CN113644899B - 一种脉冲电流波形的补偿方法以及补偿电路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种脉冲电流波形的补偿方法以及补偿电路，在对脉冲波形进行补偿时，向待测物提供一脉冲电流，驱动该被测物工作，进而在通过采样模块将电路中的电流转换成电压信号，并通过转换模块将该电压信号转换成数字量信号，并对该数字量信号进行处理并比较，从补偿模块中选取对应的补偿网络单元，进而对输出的脉冲电流波形进行补偿。本申请实施例中提供的补偿方法，可自动判断补偿区间、并自动选择补偿参数，实时性强，普适性好，并且结构简单，成本低，同时能有效的吸收测试线路中因寄生感抗效应而产生的震荡，从而达到对脉冲电流的边沿进行整形，并得到预期的脉冲波形和被测器件的性能参数值。

Description

一种脉冲电流波形的补偿方法以及补偿电路

技术领域

本发明涉及脉冲信号补偿技术领域，尤其涉及一种脉冲电流波形的补偿方法以及补偿电路。

背景技术

随着电子电力等技术领域的不断进步，脉冲电流源也随之快速发展，并凭借输出电流幅值以及脉冲宽度可调、工作稳定以及维修成本低、使用范围广等优势占领了相应的应用市场。

其中，上述脉冲电流源等器件被广泛应用于工业测试领域中，并且发挥了及其重要的作用。对于脉冲电流对应的脉冲波形而言，脉冲电流信号的上升和下降时间是衡量器件内部脉冲电流波形质量的重要参数，是反应被测试器件内部性能的关键指标以及参数。最理想的驱动电流波形为方波，方波的上升沿和下降沿要求时间短、过冲小。现有的脉冲电流生成电路，常见的是使用分立器件组成的恒流源电路。这种电路对线路寄生电感极为敏感。但是，现有的脉冲测试器件中，在实际使用中，设备与被测器件之间通常需要设置较长的连接线材。当线材长度过大，其带来的寄生感抗也会较大，进而严重影响脉冲电流生成电路的带宽，造成波形边沿过冲难以控制的问题。而如果针对特定线材设计补偿网络，则现场使用过程中线材或长或短，进而导致测试器件不能适配各种场景，并导致测试数据不准确等问题。

因此，目前亟需提出一种新的脉冲信号的补偿电路以及补偿方法，以有效的改善现有技术中的脉冲信号测试器件在测试过程中容易受到外界寄生电感的影响，测试数据不准确的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种脉冲电流波形的补偿方法以及补偿电路，以有效的改善在对被测物件进行脉冲信号测试时，容易受线路中的感抗影响，进而导致测试数据不准确等问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种脉冲电流波形的补偿方法，应用于脉冲电流波形补偿电路，所述脉冲电流波形补偿电路包括电源模块、采样模块、转换模块、控制模块、以及补偿模块，所述补偿方法包括如下步骤：

所述控制模块向所述电源模块发出电源使能信号，以使所述电源模块向待测器件提供一脉冲电流信号；

所述控制模块向所述采样模块和所述转换模块发出控制使能信号，以使所述采样模块获取所述待测器件发出的数据信号，并使所述转换模块根据所述数据信号形成数字量信号；

所述控制模块根据所述数字量信号，确定所述脉冲电流信号所对应的实时上升沿峰值，以及基于第一阈值，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值之间的数值关系，其中，在获取所述数值关系时，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值之间的差值，并计算所述差值与所述第一阈值的比，以得到所述数值关系；

所述控制模块向所述补偿模块发出补偿使能信号，以使所述补偿模块根据所述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的脉冲波形进行补偿。

在一些实施例中，所述以使所述电源模块向待测器件提供一脉冲电流信号的步骤包括：所述电源模块生成一电压以及一脉冲电流，并将所述电压和所述脉冲电流传输至所述待测器件上，以驱动所述待测器件工作。

在一些实施例中，所述控制模块向所述采样模块和所述转换模块发出控制使能信号的步骤包括：

所述采样模块接收所述待测器件形成的脉冲电流，并将所述脉冲电流转换成电压信号；

所述转换模块接收所述电压信号，并将所述电压信号转换成数字量信号。

在一些实施例中，以使所述补偿模块根据所述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的脉冲波形进行补偿的步骤包括：

设定多个补偿区间；

所述控制模块接收所述数值关系，并选取所述数值关系相对应的补偿区间；

所述控制模块根据所选取的所述补偿区间，断开或闭合所述补偿模块内的模拟开关，实现对所述脉冲波形的补偿。

在一些实施例中，所述补偿模块包括多个补偿网络单元，所述补偿区间包括依次相邻的第一补偿区间、第二补偿区间、第三补偿区间以及第四补偿区间；

当所述数值关系位于对应的补偿区间内时，选取所述补偿区间相对应的补偿网络单元，断开或闭合所述补偿网络单元中的模拟开关，并对所述脉冲电流波形进行实时补偿。

在一些实施例中，在选取所述补偿网络单元的步骤，包括：

所述补偿网络单元包括第一补偿网络单元、第二补偿网络单元以及第三补偿网络单元；

当所述数值关系位于所述第一补偿区间内，断开所述第一补偿网络单元、所述第二补偿网络单元以及所述第三补偿网络单元对应的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第二补偿区间内，闭合所述第一补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第二补偿网络单元和所述第三补偿网络单元的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第三补偿区间内，闭合所述第二补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第一补偿网络单元和所述第三补偿网络单元的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第四补偿区间内，闭合所述第三补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第一补偿网络单元和所述第二补偿网络单元的模拟开关。

在一些实施例中，所述第一补偿区间为：小于等于2%；

所述第二补偿区间为：大于2%且小于等于5%；

所述第三补偿区间为：大于5%且小于等于10%；

所述第四补偿区间为：大于10%。

在一些实施例中，所述补偿网络单元包括电阻、电容以及模拟开关，所述电阻、所述电容以及所述模拟开关串联，且多个所述补偿网络单元之间并联，且不同的所述补偿网络单元内对应的所述电阻、所述电容值不同。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种脉冲电流波形的补偿电路，包括：

所述脉冲电流波形补偿电路包括电源模块、采样模块、转换模块、控制模块、以及补偿模块；

所述电源模块，用于向待测器件提供一脉冲电流信号；

所述采样模块，用于获取所述待测器件发出的数据信号；

所述转换模块，用于转换所述数据信号对应的数字量信号；

所述控制模块，用于根据所述数字量信号，确定所述脉冲电流信号所对应的上升沿峰值，以及基于第一阈值，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值的数值关系；

所述补偿模块，用于根据所述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的波形进行补偿，其中，所述补偿模块包括多个补偿网络单元，多个所述补偿网络单元之间并联。

在一些实施例中，所述补偿模块中，所述补偿网络单元包括电阻、电容以及模拟开关，所述电阻、所述电容以及所述模拟开关串联，且多个所述补偿网络单元之间并联。

在一些实施例中，所述补偿网络单元包括电阻、电容、二极管以及模拟开关，所述电阻、所述电容以及所述模拟开关串联，所述二极管与所述电阻和所述电流并联，并与所述模拟开关串联。

本申请实施例中提供的脉冲电流波形的补偿方法以及补偿电路，通过在补偿测试设备的电路结构中设置补偿模块，当对被测物进行测试时，向被测物提供一脉冲电流，驱动该被测物工作，进而在通过采样模块将电路中的电流转换成电压信号，并通过转换模块将该电压信号转换成数字量信号，并对该数字量信号进行处理并比较，从补偿模块中选取对应的补偿网络单元，进而对输出的脉冲电流波形进行补偿。本申请实施例中提供的补偿方法，可自动判断补偿区间、并自动选择补偿参数，实时性强，普适性好，并且结构简单，成本低，同时能有效的吸收测试线路中因寄生感抗效应而产生的震荡，从而达到对脉冲电流的边沿进行整形，并得到预期的脉冲波形和被测器件的性能参数值。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的一种脉冲电流波形的补偿装置对应的结构示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种补偿装置对应的电路结构示意图；

图3为本申请实施例提供的补偿网络单元中的电路结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种脉冲电流波形的补偿方法；

图5为本申请实施例提供的多个不同的补偿区间示意图；

图6为本申请实施例提供的补偿前后的脉冲波形的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前的脉冲电流源已被广泛应用于各种设备之中，通过向被测物件提供脉冲信号，并最终得到被测物件的各项性能参数值。但是，现有技术中，在对待测器件进行连接和测试时，往往需要外连较长的线路。并且，在对不同型号的被测物件进行测试时，需要外连不同长度的连接线。而当连接的线路较长时，线路中会带来较大的寄生感抗值，其增加的寄生感抗值会影响到脉冲电流生成电路的带宽，进而造成波形的边沿过冲难以控制的问题，进而影响了脉冲波形以及所得到的各项性能参数。

因此，本申请实施例中提供一种脉冲波形的补偿方法及补偿电路，以有效的解决因线路中存在较大的寄生感抗等因素对脉冲波形造成影响的问题。

如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种脉冲电流波形的补偿装置对应的结构示意图。本申请实施例中脉冲电流波形的补偿装置包括：

电源模块110，其中，电源模块110可包括电压源和脉冲电流源。该电源模块用于生成脉冲电流I以及电压，当需要对待测器件进行测试并补偿时，将补偿装置10与待测器件105进行连接，同时打开电源模块110，使电压源和脉冲电流源向待测器件105提供一电压以及脉冲电流，从而驱动该待测器件105工作。

采样模块100，采样模块100与电源模块110相连接。当待测器件105工作时，在待测器件105内以及测试线路中会形成对应的脉冲电流，该采样模块100用于接收当前流经待测器件105上的电流信号。同时，采样模块100还进一步将该脉冲电流信号转换成对应的电压信号。

转换模块101，转换模块101与采样模块100相连接，采样模块100将待测器件105形成的数据信号，如脉冲电流信号转换成对应的电压信号后，转换模块101接收该电压信号。同时，转换模块101进一步的将该电压信号转换成数字量信号，本申请实施例中，该转换模块101可包括模拟数字转换器。

控制模块102，本申请实施例中，控制模块102用于向电源模块发送电源使能信号，同时，该控制模块102还用于向采样模块100和转换模块发送以及接收控制使能信号，以使得对应的模块单元工作。具体的，该控制模块102接收转换模块101中形成的数字量信号并对该数字量信号进行处理。并根据该数字量信号，以及设定的第一阈值，电路中的脉冲电流信号对应的实时上升沿峰值与第一阈值之间的数值关系。具体的，控制模块102根据接收到的数字量信号计算得到该测试补偿电路中的脉冲电流信号对应的实时上升沿峰值，得到上升沿峰值后，再将该上升沿峰值与第一阈值进行比较。

由于在对待测器件105进行连接时，如某一型号示波器，在对一器件的波形进行测试时，需要外连较长的线路106，在线路106上存在较大的寄生感抗，因此，测试电路中的脉冲电流信号对应的实时上升沿峰值与预设的电流值不同。因此，需要实时对该上升沿峰值进行补偿，以得到最终预期的脉冲波形，提高其测试得到的参数。

具体的，本申请实施例中的第一阈值的具体大小可根据不同型号的产品进行设定，其具体参数值这里不做限定，如设定为该脉冲电流本应输出的方波电流对应的平台值。本申请实施例中，第一阈值设定为I_set为例进行说明。

在确定上述数值关系时，本申请实施例中，上升沿峰值以I_p为例，同时预设电流值以I_set为例。因此，在将上升沿峰值Ip与预设电流I_set进行比较时，具体的，将上述控制模块102计算得到的实时上升沿峰值I_p与预设电流I_set做差，并得到上升沿峰值I_p与预设电流I_set的差值或该差值的绝对值I_d=| I_p-I_set | 。

得到上述差值I_d之后，再计算并得到该差值I_d与第一阈值I_set之间的比，并得到过冲比δ，该过冲比的值即为上升沿分枝与第一阈值之间对应的数值关系。其中δ=（I_d/I_set）*100％。

最终，通过本申请实施例中的控制模块102得到线路中脉冲电流信号对应的过冲比δ。

进一步的，该补偿装置中还包括补偿模块103，本申请实施例中补偿模块103用于根据上述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的波形进行补偿。为了能够有效的对线路中存在的寄生感抗进行补偿，本申请实施例中，在补偿模块103中还设置有多个补偿网络单元。当需要对电路中的感抗进行补偿时，从上述不同的补偿网络单元中选取对应的补偿网络，并实现对脉冲波形的补偿。

具体的，本申请实施例中在选取对应的补偿网络时，根据控制模块102中得到的过冲比δ值进行选定。其中，本申请实施例中还设定多个补偿区间，在不同的补偿区间内，其选取的补偿网络不同，即不同的过冲比δ会落于不同的补偿区间内。如第一补偿区间、第二补偿区间等等，当该过冲比δ值在第一补偿区间内时，可同时选取两个补偿网络单元，当在第二补偿区间内时，可同时选取三个或者多个不同的补偿网络单元。

优选的，如过冲比δ正好落于第二补偿区间内，此时，控制模块102根据上述判定结果，选取第二补偿区间所对应的补偿网络单元，并断开或者闭合补偿模块103内不同的补偿网络单元对应的开关，进而实现对线路的准确补偿，并最终将补偿后的脉冲波形输出，从而准确的测得该待测器件105的电压等各项参数值。

本申请实施例中，在每一个补偿网络单元中可包括电阻、电容以及模拟开关。具体的，电阻、电容以及模拟开关依次串联，同时不同的补偿网络单元之间进行并联，然后在与上述控制模块102对应连接。

同时，为了进一步的提高电路的补偿效果，本申请实施例中，在每个补偿网络单元中，还可包括二极管。其中，在每个补偿网络单元中，电阻与电容串联后，在与该二极管进行并联，然后在与对应的模拟开关串联，并最终形成不同的补偿网络单元。

由于本申请实施例中补偿网络单元能实时的对线路中的寄生感抗进行补偿，并且能在对不同的待测器件以及在测试过程中自适应的根据测试参数对补偿网络单元进行选取。因此，在不同的补偿网络单元中，其对应的电阻值、电容值或者二极管可不完全相同，或者，在每个补偿网络单元中，设置上述器件的数量可不完全相同，具体的，根据不同设备的型号进行调试和设定，这里不做具体的限定，因此，本申请实施例中，该补偿电路系统可自动判断所需要的补偿区间、并根据选取的区间自动从上述补偿网络单元中选择补偿参数，实时性更强。

进一步的，本申请实施例中，还可包括输出显示单元，输出显示单元与上述电流相连接，通过显示单元，最后将补偿后的脉冲电流的波形进行输出并显示。

本申请实施例中，由于在脉冲补偿电路中，设置的补偿模块103为无源模块，当连接到不同的线路中，并需要对不线路中的寄生感抗进行补偿时，只需根据过冲比δ的值，将补偿模块103中对应的补偿网络单元内的模拟开关闭合，即可实现对电路中对应的脉冲信号波形进行补偿。因此，本申请实施例中的补偿单元电路结构为无源模块，同时结构更加简单，并且设计制作成本也更低、补偿效果也更好。

具体的，本申请实施例中提供的脉冲电流波形补偿电路可应用于脉冲波形补偿装置中。如图2所示，图2为本申请实施例中提供的一种补偿装置对应的补偿电路结构示意图。

同时结合图1，其中，在该脉冲电流波形的补偿装置10中包括对应设置的采样模块100、转换模块101、控制模块102以及补偿模块103。

具体的，本申请实施例中，在补偿装置中设置有脉冲源1，脉冲源1的一端同时与该电路中的采样模块100、控制模块102以及补偿模块103、控制模块102的一端对应连接，其中，控制模块102向脉冲源1发出电源使能信号，该脉冲源1生成脉冲电流，并传输至该待测器件105。

以及电压源11，上述脉冲源1以及电压源11为本申请实施例中的电源模块。其中，电压源11用于向该补偿装置提供驱动电压，并与脉冲电流共同作用以使待测器件正常工作。

同时，在采样模块100中，可包括采样电阻12以及采样运放13，其中，采样电阻12和采样运放13相连接并与控制模块102相连接，并将上述部件对应设置在电路结构中。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的补偿网络单元中的电路结构示意图。本申请实施例中，补偿模块103包括多个补偿网络单元1031，该补偿模块103为无源补偿模块。其中，该补偿网络单元以第一补偿网络单元2、第二补偿网络单元3以及第三补偿网络单元4，以及与上述补偿网络单元对应连接的第一模拟开关8、第二模拟开关9以及第三模拟开关10为例进行说明，上述补偿网络单元仅为示例，还可以根据实际产品对补偿网络单元的数量进行增加或者减少。

在第一补偿网络单元2中，包括电阻Ra、电容Ca以及二极管，在第二补偿网络单元3中，包括电阻Rb、电容Cb以及二极管，同时，在第三补偿网络单元4中，包括电阻Rc、电容Cc以及二极管。其中，电阻与电容串联后，在与二极管相并联，然后在对应的与模拟开关连接，并接入到上述补偿电路结构中。

同时，控制模块102内可包括控制器15，控制器15分别与第一模拟开关8、第二模拟开关9以及第三模拟开关10相连接，用以控制上述模拟开关的断开或者闭合。

本申请实施例中提供的脉冲电流波形的补偿装置中还包括从装置内部引出的两测试连接线，第一测试连接线21和第二测试连接线22。其中，第一测试连接线21的一端与装置内部的补偿模块103的一端相连接，第二测试连接线22的一端与采样模块100的一端相连接。由于外接的第一测试连接线21和第二测试连接线22较长，因此其上存在一定的寄生感抗5、寄生感抗6，上述寄生感抗很容易对测试电路中的脉冲电流波形造成影响。

当需要对待测器件105进行检测时，将第一测试连接线21和第二测试连接线22与待测器件105中对应的端子7相连接，从而形成一个如图2中所示的测试回路。

在对待测器件105的参数进行测量时，在控制模块的控制下，脉冲源1生成脉冲电流，在待测器件105上形成脉冲电流，从而驱动待测器件105工作。由于线材的电感效应，线材上的瞬变电流会引起线材两端的电压瞬变，从而影响脉冲源的电流上升沿过冲较大甚至震荡。

本申请实施例中，采样电阻12、采样运放13将线路上的电流信号转换为电压信号，并将该电压信号对应的电压值送入到模拟数字转换器14中，并形成模拟数字信号，该模拟数字信号即为数字量信号，该形成的数字量信号的大小即对应线路中电流值的大小。模拟数字转换器14再将数字量信号送入控制器15内；控制器15根据获取到的数字量并计算出实时电流上升沿峰值I_p；然后计算出Ip与第一阈值电流I_set之间的差值的绝对值I_d=| I _p-I _set|，进而获取该差值与第一阈值电流的比值，并得到一数值关系。本申请实施例中，该数值关系定义为过冲比δ，即过冲比δ=（I_d/I_set）×100%。

最后，再根据上述过冲比δ，控制器15控制补偿模块中的模拟开关断开或者闭合，因此，本申请实施例中通过在该测试补偿回路中引入补偿网络单元，并最终对检测得到的脉冲电流的波形进行实时补偿，从而保证待测器件105的测试参数的准确性。

具体的，结合图2中对应电路结构示意图，如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种脉冲电流波形的补偿方法，该补偿方法包括：

控制模块向电源模块发出电源使能信号，以使电源模块向待测器件提供一脉冲电流信号；

控制模块向采样模块和转换模块发出控制使能信号，以使采样模块获取待测器件发出的数据信号，并使所述转换模块根据所述数据信号形成数字量信号；

控制模块根据数字量信号，确定脉冲电流信号所对应的实时上升沿峰值，以及基于第一阈值，获取上升沿峰值与第一阈值之间的数值关系，其中，在获取所述数值关系时，获取上升沿峰值与第一阈值之间的差值，并计算差值与第一阈值的比，以得到该数值关系；

控制模块向补偿模块发出补偿使能信号，以使补偿模块根据数值关系向脉冲电流波形补偿电路的脉冲波形进行补偿。

具体的，提供一待测器件105，由脉冲源1生成脉冲电流，并由电压源11提供一电压，从而使得该待测器件105正常工作。

由于线材的电感效应，线材上的瞬变电流会引起线材两端的电压瞬变，从而影响脉冲源的电流上升沿过冲较大甚至震荡。

待测器件105在工作时，会形成对应的脉冲电流信号，本申请实施例中，采样电阻12、采样运放13接收流经当前待测器件105上的脉冲电流信号，并将其转换为电压值，并将形成的电压值送入到模拟数字转换器14中并形成数字量信号，模拟数字转换器14再将该数字量信号送入控制器15内。

控制器15对获取到的数字量信号进行处理并得到一数值关系：控制器15根据获取到的数字量信号计算出实时电流上升沿峰值I_p；然后计算出Ip与电流设定值I_set之间的差值I_d=| I _p-I _set| ，进而计算得到电路中的电流的过冲比δ=（I_d/I_set）×100%。

最后，再根据上述过冲比δ，控制器15控制对应的模拟开关断开或者闭合，进而在该回路中引入补偿网络单元，并最终对检测得到的脉冲电流的波形进行实时补偿，从而保证待测器件105的测试参数的准确性。

具体的，在选取不同的补偿网络单元时，本申请实施例中，首先设定多个不同的补偿区间，以图5所示中的补偿区间为例，图5为本申请实施例提供的多个不同的补偿区间。其中，补偿区间包括依次设置的第一补偿区间A、第二补偿区间B、第三补偿区间C以及第四补偿区间D，上述补偿区间依次连续设置，同时，在设定多个补偿区间时，各补偿区间之间还可不连续设置，即相邻的两补偿区间存在一定的间隔，具体的，根据实际产品进行设定，这里不做限定。

且，第一补偿区间内，A≤2%；

第二补偿区间内，2%＜B≤5%；

第三补偿区间内，5%＜C≤10%；

以及第四补偿区间内，10%＜D。

因此，控制模块接收得到的数值关系，及上述过冲比值，并选取过冲比所对应的补偿区间；

所述控制模块根据选取的补偿区间，断开或闭合补偿模块内的模拟开关，并最终实现对所述脉冲波形的补偿。

具体的，根据上述补偿区间以及其对应的区间值并结合电路中计算得到的过冲比δ：

当过冲比δ的值位于第一补偿区间A内，断开第一补偿网络单元、所述第二补偿网络单元以及所述第三补偿网络单元对应的模拟开关8、模拟开关9以及模拟开关10，电路中为接入补偿网络单元，此时脉冲电流波形不需要补偿；

当过冲比δ位于第二补偿区间B内时，闭合第一补偿网络单元的模拟开关8，同时断开第二补偿网络单元的模拟开关9和所述第三补偿网络单元的模拟开关10，此时仅有第一补偿网络单元接入到电路中，通过第一补偿网络单元对脉冲波形进行补偿；

当过冲比δ位于第三补偿区间C内，闭合第二补偿网络单元的模拟开关9，同时断开第一补偿网络单元和第三补偿网络单元的模拟开关8、模拟开关10；

当过冲比δ位于第四补偿区间D内时，闭合第三补偿网络单元的模拟开关10，同时断开第一补偿网络单元和所述第二补偿网络单元的模拟开关8、模拟开关9，以对电路中的脉冲电流波形进行补偿。

具体的，在设置上述补偿网络单元内的各器件时，为了能适配不同的被测试器件，并解决对不同的物体进行测试时连接线上的寄生感抗。优选的，本申请实施例中，各电阻以及电容值可分别为：R_a：8Ω~20Ω、C_a：0.5nF~3nF；R_b：1Ω~7Ω、C_b：4nF~15nF；R_c：0.5Ω~4Ω、C_c：20nF~25nF；不同的搭配组合可实现不同的补偿效果，优选的，本申请实施例中， R_a=10Ω、C_a=1nF；R_b=5Ω、C_b=4.7nF；R_c=1Ω、C_c=22nF；通过上述的组合，最终得到本申请实施例中性能较好的补偿网络单元，进一步的，在设置不同的补偿区间时，上述补偿区间还可不连续设置，这样，能够进一步的提高本申请实施例中的补偿装置的使用以及调节范围，并且，在本申请实施例中，在上述设定的多个补偿区间可满足所需要测试的器件的补偿效果，并对待测器件进行补偿，普适性更好。

如图6所示，图6为本申请实施例提供的补偿前后的脉冲波形的示意图。其中，曲线L1为未进行补偿的波形示意图，曲线L2为进行补偿后输出的脉冲波形示意图。当未对电路中的脉冲波形进行补偿时，由于线路中的连接线上存在较大的寄生感抗，寄生感抗将严重影响在测试过程中形成的脉冲信号波形，在形成脉冲波形时，波形的实时上升沿峰值Ip较高，最终获取到的波形失真。而当采用本申请实施例中提供的测试补偿装置对该待测器件进行测量时，由于本申请实施例的测试装置内设置有无源补偿网络单元，在补偿过程中，按照本申请实施例中的补偿方法，系统可自动的选取对应的补偿区间，并且根据该区间自动的从补偿网络单元中选取补偿参数以对线路中的脉冲信号进行实时补偿，最终得到的脉冲波形更加接近预设定的脉冲波形I_set的波形，该波形更趋近与规则的方波，进而能根据脉冲波形准确的获取到被测物的各项参数。

本申请实施例中，该脉冲波形的补偿装置可设置在脉冲信号的测试器件中，如设置在示波器、网络分析仪、功率分析仪等测试设备以及激光信号发生设备中，以得到高精度的脉冲信号，并提高测试数据的准确性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种脉冲电流波形的补偿方法，应用于脉冲电流波形补偿电路，其特征在于，所述脉冲电流波形补偿电路包括电源模块、采样模块、转换模块、控制模块、以及补偿模块，所述补偿模块包括第一补偿网络单元、第二补偿网络单元以及第三补偿网络单元，不同的补偿网络单元之间并联且每个所述补偿网络单元包括电阻、电容以及模拟开关，所述电阻、所述电容以及所述模拟开关串联，且不同的所述补偿网络单元内对应的所述电阻、所述电容值不同，所述补偿方法包括：

所述控制模块向所述电源模块发出电源使能信号，以使所述电源模块向待测器件提供一脉冲电流信号；

所述控制模块向所述采样模块和所述转换模块发出控制使能信号，以使所述采样模块获取所述待测器件发出的数据信号，并使所述转换模块根据所述数据信号形成数字量信号；

所述控制模块根据所述数字量信号，确定所述脉冲电流信号所对应的实时上升沿峰值，以及基于第一阈值，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值之间的数值关系，其中，在获取所述数值关系时，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值之间的差值，并计算所述差值与所述第一阈值的比，以得到所述数值关系；

所述控制模块向所述补偿模块发出补偿使能信号，以使所述补偿模块根据所述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的脉冲波形进行补偿；其中，在对所述脉冲波形进行补偿时：设定依次相邻的第一补偿区间、第二补偿区间、第三补偿区间以及第四补偿区间，所述控制模块接收所述数值关系，并选取所述数值关系相对应的补偿区间；

当所述数值关系位于所述第一补偿区间内，断开所述第一补偿网络单元、所述第二补偿网络单元以及所述第三补偿网络单元对应的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第二补偿区间内，闭合所述第一补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第二补偿网络单元和所述第三补偿网络单元的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第三补偿区间内，闭合所述第二补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第一补偿网络单元和所述第三补偿网络单元的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第四补偿区间内，闭合所述第三补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第一补偿网络单元和所述第二补偿网络单元的模拟开关。

2.根据权利要求1所述的脉冲电流波形的补偿方法，其特征在于，所述以使所述电源模块向待测器件提供一脉冲电流信号的步骤包括：所述电源模块生成一电压以及一脉冲电流，并将所述脉冲电流和所述电压传输至所述待测器件上，以驱动所述待测器件工作。

3.根据权利要求1所述的脉冲电流波形的补偿方法，其特征在于，所述控制模块向所述采样模块和所述转换模块发出控制使能信号的步骤包括：

所述采样模块接收所述待测器件形成的脉冲电流，并将所述脉冲电流转换成电压信号；

所述转换模块接收所述电压信号，并将所述电压信号转换成数字量信号。

4.根据权利要求1所述的脉冲电流波形的补偿方法，其特征在于，以使所述补偿模块根据所述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的脉冲波形进行补偿的步骤包括：

所述控制模块根据所选取的所述补偿区间，断开或闭合所述补偿模块内的模拟开关，实现对所述脉冲波形的补偿。

5.根据权利要求1所述的脉冲电流波形的补偿方法，其特征在于，当所述数值关系位于对应的补偿区间内时，选取所述补偿区间相对应的补偿网络单元，断开或闭合所述补偿网络单元中的模拟开关，并对所述脉冲电流波形进行实时补偿。

6.根据权利要求1所述的脉冲电流波形的补偿方法，其特征在于，所述第一补偿区间为：小于等于2%；

所述第二补偿区间为：大于2%且小于等于5%；

所述第三补偿区间为：大于5%且小于等于10%；

所述第四补偿区间为：大于10%。

7.一种脉冲电流波形补偿电路，其特征在于，所述脉冲电流波形补偿电路包括电源模块、采样模块、转换模块、控制模块、以及补偿模块；

所述电源模块，用于向待测器件提供一脉冲电流信号；

所述采样模块，用于获取所述待测器件发出的数据信号；

所述转换模块，用于转换所述数据信号形成对应的数字量信号；

所述控制模块，用于根据所述数字量信号，确定所述脉冲电流信号所对应的上升沿峰值，以及基于第一阈值，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值的数值关系，其中，在获取所述数值关系时，获取所述上升沿峰值与所述第一阈值之间的差值，并计算所述差值与所述第一阈值的比，以得到所述数值关系；

所述补偿模块，用于根据所述数值关系向所述脉冲电流波形补偿电路的波形进行补偿，其中，所述补偿模块包括第一补偿网络单元、第二补偿网络单元以及第三补偿网络单元，不同的补偿网络单元之间并联，且每个所述补偿网络单元包括电阻、电容以及模拟开关，所述电阻、所述电容以及所述模拟开关串联，且不同的所述补偿网络单元内对应的所述电阻、所述电容值不同；其中，所述补偿模块在对所述脉冲电流波形进行补偿时：设定依次相邻的第一补偿区间、第二补偿区间、第三补偿区间以及第四补偿区间，所述控制模块接收所述数值关系，并选取所述数值关系相对应的补偿区间；

当所述数值关系位于所述第一补偿区间内，断开所述第一补偿网络单元、所述第二补偿网络单元以及所述第三补偿网络单元对应的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第二补偿区间内，闭合所述第一补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第二补偿网络单元和所述第三补偿网络单元的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第三补偿区间内，闭合所述第二补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第一补偿网络单元和所述第三补偿网络单元的模拟开关；

当所述数值关系位于所述第四补偿区间内，闭合所述第三补偿网络单元的模拟开关，并断开所述第一补偿网络单元和所述第二补偿网络单元的模拟开关。

8.根据权利要求7所述的脉冲电流波形补偿电路，其特征在于，所述补偿网络单元还包括二极管，所述电阻、所述电容以及所述模拟开关串联，所述二极管与所述电阻和所述电容并联，并与所述模拟开关串联。

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