CN115201533A

CN115201533A - 设备前端中的寄生电容的前馈补偿

Info

Publication number: CN115201533A
Application number: CN202210250985.8A
Authority: CN
Inventors: J·D·格劳
Original assignee: Fluke Corp
Current assignee: Fluke Corp
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2022-10-18
Also published as: US20220322520A1; EP4071487A1; US11638345B2

Abstract

本发明提供了设备前端中寄生电容的前馈补偿。前馈元件沿第一输入电阻的长度的至少一部分和远离第一输入电阻的距离定位。在一些实施方案中，前馈元件具有沿第一输入电阻的长度的至少一部分增加的宽度。前馈元件操作以引入元件电容，该元件电容抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。

Description

设备前端中的寄生电容的前馈补偿

背景技术

技术领域

本申请涉及一种前馈补偿，并且具体地，涉及测量设备的前端中寄生电容的前馈补偿。

相关技术描述

在测量设备的电路部件之间观察到寄生电容。寄生电容导致测量信道之间的串扰和在高频率下的增益滚降。通常，寄生电容的影响与电路的阻抗正相关。由于设备的前端具有高阻抗的事实，因此寄生电容在高压测量设备（诸如功率质量分析仪）中是有害的。实施高阻抗以用于限制电流消耗和功率耗散，并且用于提供电力线波动的准确测量。当获得宽且平坦的频率响应时，测量准确度得到改善。

发明内容

在本公开的至少一个方面中，测量设备的前端包括电路板和第一输入电阻，该第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间，定位在电路板上。第一输入电阻具有长度。前端包括前馈元件，该前馈元件沿第一输入电阻的长度的至少一部分和远离第一输入电阻的距离定位。在一个实施方案中，前馈元件操作以引入元件电容，该元件电容抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。

在一个实施方案中，前馈元件是漏斗形的。在一个实施方案中，前馈元件是金属板并且具有沿第一输入电阻的长度的至少一部分增加的宽度。在一个实施方案中，第一输入电阻是具有缠绕螺线形电阻或蚀刻迹线电阻的板，并且前馈元件是金属板。在一个实施方案中，前端包括围绕第一输入电阻的屏蔽件，该屏蔽件操作以诱导寄生电容。在一个实施方案中，前馈元件在沿第一输入电阻的长度的至少一部分的点处的宽度基于元件电容与沿第一输入电阻的长度的该点处的寄生电容的电容比来确定。

在一个实施方案中，电容比首先与沿第一输入电阻的长度的第一输入电阻直到所述点的第一部分成比例或正相关，并且其次在所述点之后与第一输入电阻的第二部分成反比或负相关。在一个实施方案中，前端包括第二输入电阻，第二输入电阻耦合到抽头节点并且操作以形成具有第一输入电阻的分压器，使得在输入节点处供应的输入电压被分配并且在抽头节点处提供分配的电压。在一个实施方案中，前馈元件耦合到抽头节点。

在本公开的另一方面，测量设备包括前端，该前端包括电路板和第一输入电阻，第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间，定位在电路板上。第一输入电阻具有长度。在一个实施方案中，前端包括前馈元件，该前馈元件沿第一输入电阻的长度的至少一部分和远离第一输入电阻的距离定位。在一个实施方案中，前馈元件操作以引入元件电容，该元件电容抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。在一个实施方案中，测量设备包括耦合到抽头节点的电路，该电路被配置成检测抽头节点处的表示输入节点处的输入信号的第一信号并且确定输入信号的至少一个电量。

在一个实施方案中，前馈元件是漏斗形的。在一个实施方案中，前馈元件是金属板并且具有沿第一输入电阻的长度的至少一部分增加的宽度。在一个实施方案中，前馈元件在沿第一输入电阻的长度的至少一部分的点处的宽度基于元件电容与沿第一输入电阻的长度的该点处的寄生电容的电容比来确定。

在一个实施方案中，输入信号是高压输入信号。在一个实施方案中，第一输入电阻是具有缠绕螺线形电阻或蚀刻迹线电阻的板，并且前馈元件是金属板。在一个实施方案中，测量设备包括围绕第一输入电阻的屏蔽件，该屏蔽件操作以诱导寄生电容。在一个实施方案中，测量设备包括第二输入电阻，该第二输入电阻耦合到抽头节点并且操作以形成具有第一输入电阻的分压器，使得在输入节点处供应的输入信号被分配并且在抽头节点处提供分配的信号。在一个实施方案中，前馈元件耦合到抽头节点。

在本公开的另一方面中，方法包括在第一输入电阻与沿第一输入电阻的长度的至少一部分定位的前馈元件之间诱导元件电容，其中第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间，前馈元件定位成远离第一输入电阻的距离。在一个实施方案中，方法包括使用元件电容抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。

在一个实施方案中，前馈元件是漏斗形的。在一个实施方案中，前馈元件是金属板并且具有沿第一输入电阻的长度的至少一部分增加的宽度。

附图说明

图1示出了测量设备的前端的一个示例的电路示意图。

图2示出了根据本公开的实施方案的定位在印刷电路板上的第一输入电阻的侧视图。

图3示出了根据实施方案的分别定位在印刷电路板上的三个信道的第一输入电阻的前视图。

图4示出了根据实施方案的分别定位在印刷电路板上的并且被屏蔽件围绕的三个信道的第一输入电阻的前视图。

图5示出了根据实施方案的被屏蔽件围绕并且具有中间前馈元件的信道的第一输入电阻的前视图。

图6示出了第一输入电阻的模型的示例。

图7示出了沿第一输入电阻的长度的电容比的曲线图。

图8示出了信道的电路几何形状和周围电场的的表示。

图9A示出了描绘元件与寄生电容之间的关系以及前馈元件与屏蔽件之间的距离的曲线图。

图9B示出了描绘元件与寄生电容之间的关系以及前馈元件的宽度的曲线图。

图10示出了根据实施方案的电阻和前馈元件的侧视图。

图11示出了根据实施方案的信道的电路示意图。

图12A-D示出了描绘图11的信道的频率响应的曲线图。

图13示出描绘信道的主要极-零对的运动的曲线图，该信道具有建模为四个等值电阻的第一输入电阻。

图14示出了描绘沿电阻长度的电容比和相关联的阶跃响应的曲线图。

具体实施方式

本文提供了补偿测量设备的前端中的寄生电容，测量设备诸如高阻抗电压测量设备或高压功率质量分析仪。补偿寄生电容变平并且延伸前端的频率响应，从而导致改善由测量设备进行的测量的准确性。可以通过使用屏蔽件分开信道来减轻前端的信道之间的串扰，由此屏蔽件可以是接地的保护板。然而，屏蔽件的使用增加了寄生电容接地并减少信道带宽。

如本文所述，通过添加导电板来减轻寄生电容，该导电板的大小和尺寸被设定成将寄生电容重定向到正向求和节点。导电板抵消寄生电容，导致具有高带宽的平坦频率响应。

图1示出了测量设备101的前端100的一个示例的电路示意图。前端100包括多个信道102，其中示出了两个信道。例如，测量设备101可以是电压测量设备或功率质量分析仪，以及其它测量设备。多个信道中的每个信道可以各自具有相同的结构。此外，多个信道可以接收和中继不同信号。例如，前端100可以具有分别与交流（AC）电压的三个相位相关联的三个信道。另选地，对于此示例，前端100可以具有四个信道，其中三个信道分别与AC电压的三个相位相关联，并且一个信道与中性线相关联。

信道102包括输入节点104、分压器106，分压器包括第一输入电阻108和第二输入电阻110、运算放大器112、全差分放大器114和输出节点116。输入节点104在操作期间耦合到待测量的电压源118。电压源118可以具有高阻抗或高电压。

分压器106的抽头节点120耦合到运算放大器112的第一输入。运算放大器112的第二输入耦合到运算放大器112的输出。运算放大器112的第一输入和第二输入分别可以是非反相输入和反相输入。运算放大器112具有分别耦合到第一供应电压源122和第二供应电压源124的第一供应节点和第二供应节点。

全差分放大器114具有耦合到运算放大器112的输出的第一输入。全差分放大器114具有耦合接地的第二输入。全差分放大器114具有耦合到输出节点116的第一输出。全差分放大器114具有耦合接地的第二输出。

信道102的输出节点116耦合到测量设备101的电路126。除了用于确定由电压源118输出的信号的电量（诸如电压水平等）的其它处理之外，电路126还可以执行模数转换。电路126可以将确定的电量输出到输出设备（未示出）。例如，输出设备可以是向用户显示电量的指示的显示器。

图2示出了根据实施方案的定位在印刷电路板（PCB）128上的第一输入电阻108的侧视图。第一输入电阻108可以是板的形式的缠绕螺线形电阻或蚀刻迹线电阻。当定位在印刷电路板128上时，第一输入电阻108具有横向于印刷电路板128的平面的迹线。前端100的寄生效应包括在第一输入电阻108的迹线之间观察到的互绕电容130。

图3示出了根据实施方案的分别定位在印刷电路板128上的三个信道102（标记为L1、L2和L3）的第一输入电阻108的前视图。将三个信道102的第一输入电阻108的板彼此物理地平行定位在相应信道102之间产生寄生气隙电容或寄生串扰132。为了减轻板之间的寄生效应，将屏蔽件围绕第一输入电阻108放置。

图4示出了根据实施方案的分别定位在印刷电路板128上并由屏蔽件134围绕的图3的三个信道102的第一输入电阻108的前视图。屏蔽件134减轻了串扰。然而，屏蔽件134在第一输入电阻108（或其板）与屏蔽件134之间引入寄生电容136。前馈元件用于减轻寄生电容136。

图5示出了根据实施方案的被屏蔽件134围绕并且具有中间前馈元件138的信道102的第一输入电阻108的前视图。前馈元件138定位在第一输入电阻108与屏蔽件134之间。前馈元件138拦截第一输入电阻108与屏蔽件134之间的体积中的电场的一部分，并且减小第一输入电阻108与屏蔽件134之间的电容。在不存在前馈元件138的情况下，电场直接将第一输入电阻108电容耦合到屏蔽件134。将前馈元件138定位在第一输入电阻108与屏蔽件134之间允许前馈元件138拦截并减小电场。

如图5所示，存在第一输入电阻108与屏蔽件134之间的寄生电容136。另外，前馈元件138的添加将元件电容139引入第一输入电阻108与前馈元件138之间，并且将屏蔽电容141引入前馈元件138与屏蔽件134之间。

前馈元件138可以是导电板，其大小和尺寸被设定成诱导元件电容139。元件电容139位于第一输入电阻108的板与前馈元件138的板之间。前馈元件138可以由任何导电材料或金属诸如铜制成。

增加前馈元件138的宽度140（或尺寸）导致元件电容139增加。此外，增加前馈元件138的宽度140导致减小第一输入电阻108与屏蔽件134之间的耦合，从而减小寄生电容136。类似地，减小第一输入电阻108与前馈元件138之间的距离142（或增加前馈元件138与屏蔽件134之间的距离143）还导致增加元件电容139并减小寄生电容136。

参考图2描述的第一输入电阻108可以被建模为确定前馈元件138的特性。前馈元件138的特性（电路几何形状）包括宽度140和距离142。例如，第一输入电阻108可以被建模为串联耦合并且跨越第一输入电阻108的长度的多个电阻。

图6示出了第一输入电阻108的模型的示例。第一输入电阻108被建模为串联耦合的第一电阻108₁、第二电阻108₂、第三电阻108₃、第四电阻108₄和第五电阻108₅。在此示例中，电阻的总数（N）为五。在信道102中，第一电阻108₁耦合在输入节点104与第一中间节点144₁之间，第二电阻108₂耦合在第一中间节点144₁与第二中间节点144₂之间，第三电阻108₃耦合在第二中间节点144₂与第三中间节点144₃之间，第四电阻108₄耦合在第三中间节点144₃与第四中间节点144₄之间，并且第五电阻108₅耦合在第四中间节点144₁与抽头节点120之间。电阻108_1–5可以具有相同的电阻值。前馈元件138沿第一输入电阻108的长度的至少一部分定位在距第一输入电阻108的一定距离处。前馈元件138电耦合到抽头节点120。

第一输入电阻108与前馈元件138之间的元件电容139可以被建模为分别耦合在前馈元件138与多个中间节点144_1–4之间的多个元件电容139_1–4。第一输入电阻108与屏蔽件134之间的寄生电容136可以被建模为分别耦合在屏蔽件134（表示为图6中的接地）与多个中间节点144_1–4之间的多个寄生电容136_1–4。

对于指数i，元件电容139_i表示为Cib，寄生电容136_i表示为Cia并且电阻108_i表示为Ri，快速分析电路技术（FACT）可用于确定元件电容139_i与寄生电容136_i之间的比率。可以使用节点分析来确定对应的极-零图。该比率可用于提供零，该零消除归因于寄生电容136_i的极。

具有指数i的中间节点144_i的极频率是：

方程(1)。

中间节点144_i的零频率是：

方程(2)。

当它们具有相同频率时，极抵消（或消除）零，即当：

方程(3)。

假设电阻108_j（R _j）对于j=1、2、…、N是相等的，则元件电容139_i（Cib）与寄生电容136_i（Cia）的电容比是：

方程(4)。

大概地，方程（4）指示沿第一输入电阻108的点处的电容比是以下之间的比率：（i）第一输入电阻108直到所述点的第一部分，以及（ii）所述点之后的第一输入电阻108的第二部分。电容比是沿第一输入电阻108的长度的一个近中间值。电容比在第一输入电阻108的第一端（输入端）处接近零。电容比在第一输入电阻108的第二端（输出端）处接近高值或无限值。

方程（4）的电容比导致频率响应变平。当N为五时，第一中间节点144₁处的电容比为1/4，第二中间节点144₂处的电容比为2/3，第三中间节点144₃处的电容比为3/2并且第四中间节点144₄处的电容比为4。电容比沿第一输入电阻108的长度增加。沿着建模电阻108_i确定离散点的电容比。可以针对第一输入电阻108的连续长度外推电容比。

图7示出了沿第一输入电阻108的一个示例的长度的电容比146。在此示例中，第一输入电阻108的长度为28毫米（mm）。电容比在输入节点104处接近零。因此，在针对极-零抵消的输入节点104处寻求与前馈元件138无耦合。电容比在电阻108的长度上增加到更高的值。电容比在抽头节点120处达到高值。因此，电容比指定前馈元件138在抽头节点120处几乎完全屏蔽电阻108以实现极-零抵消。

元件电容139和寄生电容136可以使用基于电路几何形状（前馈元件138的宽度140和前馈元件138与电阻108之间的距离142，如关于图5所描述）的Finite元件分析（FEA）来确定。

图8示出了信道102的电路几何形状和周围电场的表示。电场以伏特/米（V/m）为单位。在此示例中，第一输入电阻108的长度为15厘米（cm），并且前馈元件138的长度为11厘米。前馈元件138沿电阻108的长度居中并且从电阻108移位。

电路中的电势（Ψ）可以使用拉普拉斯方程确定：

∇² Ψ = 0 方程(5)，

其中∇²表示拉普拉斯算子。

使用梯度算子（∇)从以下电势（Ψ）确定电场（E）：

E = -∇ · Ψ 方程(6)。

位移场（D）被确定为：

D=ε · E 方程(7)，

其中ε表示环境介电常数。

前馈元件138或屏蔽件134的表面电荷密度是：

ρ_s = ∇ · D 方程(8)。

元件电容139和寄生电容136分别由前馈元件138和屏蔽件134的总表面电荷与电容电压(V_cap)确定：

C = Σ ρs / V_cap 方程(9)。

如图8所示，前馈元件138通过远离屏蔽件134从电阻108汲取电场并且朝向前馈元件138拉动电场来减小寄生电容136。

图9A示出了元件电容139与寄生电容136之间的关系以及前馈元件138与屏蔽件134之间的距离143。图9B示出了元件电容139与寄生电容136之间的关系以及前馈元件138的宽度140。通过调整距离143和宽度140，确定期望的电容比。前馈元件138可以平行于电阻108运行，并且可以在电阻的长度上以相同的距离142（例如，2mm）分开。

图10示出了根据实施方案的电阻108和前馈元件138的侧视图。前馈元件138与电阻108之间的距离142沿前馈元件138的长度是相同的。因此，前馈元件138具有的宽度140沿电阻108的长度从输入节点104至抽头节点120增加。按照图7的电容比和方程（4），前馈元件138的宽度140沿电阻108的长度增加（例如以指数方式）。宽度增加导致电容比增加。宽度140可以使用所描述的FEA模拟来确定以满足由方程（4）的FACT分析确定的电容比。

前馈元件138的宽度140可以沿第一输入电阻108的长度增加，或者前馈元件138的宽度140可以与到输入节点104的距离正相关或成比例。前馈元件138在点处的宽度140可以与从输入节点104到该点的第一距离正相关或与成比例。前馈元件138在点处的宽度140可以与从该点到抽头节点120的第二距离负相关或成反比。前馈元件138可以是漏斗形的或可以是锥形的或弯曲的。此外，前馈元件138可以是锥形的，使得由前馈元件138诱导的元件电容139沿第一输入电阻108的长度（从输入节点104到抽头节点120）增加。可以说前馈元件138以“寄生方式”补偿第一输入电阻108的频率响应。

图11示出了根据一个实施方案的信道102a。第一输入电阻108a被建模为八个（N=8）等值电阻108a_1–8。前馈元件138定位在距第一输入电阻108a的一定距离处，并且耦合到抽头节点120。第一输入电阻108a与前馈元件138之间的元件电容139a被建模为分别在前馈元件138与七个中间节点144a_1–7之间的七个元件电容139a_1–7。第一输入电阻108与屏蔽件134之间的寄生电容136被建模为分别耦合在屏蔽件134与七个中间节点144a_1–7之间的七个寄生电容136a_1–7。元件电容139a_1–7基于电容比确定，其中元件电容139a_1–7根据方程（4）指数地增加。

输入电容148表示在输入接口（未示出）与前馈元件138之间。补偿电容150耦合在抽头节点120与接地之间。补偿电容150补偿输入电容148。

图12A-D示出了图11的信道102a的频率响应。在频率响应中，x轴表示频率，并且y轴表示输出节点116处的电压与输入节点104处的电压之间的比率。图12A示出了当前馈元件138的尺寸被设定成满足图11中所示的电容比（根据方程（4）确定）时信道102a的频率响应。根据图12A，频率响应在100赫兹（Hz）与100兆赫（MHz）之间是平坦的。

图12B示出了当第五元件电容139a₅从电容值偏离+/-10%时信道102a的频率响应由电容比指示。图12C示出了当第三元件电容139a₃从电容值偏离+/-10%时信道102a的频率响应由电容比指示。图12D示出了当第五元件电容139a₅和第三元件电容139a₃从电容值偏离+/-10%时信道102a的频率响应由电容比指示。

如图12A-D所示，由前馈元件138提供的电容的10%的偏离不会显著影响频率响应。当电容偏差为10%时，输出节点116处的电压与输入节点104处的电压之间的比率介于0.97与1.03之间。电容偏差可以由前馈元件138的错误成形引起，例如，通过脱离具有增加的宽度140的前馈元件138或将前馈元件138成形为锥形或漏斗。电容偏差还可能由于减少或增加前馈元件138与第一输入电阻108之间的距离142引起。本文所描述的补偿方案允许偏离将前馈元件138成形为漏斗。然而，满足电容比导致平坦或基本上平坦的频率响应。

图13示出信道102的主要极-零对的运动，该信道具有建模为四个（N=4）等值电阻的第一输入电阻108。由于第一输入电阻108被建模为四个（N=4）等值电阻，因此信道102具有三个中间节点。第三节点具有相关联的电容比3，其对应于9mm的前馈元件138的宽度。图13示出了当前馈元件138具有9mm的宽度（满足电容比3）时，零对应于并取消极。

如果第三中间节点处的元件电容139从电容比偏离，则所有中间节点节点的极-零位置受到影响。当前馈元件138的宽度140为5mm或更小时，两个主要零变为复合体。当宽度140大于9mm时，零支配频率响应并导致频率峰值和瞬时过冲。与第二中间节点相关联的主要极-零对经历比与第三中间节点相关联的主要极-零对大的频率偏移。因此，偏离中间节点的电容比的未对准影响沿着电阻/节点链的所有极-零对。

图14示出了沿第一输入电阻108的长度的电容比146和相关联的阶跃响应。电容比指示前馈元件138的宽度140。如果前馈元件138比电容比所指示更宽（即高于电容比的曲线），则观察到阶跃响应的过冲。也就是说，由于零支配和由前馈元件138承载的所得前馈信号大于保证的事实。

如果前馈元件138比电容比所指示更窄（即低于电容比的曲线），则由于主要极，观察到长上升时间。相反，如果前馈元件138对应于由电容比指示的宽度，则阶跃响应不表现出显著的下冲或过冲。

以下示例阐述本文描述的实施方案的各种特征，并且为方便起见分组。本公开设想的实施方案可以包括在以下示例组中描述的单独或任何组合的任何特征。然而，这些示例和示例组并不详尽本文先前已经描述的本公开所考虑的实施方案的所有特征。

如下所示的第一组示例包括测量设备的前端。

在一个示例中，前端具有电路板。在一个示例中，前端具有第一输入电阻。在一个示例中，第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间。在一个示例中，第一输入电阻定位在电路板上并且具有长度。

在一个示例中，前端具有前馈元件。在一个示例中，前馈元件沿第一输入电阻的长度的至少一部分定位。在一个示例中，前馈元件定位成远离第一输入电阻一定距离。在一个示例中，前馈元件操作以引入元件电容。在一个示例中，元件电容抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。

在一个示例中，前馈元件是漏斗形的。

在一个示例中，前馈元件是金属板。

在一个示例中，前馈元件具有沿第一输入电阻的长度的至少一部分增加的宽度。

在一个示例中，第一输入电阻是具有缠绕螺线形电阻的板。在一个示例中，第一输入电阻是蚀刻的迹线电阻。

在一个示例中，前端具有屏蔽件。在一个示例中，屏蔽件围绕第一输入电阻。在一个示例中，屏蔽件操作以诱导寄生电容。

在一个示例中，基于电容比确定沿第一输入电阻的长度的至少一部分的点处的前馈元件的宽度。在一个示例中，电容比是元件电容与沿第一输入电阻的长度的点处的寄生电容之间的比率。

在一个示例中，电容比与第一输入电阻直到所述点的第一部分正相关或成比例。在一个示例中，电容比与所述点之后第一输入电阻的第二部分负相关或成反比。

在一个示例中，前端具有耦合到所述抽头节点的第二输入电阻。在一个示例中，第二输入电阻操作以形成具有第一输入电阻的分压器。在一个示例中，在输入节点处供应的输入电压被分配。在一个示例中，在抽头节点处提供分配的电压。

在一个示例中，前馈元件耦合到抽头节点。

如下所示的第二组示例包括测量设备。在一个示例中，测量设备包括前端。前端可以包括在第一组示例中描述的前端的任何特征或特征的组合。

在一个示例中，前端包括电路。在一个示例中，电路耦合到抽头节点。在一个示例中，电路被配置成检测抽头节点处的第一信号。在一个示例中，第一信号表示输入节点处的输入信号。在一个示例中，电路被配置成基于检测到的第一信号，确定输入信号的至少一个电量。

在一个示例中，输入信号是高压输入信号。

如下所示的第三组示例包括方法。

在一个示例中，方法包括在第一输入电阻与前馈元件之间诱导元件电容。在一个示例中，前馈元件沿第一输入电阻的长度的至少一部分定位。在一个示例中，第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间。在一个示例中，前馈元件定位成远离第一输入电阻一定距离。

在一个示例中，方法包括抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。在一个示例中，方法包括使用元件电容来抵消围绕第一输入电阻的体积中的寄生电容。

第一组示例或第二组示例中描述的任何特征或特征组合可以包括在根据第三组示例的方法中。例如，在一个示例中，第一输入电阻是具有缠绕螺线形迹线电阻的板。在一个示例中，第一输入电阻是具有蚀刻迹线电阻的板。在一个示例中，前馈元件是金属板。在一个示例中，方法包括在第一输入电阻与围绕第一输入电阻的屏蔽件之间诱导寄生电容。

在一个示例中，前馈元件在沿第一输入电阻的长度的点处的形状基于元件电容与沿第一输入电阻的长度的该点处的寄生电容的电容比来确定。在一个示例中，前馈元件耦合到抽头节点。

可组合以上所述的各种示例和实施方案来提供另外的实施方案。鉴于上文的详细说明，可以对这些实施方案作出这些和其他改变。一般来说，在随后的权利要求中，使用的术语不应解释成将权利要求书限制在本说明书和权利要求书中披露的具体实施方案中，而应解释成包括所有可能的实施方案以及这类权利要求书赋予的等效物的全部范围。因此，权利要求并不受本公开内容所限定。

Claims

1.一种测量设备的前端，包括：

电路板；

第一输入电阻，所述第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间，定位在所述电路板上，所述第一输入电阻具有长度；和

前馈元件，所述前馈元件沿所述第一输入电阻的长度的至少一部分和远离所述第一输入电阻一定距离定位，所述前馈元件操作以引入元件电容，所述元件电容抵消围绕所述第一输入电阻的体积中的寄生电容。

2.根据权利要求1所述的前端，其中所述前馈元件是漏斗形的。

3.根据权利要求1所述的前端，其中所述前馈元件是金属板并且具有沿所述第一输入电阻的长度的所述至少一部分增加的宽度。

4.根据权利要求1所述的前端，其中所述第一输入电阻是具有缠绕螺线形电阻或蚀刻迹线电阻的板，并且所述前馈元件是金属板。

5.根据权利要求1所述的前端，还包括：

屏蔽件，所述屏蔽件围绕所述第一输入电阻，所述屏蔽件操作以诱导所述寄生电容。

6.根据权利要求1所述的前端，其中所述前馈元件在沿所述第一输入电阻的长度的所述至少一部分的点处的宽度基于所述元件电容与沿所述第一输入电阻的长度的所述点处的所述寄生电容的电容比来确定。

7.根据权利要求6所述的前端，其中所述电容比与所述第一输入电阻直到所述点的第一部分正相关，并且与在所述点之后所述第一输入电阻的第二部分负相关。

8.根据权利要求1所述的前端，包括：

第二输入电阻，所述第二输入电阻耦合到所述抽头节点并且操作以与所述第一输入电阻形成分压器，使得在所述输入节点处供应的输入电压被分配并且在所述抽头节点处提供分配的电压，其中所述前馈元件耦合到所述抽头节点。

9.一种测量设备，包括：

前端，所述前端包括：

电路板；

前馈元件，所述前馈元件沿所述第一输入电阻的长度的至少一部分和远离所述第一输入电阻一定距离定位，所述前馈元件操作以引入元件电容，所述元件电容抵消围绕所述第一输入电阻的体积中的寄生电容；和

电路，所述电路耦合到所述抽头节点，所述电路被配置成：

检测所述抽头节点处的表示所述输入节点处的输入信号的第一信号；并且

基于所检测到的第一信号，确定所述输入信号的至少一个电量。

10.根据权利要求9所述的测量设备，其中所述前馈元件是漏斗形的。

11.根据权利要求9所述的测量设备，其中所述前馈元件是金属板并且具有沿所述第一输入电阻的长度的所述至少一部分增加的宽度，并且沿所述第一输入电阻的长度的所述至少一部分的点处的所述前馈元件的宽度基于所述元件电容与沿所述第一输入电阻的长度的所述点处的所述寄生电容的电容比来确定。

12.根据权利要求11所述的测量设备，其中所述电容比与所述第一输入电阻直到所述点的第一部分成比例，并且与在所述点之后所述第一输入电阻的第二部分成反比。

13.根据权利要求9所述的测量设备，其中所述输入信号是高压输入信号。

14.根据权利要求9所述的测量设备，其中所述第一输入电阻是具有缠绕螺线形电阻或蚀刻迹线电阻的板，并且所述前馈元件是金属板。

15.根据权利要求9所述的测量设备，包括：

16.根据权利要求9所述的测量设备，包括：

第二输入电阻，所述第二输入电阻耦合到所述抽头节点并且操作以与所述第一输入电阻形成分压器，使得在所述输入节点处供应的所述输入信号被分配并且在所述抽头节点处提供分配的信号。

17.根据权利要求9所述的测量设备，其中所述前馈元件耦合到所述抽头节点。

18.一种方法，包括：

在第一输入电阻与沿所述第一输入电阻的长度的至少一部分定位的前馈元件之间诱导元件电容，所述第一输入电阻耦合在输入节点与抽头节点之间，并且所述前馈元件定位成远离所述第一输入电阻一定距离；以及

使用所述元件电容抵消围绕所述第一输入电阻的体积中的寄生电容。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述前馈元件是漏斗形的。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述前馈元件是金属板并且具有沿所述第一输入电阻的长度的所述至少一部分增加的宽度。