓'，j的初值為2 ；S515 :去除所述直流電阻對所述任意兩個端點之間的交流電流L的影響，以獲得去除影響后的交流電流Xj ;S516 :利用所述去除影響后的交流電流\和所述交流電壓'計算與第j頻率對應(yīng)的第j阻抗，所述第j阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)；S517 :對掃描獲得的所述待測電路每兩個端點之間的所述直流電阻和第j阻抗進行轉(zhuǎn)換，以獲得實際直流電阻和實際第j阻抗；
S518 :通過當(dāng)前兩個端點之間的第j頻率、實際第j阻抗以及實際直流電阻驗證所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)，若各個元件的參數(shù)不變，則將所述預(yù)設(shè)電路模型作為所述當(dāng)前兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)，并將所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)作為所述當(dāng)前兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，否則，更換電路模型，通過所述直流電阻、此前獲得所有的頻率和阻抗的對應(yīng)關(guān)系計算更換的電路模型中各個元件的參數(shù)，j自加1，并返回步驟S514。優(yōu)選地，若所述待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在步驟Sf S5中，所述信號源輸出的均為使幅值低于所述待測電路的門檻電壓的直流電源或交流信號；步驟S5之后，所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點進行以下步驟S711 :所述信號源輸出使幅值高于待測電路的門檻電壓的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流Iw和交流電壓Vw ； S712 :去除所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響，以獲得通過所述半導(dǎo)體器件的交流電流Idw ；S713 :將所述交流電流Idw和交流電壓Vw之間的對應(yīng)關(guān)系作為所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，通過所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線確定所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件。優(yōu)選地，步驟S713之后還包括以下步驟S614 :通過顯示器來顯示所述當(dāng)前兩個端子之間半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線。實施例I下面以測量一個電阻和電容的并聯(lián)電路為例來說明本發(fā)明的方法，參照圖4，設(shè)待測電路由一個電阻Rx和電容Cx并聯(lián)連接，Re為電容Cx的串聯(lián)損耗電阻。測試計算方法如下(Al)信號源輸出直流電源，測得I和V，I為通過兩個測試端子獲得待測電路的直流電流，V為通過兩個測試端子獲得待測電路兩端的電壓。(A2)信號源輸出頻率為f的交流信號，測得f和V ,I為通過兩個測試端子獲得待測電路的第一交流電流，I 為通過兩個測試端子獲得待測電路兩端的第一交流電壓，|和I 采用復(fù)數(shù)、矢量或數(shù)字采樣序列等方式表示。(A3)通過所述！■和f之間的時序關(guān)系判斷Cx為容性，由于電容不能通過直流，故Icx=O,因此可知I=Ikx,故可通過下式計算獲得電阻Rx,其中，Rx = V/IKx。(A4)由于電容能夠通過交流，故fCr:URx，其中Jxv : V/Rx , Iex為流過電阻Rx的直流電流，Icx為流過電容Cx的直流電流，/Rt為流過電阻Rx的交流電流，/(,—為流過電容Cx的交流電流(即為去除影響后的第一交流電流)。(A5)通過.UP 十算對應(yīng)的第一阻抗Z，Z = Vjlcx ,通過所述Rx和Z分析判斷
獲得所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)為電阻和電容并聯(lián)，通過Z=價—k/.Cy來確定RC和CX的值，其中，Re為Cx的串聯(lián)損耗電阻。(A6)在顯示器中，顯示測試結(jié)果。顯示Rx與Cx的連接關(guān)系、以及Rx，Cx的數(shù)值，Cx的損耗Re的數(shù)值。其中Rx，Cx，Rc的連接關(guān)系，可以以圖形的方式表達，如圖4所示，也可以以文字描述的方式表達。
實施例2下面以測量一個電阻和電感的并聯(lián)電路為例來說明本發(fā)明的方法，參照圖5，設(shè)待測電路由一個電阻Rx和電感Lx并聯(lián)連接，Rl為電感Lx的串聯(lián)損耗電阻。測試計算方法如下(BI)信號源輸出直流電源，測得I和V，I為通過兩個測試端子獲得待測電路的直流電流，V為通過兩個測試端子獲得待測電路兩端的電壓。(B2)信號源輸出頻率為f的交流信號，測得J和r .7為通過兩個測試端子獲得待測電路的第一交流電流，f為通過兩個測試端子獲得待測電路兩端的第一交流電壓，f和f采用復(fù)數(shù)、矢量或數(shù)字采樣序列等方式表示。 Rl^ Rr V(B3)通過所述I*和j之間的時序關(guān)系判斷Lx為感性，由于———=—，故可通
I VRi 4- R.\- I
JDl I 本 Tyr
過下式來表示電阻Rx，其中，；—7，其中，Rl為Lx的串聯(lián)損耗電阻。(B4)由于電感能夠通過直流,故.....其中Ifc=以伽，Ikx為流過電阻Rx的直流電流，Ilx為流過電感Lx的直流電流，/ ,為流過電阻Rx的交流電流，L為流過電感Lx的交流電流(即為去除影響后的第一交流電流)。(B5)通過Zt、.和f計算對應(yīng)的第一阻抗Z, Z = VjIu，通過所述Rx和Z分析判斷獲得所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)為電阻和電感并聯(lián)，通過Z = Rl+j (2 Ji f Lx)來確定Rl和Lx的值。(B6)在顯示器中，顯示測試結(jié)果。顯示Rx與Lx的連接關(guān)系、以及Rx，Lx的數(shù)值，Lx的損耗Rl的數(shù)值。其中Rx，Lx，Rl的連接關(guān)系，可以以圖形的方式表達，如圖5所示，也可以以文字描述的方式表達。實施例I和實施例2列出了較為簡單的待測電路，而對于較為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，則需要選擇預(yù)設(shè)電路模型，輸入不同頻率的交流信號進行多次測量，計算方法按電工原理列出方程求解。有兩個以上的諧振電路時，測試頻率要跨過諧振點。按諧振點兩邊是容性變?yōu)楦行?還是感性變?yōu)槿菪?確定電路結(jié)構(gòu)形式。由于在計算中無法區(qū)分串聯(lián)電阻和損耗電阻，只能人為確定這兩個電阻的界限。串聯(lián)電阻在顯示中按電阻顯示，損耗則在元件特性中顯示，也可以在電路中顯示并加以說明。在待測電路中有幾個元件，則在測試過程中就要改變頻率測試幾次。等效模型中有電容，電感兩項時，要測兩次，損耗電阻不必加測。如果測試次數(shù)即列出的方程多于元件數(shù)量，則求解未知數(shù)時，會有相同數(shù)值的元件出現(xiàn)。只能求出實際存在的元件數(shù)值。如果測試次數(shù)即列出的方程少于余元件數(shù)量，則會漏掉實際存在的元件。實施例3下面以測量一個電阻Rx、電容Cx和二極管Dx的并聯(lián)電路為例來說明本發(fā)明的方法，參照圖6，由于該待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在測量電阻和電容時，采用幅值低于所述半導(dǎo)體器件的門檻電壓的直流電源或交流信號。去除所述半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響可采用多種方法，根據(jù)儀器要求的不同，可采用如下四種方法
方法一，以傅立葉變化的方法，獲得Dx中流過的電流。(I)信號源輸出高于半導(dǎo)體門限電壓的交流激勵信號，獲得交流電流1￥和交流電SVw，所述交流激勵信號的頻率為fn。(2)對Vw進行傅立葉變換獲得Vfn，fn是傅立葉轉(zhuǎn)換得到的頻率值。(3)計算Vfn的每個點，Ifn=Vfn/Zxn，獲得Ifn序列。Zxn為Rx與Cx并聯(lián)在頻率n的復(fù)數(shù)表達式，即 Zxn= (Rx* (-j/ (2* *fn*Cx))) / (Rx-j/ (2* n *fn*Cx))。(4)對Ifn做傅立葉反變換得到IZxn。(5) IDw — Iw_IZxn。 (6) Vw 和 Idw 組成 Dx 的 V-I 曲線。方法二，由于流過電感的電流是電感兩端電壓的積分，流過電容的電流是電容兩端電壓的微分，以此方法求解IDw。(I)信號源輸出高于半導(dǎo)體門限電壓的交流激勵信號，獲得交流電流1￥和交流電SVw，所述交流激勵信號的頻率為fn。(2)對Vw做微分，獲得流過電容的電流Icxn序列。(3)計算流過電阻的電流IKxn=Vw/Rx。 (3)按照IDw = Iw-Icxn-1Exn^計算每一個點，得到〗Dw序列。(4) Vw 和 Idw 組成 Dx 的 V-I 曲線。方法三，以緩慢變化的的交流激勵信號，獲得流過Dx的電流。由于頻率低，Cx通過的電流，可忽略不計，以簡化計算過程。(I)以低頻率，高于門限電壓信號源，測試電路，獲得電壓Vw和電流Iw序列。(2)計算流過電阻的電流IKxn=Vw/Rx,再計算IDw = Iw_IKxn。(3)所得Vw和Idw組成Dx的V-I特性。方法四，以直流激勵信號，獲得流過Dx的電流。(I)以高于門限電壓的直流信號源，測試電路。(2)通過信號源極性，獲得二極管連接方式。(3)計算流過電阻的電流IKxn=Vw/Rx,由于Cx中無電流流過,所以IDw = I-IRxn，調(diào)節(jié)信號源，使IDw=lma，測量電壓Vw。在全部測試和計算完成后，在顯示器中，顯示測試結(jié)果。顯示Rx，Cx, Re, Dx的連接關(guān)系、以及Rx，Cx的數(shù)值，Cx的損耗Re的數(shù)值。其中Rx，Cx，Rc，Dx的連接關(guān)系，可以以圖形的方式表達，如圖6所示，也可以以文字描述的方式表達。Dx以流過Dx的電流和Dx兩端的電壓，做成V-I圖表達。實施例4下面以一個具有三個端點的待測電路為例來說明本發(fā)明的方法，參照圖7，由于Zl, 12, Z3的相互關(guān)系使單次測試的數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確的反應(yīng)器件數(shù)值，其中Z1，12, Z3包含有直流電阻Rx和阻抗Zx。測量方式為(I)把表筆接在A，B端，獲得第一次測試數(shù)據(jù)Z1’和Dx值。(2)采用前述的測試方法，把表筆接在A，C端，獲得第二次測試數(shù)據(jù)Z2’。(3)采用前述的測試方法，把表筆接在C，B端，獲得第三次測試數(shù)據(jù)Z3’。(4)假設(shè)Zl，Z2，Z3為要測的元件數(shù)值，采用下述公式進行聯(lián)立求解，
Z1=Z1，+1/2*((Zl，)2_(Z2，-IV )2)/(Z2，+Z3，_Z1，)Z2=Z2，+1/2*((Z2，)2-(Z3，-Zl，)2)/(Zl，-Z2，+Z3，)Z3=Z3，+1/2*((Z3，)2-(Zl，-Z2，)2)/(Zl，+Z2，-Z3，)以獲得元件間的連接關(guān)系和參數(shù)，以及半導(dǎo)體器件Dx的V-I圖形值。在全部測試和計算完成后，在顯示器中，顯示測試結(jié)果。顯示Zl，Z2，Z3，Dx的連接關(guān)系、以及Z1，Z2，Z3的數(shù)值。其中Z1，Z2，Z3，Dx的連接關(guān)系，可以以圖形的方式表達，如圖7所示，也可以以文字描述的方式表達。Dx以流過Dx的電流和Dx兩端的電壓，做成V-I圖表達。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種電路分析儀的分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 Si:信號源輸出直流電源，通過兩個測試端子獲得待測電路的直流電流和直流電壓； 52:信號源輸出第一頻率的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的第一交流電流和第一交流電壓； 53:根據(jù)所述直流電流、直流電壓、第一交流電流、及第一交流電壓計算所述待測電路的直流電阻； 54:去除所述直流電阻對所述第一交流電流的影響，以獲得去除影響后的第一交流電流； 55:利用所述去除影響后的第一交流電流和所述第一交流電壓計算與第一頻率對應(yīng)的第一阻抗，根據(jù)所述第一阻抗和直流電阻分析判斷獲得所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，所述第一阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的分析方法，其特征在于，步驟S5之后還包括以下步驟 S6:通過顯示器來顯示所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的分析方法，其特征在于，步驟SI和步驟S2中所述兩個測試端子與所述待測電路僅有的兩個端點分別連接； 步驟S5中通過以下步驟進行分析判斷 S501 :通過所述第一阻抗確定所述待測電路的電路類型，所述電路類型為容性電路或感性電路兩種類型； S502:根據(jù)所確定的電路類型選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)電路模型，通過所述第一阻抗和直流電阻計算所述預(yù)設(shè)電路模型中各個元件的參數(shù)； 5503:信號源輸出第j頻率的交流信號，再次通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流h和交流電壓'，j的初值為2 ； 5504:去除所述直流電阻對所述待測電路的交流電流巧的影響，以獲得去除影響后的交流電流&； 5505:利用所述去除影響后的交流電流)^和所述交流電壓'計算與第j頻率對應(yīng)的第j阻抗，所述第j阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)； 5506:通過第j頻率、第j阻抗以及直流電阻驗證所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)，若各個元件的參數(shù)不變，則將所述預(yù)設(shè)電路模型作為所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)，并將所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)作為所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，否貝U，更換電路模型，通過所述直流電阻、此前獲得所有的頻率和阻抗的對應(yīng)關(guān)系計算更換的電路模型中各個元件的參數(shù)，j自加1，并返回步驟S503。
4.如權(quán)利要求3所述的分析方法，其特征在于，若所述待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在步驟SfS5中，所述信號源輸出的均為使幅值低于所述半導(dǎo)體器件的門檻電壓的直流電源或交流信號； 步驟S5之后還包括以下步驟 5701:所述信號源輸出使幅值高于所述半導(dǎo)體器件的門檻電壓的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流Iw和交流電壓Vw ； 5702:去除所述半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響，以獲得通過所述半導(dǎo)體器件的交流電流Idw ;.5703:將所述交流電流Idw和交流電壓Vw之間的對應(yīng)關(guān)系作為所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，通過所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線確定所述待測電路中的半導(dǎo)體器件。
5.如權(quán)利要求4所述的分析方法，其特征在于，步驟S603之后還包括以下步驟 5704:通過顯示器來顯示所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線。
6.如權(quán)利要求I或2所述的分析方法，其特征在干，步驟SI和步驟S2中利用所述兩個測試端子通過繼電器掃描矩陣來掃描所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點； 相應(yīng)的步驟S5中，所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，通過以下步驟進行分析判斷 5511:對掃描獲得的所述待測電路每兩個端點之間的直流電阻和第一阻抗進行轉(zhuǎn)換，獲得實際直流電阻和實際第一阻抗； 5512:通過所述實際第一阻抗確定所述待測電路的電路類型，所述電路類型為容性電路或感性電路兩種類型； 5513:根據(jù)所確定的電路類型選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)電路模型，通過所述實際第一阻抗和直流電阻計算所述當(dāng)前兩個端點之間的電路結(jié)構(gòu)、以及所述當(dāng)前兩個端點之間的電路結(jié)構(gòu)中各個元件的參數(shù)； 5514:信號源輸出第j頻率的交流信號，再次利用所述兩個測試端子通過繼電器掃描矩陣來掃描所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點，獲得任意兩個端點之間的交流電流も和交流電壓'，j的初值為2 ； 5515:去除所述直流電阻對所述任意兩個端點之間的交流電流巧的影響，以獲得去除影響后的交流電流\； 5516:利用所述去除影響后的交流電流)^和所述交流電壓'計算與第j頻率對應(yīng)的第j阻抗，所述第j阻抗不計算所述直流電阻在內(nèi)； 5517:對掃描獲得的所述待測電路每兩個端點之間的所述直流電阻和第j阻抗進行轉(zhuǎn)換，以獲得實際直流電阻和實際第j阻抗； 5518:通過當(dāng)前兩個端點之間的第j頻率、實際第j阻抗以及實際直流電阻驗證所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)，若各個元件的參數(shù)不變，則將所述預(yù)設(shè)電路模型作為所述當(dāng)前兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)，并將所述預(yù)測電路模型中各個元件的參數(shù)作為所述當(dāng)前兩個端點之間電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)，否則，更換電路模型，通過所述直流電阻、此前獲得所有的頻率和阻抗的對應(yīng)關(guān)系計算更換的電路模型中各個元件的參數(shù)，j自加1，并返回步驟S514。
7.如權(quán)利要求6所述的分析方法，其特征在于，若所述待測電路中含有半導(dǎo)體器件，則在步驟Sf S5中，所述信號源輸出的均為使幅值低于所述待測電路的門檻電壓的直流電源或交流信號； 步驟S5之后，所述待測電路的至少三個端點中的任意兩個端點進行以下步驟 .5711:所述信號源輸出使幅值高于待測電路的門檻電壓的交流信號，通過所述兩個測試端子獲得所述待測電路的交流電流Iw和交流電壓Vw ； .5712:去除所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件以外的元件對交流電流Iw的影響，以獲得通過所述半導(dǎo)體器件的交流電流Idw ；S713:將所述交流電流Idw和交流電壓Vw之間的對應(yīng)關(guān)系作為所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線，通過所述待測電路中半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線確定所述當(dāng)前兩個端點之間半導(dǎo)體器件。
8.如權(quán)利要求7所述的分析方法，其特征在于，步驟S713之后還包括以下步驟 S614 :通過顯示器來顯示所述當(dāng)前兩個端子之間半導(dǎo)體器件的V-I特性曲線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路分析儀的分析方法，涉及電路測試技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括以下步驟S1獲得待測電路的直流電流和直流電壓；S2獲得所述待測電路的第一交流電流和第一交流電壓；S3計算所述待測電路的直流電阻；S4去除所述直流電阻對所述第一交流電流的影響，以獲得去除影響后的第一交流電流；S5計算與第一頻率對應(yīng)的第一阻抗，根據(jù)所述第一阻抗和直流電阻分析判斷獲得所述待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)。本發(fā)明的分析方法通過對電路進行檢測、分析，實現(xiàn)了獲得待測電路的電路結(jié)構(gòu)、以及電路結(jié)構(gòu)中的各個元件的參數(shù)。
文檔編號G01R31/00GK102768334SQ20121023979
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者劉海先 申請人:劉海先