CN220552951U - 功放电流钳位装置、功放保护系统和集成电路测试板卡 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种功放电流钳位装置、功放保护系统和集成电路测试板卡。功放电流钳位装置包括功放电流钳位单元和结温监测辅助单元，功放电流钳位单元连接于功放供电电源与功放之间，用于对功放的输入电流进行电流钳位；结温监测辅助单元连接功放，用于测量功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压，并将测量电压发送至处理单元，以使处理单元输出对应测量电压的结温。采用本申请，可以避免因实际负载电流过大而导致的功放损坏，实现对功放中开关管的结温监测。

Description

功放电流钳位装置、功放保护系统和集成电路测试板卡

技术领域

本申请涉及集成电路测试技术领域，特别是涉及一种功放电流钳位装置、功放保护系统和集成电路测试板卡。

背景技术

功放即功率放大器；在集成电路测试板卡中，功放处于输出级的功率放大级，直接驱动被测IC(Integrated Circuit集成电路)。测试工作中，集成电路测试板卡与被测IC之间的连接可能出现短路的情况，被测IC固有的损伤使得其输入阻抗过低、造成驱动电流过大的情况，被测IC与集成电路测试板卡的电流驱动能力之间不适配的情况等，在这些情况下，集成电路测试板卡的功放很容易输出过流、发热严重，造成集成电路测试板卡损毁甚至被测IC的损坏。因此，做好功放的保护设计，是极其重要的。

当功放输出级发生损坏或静态偏置发生偏移时都有可能导致功放直接开启而不受控制，这时电流很大，容易损毁，目前对功放的直流保护一般是检测功放的静态工作点，当静态工作点超出门限电压时，将静态工作电压钳住，无对功放温度监测的相关策略。

然而，通过控制静态工作点来避免功放直接开启而不受控的保护方式，不能避免因实际负载电流过大而导致的功放损坏，保护效果差；且无功放的温度监控，不能及时发现功放及板卡发热现象。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以提高功放保护效果并监测结温的功放电流钳位装置、功放保护系统和集成电路测试板卡。

一种功放电流钳位装置，用于与处理单元连接，包括：

功放电流钳位单元，所述功放电流钳位单元连接于功放供电电源与功放之间，用于对所述功放的输入电流进行电流钳位；

结温监测辅助单元，所述结温监测辅助单元连接所述功放，用于测量所述功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压并发送至所述处理单元，以使所述处理单元接收所述测量电压并输出对应的结温。

在其中一个实施例中，所述功放电流钳位单元包括相互电连接的电流电压转换电路和钳位电路；

所述电流电压转换电路用于将所述功放的输入电流转换为电压并输出至所述钳位电路，所述钳位电路用于在转换后的电压超过预设电压时进行钳位。

在其中一个实施例中，所述功放包括运算放大器、第一电阻、第一MOS管、第二MOS管、第一钳位限流单元、第二钳位限流单元和反馈电路；

所述运算放大器的输入端通过所述功放电流钳位单元连接所述功放供电电源，所述运算放大器的输出端连接所述第一电阻一端，所述第一电阻另一端通过所述反馈电路连接至所述运算放大器的输入端；

所述第一MOS管的第一极通过所述第一钳位限流单元连接正电源，所述第一MOS管的第二极连接所述第一电阻与所述反馈电路的公共端，所述第一MOS管的第三极连接所述第一钳位限流单元和所述结温监测辅助单元；所述第二MOS管的第一极通过所述第二钳位限流单元连接负电源，所述第二MOS管的第二极连接所述第一电阻与所述反馈电路的公共端，所述第二MOS管的第三极连接所述第二钳位限流单元和所述结温监测辅助单元；

所述结温监测辅助单元用于测量所述第一MOS管的第三极与第二极之间的电压得到所述第一MOS管的测量电压，以及用于测量所述第二MOS管的第三极与第二极之间的电压得到所述第二MOS管的测量电压。

在其中一个实施例中，所述第一钳位限流单元包括第二电阻和第一三极管，所述第二钳位限流单元包括第三电阻和第二三极管；

所述第二电阻一端连接所述正电源，另一端连接所述第一三极管的控制端，且公共端连接所述第一MOS管的第一极，所述第一三极管的输入端连接所述正电源，所述第一三极管的输出端连接所述第一MOS管的第三极和所述结温监测辅助单元；

所述第三电阻一端连接所述负电源，另一端连接所述第二三极管的控制端，且公共端连接所述第二MOS管的第一极，所述第二三极管的输出端连接所述负电源，所述第二三极管的输入端连接所述第二MOS管的第三极和所述结温监测辅助单元。

在其中一个实施例中，所述结温监测辅助单元包括差分比例运算电路和第一模数转换器，所述差分比例运算电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述功放的开关管的两极中的一极，所述差分比例运算电路的输出端与所述第一模数转换器连接；

所述差分比例运算电路用于测量所述功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压的模拟信号并输出至所述第一模数转换器，所述第一模数转换器用于将所述模拟信号转换为数字信号传输至所述处理单元。

在其中一个实施例中，所述结温监测辅助单元还包括第一缓冲器和第二缓冲器，所述差分比例运算电路的第一输入端通过所述第一缓冲器连接所述开关管的第一极，所述差分比例运算电路的第二输入端通过所述第二缓冲器连接所述开关管的第二极。

一种功放保护系统，包括处理单元和上述的功放电流钳位装置，所述处理单元连接所述功放电流钳位装置的结温监测辅助单元，所述处理单元用于接收所述结温监测辅助单元发送的测量电压并输出对应的结温。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括温度监测单元，所述温度监测单元包括模拟开关、第二模数转换器和多个温度传感器；

各温度传感器设置于所述功放的开关管附近，且连接所述模拟开关的输入端，所述模拟开关的输出端连接所述第二模数转换器的输入端，所述第二模数转换器的输出端连接所述处理单元；

所述温度传感器用于检测所述开关管的表面温度并发送表面温度信号至所述模拟开关，所述模拟开关用于将一路所述表面温度信号输出至所述第二模数转换器，所述第二模数转换器用于对所述表面温度信号进行模数转换后输出至所述处理单元。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括表面过温检测单元和/或结温过温检测单元；

所述表面过温检测单元连接所述模拟开关和所述处理单元，用于在所述模拟开关输出的温度信号的大小超过第一预设温度时，发送表面过温信号至所述处理单元；

所述结温过温检测单元连接所述处理单元，用于接收所述处理单元输出的结温，在所述结温超过第二预设温度时，发送结温过温信号至所述处理单元，所述处理单元接收所述结温过温信号并输出报警信号。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括电压监测单元和/或电流监测单元，所述电压监测单元和/或电流监测单元均连接所述处理单元和所述功放供电电源；

所述电压监测单元用于检测所述功放供电电源的供电电压并发送至所述处理单元，所述电流监测单元用于检测所述功放供电电源的供电电流并发送至所述处理单元。

一种集成电路测试板卡，包括功放供电电源、功放和上述功放保护系统，所述功放保护系统连接所述功放供电电源和所述功放。

上述功放电流钳位装置、功放保护系统和集成电路测试板卡，通过功放电流钳位单元对功放的输入电流进行钳位，由于输入电流能反映负载电流大小，因此，可以避免因实际负载电流过大而导致的功放损坏，比现有的通过控制静态工作点进行保护的保护效果更好；而且通过结温监测辅助单元获取功放中开关管两极之间的测量电压，使得处理单元可以基于测量电压得到结温，可以辅助实现对功放中开关管的结温监测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中功放电流钳位装置的结构框图；

图2为一个实施例中测量电压与结温的对应关系曲线图；

图3为一种功放的电路示意图；

图4为一个实施例中功放电流钳位单元的结构框图；

图5为一个实施例中结温监测辅助单元的连接关系示意图；

图6为一个实施例中结温监测辅助单元的电路示意图；

图7为一个实施例中功放保护系统的结构框图；

图8为一个实施例中温度监测单元的电路结构框图；

图9为一个实施例中温度监测单元的电路示意图；

图10为一个实施例中电压监测单元和电流监测单元的连接关系示意图；

图11为一个实施例中集成电路测试板卡的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

参考图1，在一个实施例中，提供了一种功放电流钳位装置，用于与处理单元连接。功放电流钳位装置包括功放电流钳位单元110和结温监测辅助单元130。功放电流钳位单元110连接于功放供电电源与功放之间。其中，功放供电电源是给功放提供输入电流和输入电压的电源，输入电流经过功放电流钳位单元110后输出至功放，功放电流钳位单元110对功放的输入电流进行电流钳位，即当输入电流超过设定的电流钳位值时，功放电流钳位单元110将输入电流钳住。

功放的电路结构中包括开关管，开关管包括三个极，以MOS管为例，MOS管包括栅极、源极和漏极。结温监测辅助单元130连接功放和处理单元，用于测量功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压并发送至处理单元，以使处理单元接收测量电压并输出对应的结温。以功放中包括MOS管为例，结温监测辅助单元130测量MOS管的两个极之间的电压得到测量电压，比如测量栅极和源极之间的电压或者测量栅极和漏极之间的电压。具体地，处理单元接收测量电压后，从已存的多个测量电压与结温的对应关系数据中查询当前测量电压所对应的结温，得到MOS管的结温。其中，测量电压与结温的对应关系数据可以是预先通过试验测量各个不同的测量电压下MOS管的结温得到的数据，可存储在存储器中。在其中一个实施例中，测量电压与结温的对应关系曲线图如图2所示。

上述功放电流钳位装置，通过功放电流钳位单元110对功放的输入电流进行钳位，由于输入电流能反映负载电流大小，因此，可以避免因实际负载电流过大而导致的功放损坏，比现有的通过控制静态工作点进行保护的保护效果更好；而且通过结温监测辅助单元130获取功放中开关管两极之间的测量电压，使得处理单元可以基于测量电压得到结温，可以辅助实现对功放中开关管的结温监测。

在其中一个实施例中，参考图3，功放包括运算放大器Aol、第一电阻R1、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一钳位限流单元201、第二钳位限流单元202和反馈电路FB。其中，运算放大器Aol的输入端通过功放电流钳位单元110连接功放供电电源，运算放大器Aol的输出端连接第一电阻R1一端，第一电阻R1另一端通过反馈电路FB连接至运算放大器Aol的输入端。具体地，运算放大器的输入端可以包括第一输入端和第二输入端，运算放大器Aol的第一输入端通过功放电流钳位单元110连接功放供电电源，反馈电路FB连接至运算放大器Aol的第二输入端。

第一MOS管Q1、第二MOS管Q2均包括第一极、第二极和第三极；其中，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的第三极为栅极，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的第一极是源级/漏极，对应地，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的第二极是漏极/源级。在本实施例中，第一MOS管Q1为NMOS管，第二MOS管Q2为PMOS管，第一MOS管Q1的第一极、第二MOS管Q2的第一极为漏极，第一MOS管Q1的第二极和第二MOS管Q2的第二极是源级，如图3所示，第一MOS管Q1的第一极通过第一钳位限流单元201连接正电源Vcc，第一MOS管Q1的第二极连接第一电阻R1与反馈电路FB的公共端，第一MOS管Q1的第三极连接第一钳位限流单元201的输出端和结温监测辅助单元130。第二MOS管Q2的第一极通过第二钳位限流单元202连接负电源Vss，第二MOS管Q2的第二极连接第一电阻R1与反馈电路FB的公共端，第二MOS管Q2的第三极连接第二钳位限流单元202和结温监测辅助单元130。

结温监测辅助单元130用于测量第一MOS管Q1的第三极与第二极之间的电压得到第一MOS管Q1的测量电压，以及用于测量第二MOS管Q2的第三极与第二极之间的电压得到第二MOS管Q2的测量电压。本实施例中通过采用结温监测辅助单元130监测功放的第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的测量电压，使得处理单元可以分别基于这两个MOS管的测量电压得到这两个MOS管的结温，从而进行结温监测。可以理解，在其他实施例中，功放电流钳位装置还可以应用于其他电路结构的功放，只要能实现对输入电流进行电流钳位和监测测量电压即可。

在其中一个实施例中，参考图3，第一钳位限流单元201包括第二电阻R2和第一三极管Q3，第二钳位限流单元202包括第三电阻R3和第二三极管Q4。其中，第一三极管Q3和第二三极管Q4均包括输入端、输出端和控制端；其中，第一三极管Q3和第二三极管Q4的控制端为基级，第一三极管Q3和第二三极管Q4的输入端为集电极/发射极，对应地，第一三极管Q3和第二三极管Q4的输出端为发射极/集电极。

第二电阻R2一端连接正电源Vcc，另一端连接第一三极管Q3的控制端，且公共端连接第一MOS管Q1的第一极，其中公共端为第二电阻R2与第一三极管Q3的控制端相连接的连接点，第一三极管Q3的输入端连接正电源Vcc，第一三极管Q3的输出端连接第一MOS管Q1的第三极和结温监测辅助单元130。第三电阻R3一端连接负电源Vss，另一端连接第二三极管Q4的控制端，且公共端连接第二MOS管Q2的第一极，其中，公共端为第三电阻R3与第二三极管Q4的控制端相连接的连接点，第二三极管Q4的输出端连接负电源Vss，第二三极管Q4的输入端连接第二MOS管Q2的第三极和结温监测辅助单元130。本实施例中，功放的正电源Vcc和负电源Vss经过由第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q3、第二三极管Q4构成的钳位限流单元后、分别送入两个上下对称的第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，应当说明，这里的对称是指如图3所示的位置对称关系，对MOS管的器件选型不做要求。设功放电路的输入电流为I，当I*R2＞Vbe时，三极管基级和集电极之间的PN结完全导通，将I*R2的电压钳位在Vbe的导通电压V1，进而限制了功放电路的输入电流I≤V1/R2。当输入电压Vin经过运算放大器Aol和第一电阻R1后与两个MOS管的第二极相连，输出通过电压负反馈电路送回输入，从而使输出电压Vout按照输入电压Vin自动调节。

在其中一个实施例中，参考图4，功放电流钳位单元110包括相互电连接的电流电压转换电路111和钳位电路112。具体地，电流电压转换电路111和钳位电路112连接于功放供电电源与功放之间，且钳位电路112连接电流电压转换电路111。

电流电压转换电路111用于将功放的输入电流I1转换为电压并输出至钳位电路112，钳位电路112用于在转换后的电压超过预设电压时进行钳位。输入电流I1经过电流电压转换电路111转换成电压，可以是通过在输入电流I1流经的路径上串入电阻、测量输入电流I1流过电阻后产生压降的方式实现。转换的电压被送入钳位电路112，与预设电压进行比较，当转换的电压超过预设电压，会被钳住，如此，可以简单快速实现电流钳位。可以理解，在本申请的实施例中，对钳位电路112的电路结构不进行具体限定，只要能实现钳位功能即可。

结温监测辅助单元130可以采用电压采集电路，采集开关管两极的电压。以采集MOS管栅极和源极的电压为例，参考图5，结温监测辅助单元130为Vgs采集电路，Vgs采集电路采集MOS管的栅极和源极之间的电压Vgs得到测量电压，并发送至处理单元，处理单元可以包括处理器和上位机，处理器接收测量电压反馈至上位机。

在其中一个实施例中，参考图6，结温监测辅助单元130包括差分比例运算电路131和第一模数转换器132，差分比例运算电路131的第一输入端和第二输入端分别连接功放的开关管的两极中的一极，比如以图3所示功放为例，第一个差分比例运算电路131的第一输入端和第二输入端分别连接功放的第一MOS管Q1的栅极和源极；差分比例运算电路131的输出端通过第一模数转换器132连接处理单元，比如连接处理器。

差分比例运算电路131用于测量功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压的模拟信号并输出至第一模数转换器132，第一模数转换器132用于将模拟信号转换为数字信号传输至处理单元。采用差分比例运算电路131作为电压采集电路对开关管中两极的电压进行测量，结构简单易于实现。

在其中一个实施例中，参考图6，结温监测辅助单元130还包括第一缓冲器133和第二缓冲器134，差分比例运算电路131的第一输入端通过第一缓冲器133连接开关管的第一极，比如图6中连接第一MOS管Q1的栅极；差分比例运算电路131的第二输入端通过第二缓冲器134连接开关管的第二极，比如图6中连接第一MOS管Q1的源极。

现有技术中用温度传感器进行温度监测和报警简单直观，但响应速度较慢，且只能反应功放的表面温度，不能直接反应结温。本实施例中，将开关管的两极电压(比如图6中第一MOS管Q1的栅极电压和源级电压)分别经过一级缓冲器送入差分比例运算电路131，再送入第一模数转换器132进行电压采集，即可采集得到测量电压，然后反馈给处理器和上位机，基于提前获取的结温跟测量电压的关系，就可以通过监测测量电压间接监测结温。

可以理解，结温监测辅助单元130可以有多个，用于对功放中的各个开关管进行结温监测。比如，图6中结温监测辅助单元130所连接的功放电路如图3所示，在此实施例中，结温监测辅助单元130可以有两个，一个如图6中对第一MOS管Q1的栅极和源极进行电压采集，另一个连接图3中第二MOS管Q2的栅极和源极，用于对第二MOS管Q2的栅极和源极进行电压采集。

在一个实施例中，参考图7，提供了一种功放保护系统，包括处理单元200和上述各实施例中的功放电流钳位装置，处理单元200连接功放电流钳位装置的结温监测辅助单元130；处理单元200用于接收结温监测辅助单元发送的测量电压并输出对应的结温。

上述功放保护系统，通过功放电流钳位单元110对功放的输入电流进行钳位，比现有的通过控制静态工作点进行保护的保护效果更好；通过结温监测辅助单元130获取功放中开关管两极之间的测量电压，处理单元200基于测量电压得到结温，可以实现对功放中开关管的结温监测。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括温度监测单元，温度监测单元连接处理单元200，用于检测功放的开关管的表面温度并发送至处理单元200。具体地，温度监测单元可以设置于功放所在的集成电路测试板卡上、靠近功放开关管的位置，以方便监测开关管的表面温度。

本实施例中，通过表面温度监测与开关管结温监测相结合的过温保护方式，既可以简单直观地显示功放开关管的表面温度，又可以通过监控测量电压直接反应结温，且响应速度较快。

具体地，参考图8，温度监测单元包括模拟开关212、第二模数转换器213和多个温度传感器211；各温度传感器211设置于功放的开关管附近，且连接模拟开关212的输入端，模拟开关212的输出端连接第二模数转换器213的输入端，第二模数转换器213的输出端连接处理单元200。

温度传感器211用于检测开关管的表面温度并发送表面温度信号至模拟开关212，模拟开关212用于将一路表面温度信号并输出至第二模数转换器213，第二模数转换器213用于对表面温度信号进行模数转换后输出至处理单元200，从而处理单元200得到表面温度。

通过将温度传感器211贴近功放电路的开关管附近，温度传感器211检测温度得到温度信号。本实施例中，采用多个温度传感器211实现多温度节点轮询。如图9所示，将多个温度传感器211的温度信号送入模拟开关212，经过模拟开关212选择后的信号再送入第二模数转换器213，然后反馈给处理器和上位机，就可以实现多温度节点的轮询监测，这样可以简单直观地显示出功放表面温度。

在其中一个实施例中，参考图9，温度监测单元还可以包括第三缓冲器214，第三缓冲器214连接于模拟开关212和第二模数转换器213之间，模拟开关212选择后的信号经过第三缓冲器214的缓冲后再送入第二模数转换器213。进一步地，温度监测单元还可以包括滤波电阻和滤波电容；滤波电阻一端连接第三缓冲器214，另一端连接第二模数转换器213，滤波电容一端连接滤波电阻与第二模数转换器213的公共端，另一端接地。通过对模拟开关212输出的信号进行缓冲、滤波，提高信号的稳定性。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括表面过温检测单元，表面过温检测单元连接模拟开关212和处理单元200，用于在模拟开关212输出的温度信号的大小超过第一预设温度时，发送表面过温信号至处理单元200。

例如，参考图8，表面过温检测单元可以包括比较器，模拟开关212从多个温度信号中选择输出的信号给到比较器，比较器将第一预设温度作为门限值，将输入的信号对应的数值与基准信号对应的门限值进行比较，如果超出门限值则比较器发生翻转，将表面过温信号发送给处理器，触发过温报警，如此实现基于多点温度轮询的过温报警，实现更有效的温度保护。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括结温过温检测单元，结温过温检测单元连接处理单元200，用于接收处理单元200输出的结温，在结温超过第二预设温度时，发送结温过温信号至处理单元200，处理单元200接收结温过温信号并输出报警信号。

结温过温检测单元可以采用比较器，或者也可以采用可以实现比较程序的模块，将结温与第二预设温度进行比较。处理单元200接收结温过温信号，触发过温报警，可以根据需要进行短路保护，从而对因功放自身振荡引起的过流进行短路保护。

在其中一个实施例中，上述功放保护系统还包括电压监测单元221和/或电流监测单元222，电压监测单元221和/或电流监测单元222均连接处理单元200和功放供电电源，具体的，存在三种情况，第一种：功放保护系统包括电压监测单元221，电压监测单元221连接处理单元200和功放供电电源；第二种：功放保护系统包括电流监测单元222，电流监测单元222连接处理单元200和功放供电电源；第三种：功放保护系统包括电压监测单元221和电流监测单元222，电压监测单元221和电流监测单元222均连接处理单元200和功放供电电源；在本实施例中，参考图10，为第三种情况。以处理单元200包括处理器和上位机为例，电压监测单元221和电流监测单元222连接处理器。电压监测单元221用于检测功放供电电源的供电电压并发送至处理单元200，电流监测单元222用于检测功放供电电源的供电电流并发送至处理单元200。通过电压监测单元221和电流监测单元222实现对功放的供电电压和供电电流的实时监控，从功放供电电源方面实现对功放的保护。

本实施例中，通过电压监测单元221和电流监测单元222实现对功放供电电源的供电监测，从而实现对功放的输入进行实时监测，通过功放电流钳位单元110和功放供电电源的供电监测相结合的过流保护方式，两者结合对功放的输入电流进行双重过流保护，保护效果好。

在一个实施例中，提供了一种集成电路测试板卡，包括功放供电电源、功放和上述各实施例中的功放保护系统，功放保护系统连接功放供电电源和功放。

上述集成电路测试板卡，由于包括了前述各实施例中的功放保护系统，功放保护系统可以有效进行过流保护、避免因实际负载电流过大而导致的功放损坏，可降低板卡因功放过流而损毁的概率，延长集成电路测试板卡的使用寿命，而且可以监测功放开关管的结温。

在其中一个实施例中，功放供电电源为内置过流保护电路的电源。功放供电电源内置过流保护电路，在供电电流过大时会进入过流保护模式，将电流钳位在电源芯片过流阈值，如此，可以进一步对功放的输入电流进行过流保护，提高保护效果。

参考图11，为一个详细实施例中的集成电路测试板卡框图，集成电路测试板卡可以通过总线与上位机连接，上位机可以设置功放的预设温度、电流钳位值，还可以获取功放的温度、电压、电流等参数值，从而实现对功放更灵活、更全面的保护。集成电路测试板卡包括功放供电电源、功放和功放保护系统，其中，功放保护系统包括温度监控单元、过温检测单元、结温监测辅助单元、电源监控单元、功放电流钳位单元和处理器，其中，电源监控单元包括电压监测单元和电流监测单元，过温检测单元包括表面过温检测单元和结温过温检测单元。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种功放电流钳位装置，用于与处理单元连接，其特征在于，包括：

功放电流钳位单元，所述功放电流钳位单元连接于功放供电电源与功放之间，用于对所述功放的输入电流进行电流钳位；

结温监测辅助单元，所述结温监测辅助单元连接所述功放，用于测量所述功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压并发送至所述处理单元，以使所述处理单元接收所述测量电压并输出对应的结温。

2.根据权利要求1所述的功放电流钳位装置，其特征在于，所述功放电流钳位单元包括相互电连接的电流电压转换电路和钳位电路；

所述电流电压转换电路用于将所述功放的输入电流转换为电压并输出至所述钳位电路，所述钳位电路用于在转换后的电压超过预设电压时进行钳位。

3.根据权利要求1所述的功放电流钳位装置，其特征在于，所述功放包括运算放大器、第一电阻、第一MOS管、第二MOS管、第一钳位限流单元、第二钳位限流单元和反馈电路；

所述运算放大器的输入端通过所述功放电流钳位单元连接所述功放供电电源，所述运算放大器的输出端连接所述第一电阻一端，所述第一电阻另一端通过所述反馈电路连接至所述运算放大器的输入端；

所述第一MOS管的第一极通过所述第一钳位限流单元连接正电源，所述第一MOS管的第二极连接所述第一电阻与所述反馈电路的公共端，所述第一MOS管的第三极连接所述第一钳位限流单元和所述结温监测辅助单元；所述第二MOS管的第一极通过所述第二钳位限流单元连接负电源，所述第二MOS管的第二极连接所述第一电阻与所述反馈电路的公共端，所述第二MOS管的第三极连接所述第二钳位限流单元和所述结温监测辅助单元；

所述结温监测辅助单元用于测量所述第一MOS管的第三极与第二极之间的电压得到所述第一MOS管的测量电压，以及用于测量所述第二MOS管的第三极与第二极之间的电压得到所述第二MOS管的测量电压。

4.根据权利要求3所述的功放电流钳位装置，其特征在于，所述第一钳位限流单元包括第二电阻和第一三极管，所述第二钳位限流单元包括第三电阻和第二三极管；

所述第二电阻一端连接所述正电源，另一端连接所述第一三极管的控制端，且公共端连接所述第一MOS管的第一极，所述第一三极管的输入端连接所述正电源，所述第一三极管的输出端连接所述第一MOS管的第三极和所述结温监测辅助单元；

所述第三电阻一端连接所述负电源，另一端连接所述第二三极管的控制端，且公共端连接所述第二MOS管的第一极，所述第二三极管的输出端连接所述负电源，所述第二三极管的输入端连接所述第二MOS管的第三极和所述结温监测辅助单元。

5.根据权利要求1至4任一项所述的功放电流钳位装置，其特征在于，所述结温监测辅助单元包括差分比例运算电路和第一模数转换器，所述差分比例运算电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述功放的开关管的两极中的一极，所述差分比例运算电路的输出端与所述第一模数转换器连接；

所述差分比例运算电路用于测量所述功放中开关管的两个极之间的电压得到测量电压的模拟信号并输出至所述第一模数转换器，所述第一模数转换器用于将所述模拟信号转换为数字信号传输至所述处理单元。

6.根据权利要求5所述的功放电流钳位装置，其特征在于，所述结温监测辅助单元还包括第一缓冲器和第二缓冲器，所述差分比例运算电路的第一输入端通过所述第一缓冲器连接所述开关管的第一极，所述差分比例运算电路的第二输入端通过所述第二缓冲器连接所述开关管的第二极。

7.一种功放保护系统，其特征在于，包括处理单元和权利要求1-6中任意一项所述的功放电流钳位装置，所述处理单元连接所述功放电流钳位装置的结温监测辅助单元，所述处理单元用于接收所述结温监测辅助单元发送的测量电压并输出对应的结温。

8.根据权利要求7所述的功放保护系统，其特征在于，还包括温度监测单元，所述温度监测单元包括模拟开关、第二模数转换器和多个温度传感器；

各温度传感器设置于所述功放的开关管附近，且连接所述模拟开关的输入端，所述模拟开关的输出端连接所述第二模数转换器的输入端，所述第二模数转换器的输出端连接所述处理单元；

所述温度传感器用于检测所述开关管的表面温度并发送表面温度信号至所述模拟开关，所述模拟开关用于将一路所述表面温度信号输出至所述第二模数转换器，所述第二模数转换器用于对所述表面温度信号进行模数转换后输出至所述处理单元。

9.根据权利要求8所述的功放保护系统，其特征在于，还包括表面过温检测单元和/或结温过温检测单元；

所述表面过温检测单元连接所述模拟开关和所述处理单元，用于在所述模拟开关输出的温度信号的大小超过第一预设温度时，发送表面过温信号至所述处理单元；

所述结温过温检测单元连接所述处理单元，用于接收所述处理单元输出的结温，在所述结温超过第二预设温度时，发送结温过温信号至所述处理单元，所述处理单元接收所述结温过温信号并输出报警信号。

10.根据权利要求7所述的功放保护系统，其特征在于，还包括电压监测单元和/或电流监测单元，所述电压监测单元和/或电流监测单元均连接所述处理单元和所述功放供电电源；

所述电压监测单元用于检测所述功放供电电源的供电电压并发送至所述处理单元，所述电流监测单元用于检测所述功放供电电源的供电电流并发送至所述处理单元。

11.一种集成电路测试板卡，其特征在于，包括功放供电电源、功放和根据权利要求7-10中任一项所述的功放保护系统，所述功放保护系统连接所述功放供电电源和所述功放。