电容容值测量电路[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 106501618 A(43)申请公布日 2017.03.15

(21)申请号 2016112800.X(22)申请日 2016.12.30

(71)申请人 上海东软载波微电子有限公司

地址 200235 上海市徐汇区龙漕路299号天

华信息科技园2A楼5层(72)发明人 万峰　张旭　陈光胜　江友志　(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限

公司 11227

代理人 潘彦君　吴敏(51)Int.Cl.

G01R 27/26(2006.01)

权利要求书2页 说明书8页 附图2页

()发明名称

电容容值测量电路

(57)摘要

一种电容容值测量电路，包括：控制器、待测电容、电容充放电单元、计时器以及计数器，其中：控制器，适于在获取到待测电容的电压达到放电完成电压阈值时，输出充电控制信号；在获取到待测电容的电压达到充电完成电压阈值时，输出放电控制信号；在测试完成后，计算待测电容的平均充电时长；根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，计算待测电容容值；电容充放电单元，适于在充电控制信号的控制下，与待测电容形成充电回路；在接收到放电控制信号时，控制待测电容放电；计时器，适于计时待测电容的充电总时长；计数器，适于记录测试过程中待测电容的充电总次数。上述方案能够提高电容容值测量的精度。

CN 106501618 ACN 106501618 A

权　利　要　求　书

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1.一种电容容值测量电路，其特征在于，包括：控制器、待测电容，分别与所述控制器及所述待测电容耦接的电容充放电单元、计时器以及计数器，其中：

所述控制器，适于在获取到所述待测电容的电压达到预设放电完成电压阈值时，输出充电控制信号至所述电容充放电单元；以及在获取到所述待测电容的电压达到预设充电完成电压阈值时，输出放电控制信号至所述电容充放电单元；在测试完成后，获取所述计时器对应的所述待测电容的充电总时长以及所述计数器对应的所述待测电容的充电总次数，计算所述待测电容的平均充电时长；根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，计算所述待测电容容值；

所述电容充放电单元，适于在所述充电控制信号的控制下，与待测电容形成充电回路，使所述待测电容充电；适于在所述放电控制信号的控制下，与所述待测电容形成放电回路，使所述待测电容放电；

所述计时器，适于计时所述待测电容的充电总时长；所述计数器，适于记录测试过程中所述待测电容的充电总次数。2.如权利要求1所述的电容容值测量电路，其特征在于，所述控制器，适于采用如下公式计算所述待测电容容值：

其中，C为所述待测电容容值；T为所述待测电容的充电总时长，M为所述待测电容的充电总次数，C0为所述预设的标准电容容值，Δt0为所述预设的标准电容对应的充电时长。

3.如权利要求1所述的电容容值测量电路，其特征在于，所述电容充放电单元包括：多路选择开关电路、第一电压源以及第二电压源，其中：

所述多路选择开关电路，适于在所述充电控制信号的控制下，将所述第一电压源与所述待测电容形成充电回路；以及在所述放电控制信号的控制下，将所述第二电压源与所述待测电容形成放电回路；

所述第一电压源的输出电压高于所述第二电压源的输出电压。4.如权利要求1所述的电容容值测量电路，其特征在于，所述电容容值测量电路包括：第一比较器、第二比较器，其中：

所述第一比较器，第一输入端输入所述充电完成电压阈值对应的电压，第二输入端与所述待测电容的第一端耦接，输出端与所述控制器的第一输入端耦接；

所述第二比较器，第一输入端输入所述放电完成电压阈值对应的电压，第二输入端与所述待测电容的第一端耦接，输出端与所述控制器的第二输入端耦接；

所述待测电容的第二端与地耦接。

5.如权利要求4所述的电容容值测量电路，其特征在于，还包括：锁存器；所述锁存器的复位端与所述第一比较器的输出端耦接；所述锁存器的置位端与所述第二比较器的输出端耦接；所述锁存器的输出端与所述计时器的使能信号输入端以及所述计数器的时钟信号输入端耦接；

所述计时器，适于在所述使能信号输入端输入高电平时开始计时；所述计数器，适于记录所述时钟信号输入端输入信号的上升沿次数。6.如权利要求5所述的电容容值测量电路，其特征在于，还包括：同步单元；

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所述同步单元的数据信号输入端与所述锁存器的输出端耦接；

所述同步单元的时钟信号输入端与所述控制器的系统时钟信号输出端耦接；所述同步单元的输出端与所述计时器的使能信号输入端耦接。7.如权利要求6所述的电容容值测量电路，其特征在于，所述计时器还包括：计时器的时钟信号输入端，所述计时器的时钟信号输入端与所述控制器的系统时钟信号输出端耦接。

8.如权利要求5所述的电容容值测量电路，其特征在于，所述计数器还包括：计数器的使能信号输入端，所述计数器的使能信号输入端在测试过程中保持高电平。

9.如权利要求4～8任一项所述的电容容值测量电路，其特征在于，还包括：第一限流电阻，所述第一限流电阻的第一端与所述待测电容的第一端耦接，所述第一限流电阻的第二端与所述第一比较器的第二输入端和所述第二比较器的第二输入端耦接。

10.如权利要求9所述的电容容值测量电路，其特征在于，还包括：第二限流电阻，耦接在所述电容充放电单元的输出端与所述待测电容的第一端之间。

11.如权利要求1～8任一项所述的电容容值测量电路，其特征在于，所述计数器的位数不小于24位，所述计时器的位数不小于24位。

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说　明　书电容容值测量电路

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技术领域[0001]本发明涉及元器件测试领域，尤其涉及一种电容容值测量电路。

背景技术[0002]在电工技术中，电容是最常见的元器件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、调谐回路等方面。[0003]在实际应用中，可以采用多种方法来测量电容容值，例如，采用电桥法测量电容容值、采用容抗法测量电容容值。[0004]在采用容抗法测量电容容值时，是将交流正弦波信号施加在被测电容上，之后进行电容—电压转换，再通过带通滤波器滤除干扰信号。然后，通过交流/直流(Alternating Current/Direct Current，AC/DC)转换器得到正比于待测电容容值的有效值电压，进而通过模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)转换后得到的模数(A/D)采样值来计算电容值。[0005]然而，在采用容抗法测量电容容值时，由于电容存在内阻，导致测量精度较低。发明内容[0006]本发明实施例解决的技术问题是如何提高测量电容容值的测量精度。[0007]为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电容容值测量电路，包括：控制器、待测电容，分别与所述控制器及所述待测电容耦接的电容充放电单元、计时器以及计数器，其中：所述控制器，适于在获取到所述待测电容的电压达到预设放电完成电压阈值时，输出充电控制信号至所述电容充放电单元；以及在获取到所述待测电容的电压达到预设充电完成电压阈值时，输出放电控制信号至所述电容充放电单元；在测试完成后，获取所述计时器对应的所述待测电容的充电总时长以及所述计数器对应的所述待测电容的充电总次数，计算所述待测电容的平均充电时长；根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，计算所述待测电容容值；所述电容充放电单元，适于在所述充电控制信号的控制下，与待测电容形成充电回路，使所述待测电容充电；适于在所述放电控制信号的控制下，与所述待测电容形成放电回路，使所述待测电容放电；所述计时器，适于计时所述待测电容的充电总时长；所述计数器，适于记录测试过程中所述待测电容的充电总次数。

[0008]

可选的，所述控制器，适于采用如下公式计算所述待测电容容值：

其中，C为所述待测电容容值；T为所述待测电容的充电总时长，M为所述待测电容的充电总次数，C0为所述预设的标准电容容值，Δt0为所述预设的标准电容对应的充电时长。[0009]可选的，所述电容充放电单元包括：多路选择开关电路、第一电压源以及第二电压源，其中：所述多路选择开关电路，适于在所述充电控制信号的控制下，将所述第一电压源与所述待测电容形成充电回路；以及，在所述放电控制信号的控制下，将所述第二电压源与所述待测电容形成放电回路；所述第一电压源的输出电压高于所述第二电压源的输出电

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压。

可选的，所述电容容值测量电路包括：第一比较器、第二比较器，其中：所述第一比

较器，第一输入端输入所述充电完成电压阈值对应的电压，第二输入端与所述待测电容的第一端耦接，输出端与所述控制器的第一输入端耦接；所述第二比较器，第一输入端输入所述放电完成电压阈值对应的电压，第二输入端与所述待测电容的第一端耦接，输出端与所述控制器的第二输入端耦接；所述待测电容的第二端与地耦接。[0011]可选的，所述电容容值测量电路还包括：锁存器；所述锁存器的复位端与所述第一比较器的输出端耦接；所述锁存器的置位端与所述第二比较器的输出端耦接；所述锁存器的输出端与所述计时器的使能信号输入端以及所述计数器的时钟信号输入端耦接；所述计时器，适于在所述使能信号输入端输入高电平时开始计时；所述计数器，适于记录所述时钟信号输入端输入信号的上升沿次数。[0012]可选的，所述电容容值测量电路还包括：同步单元；所述同步单元的数据信号输入端与所述锁存器的输出端耦接；所述同步单元的时钟信号输入端与所述控制器的系统时钟信号输出端耦接；所述同步单元的输出端与所述计时器的使能信号输入端耦接。[0013]可选的，所述计时器还包括：计时器的时钟信号输入端，所述计时器的时钟信号输入端与所述控制器的系统时钟信号输出端耦接。[0014]可选的，所述计数器还包括：计数器的使能信号输入端，所述计数器的使能信号输入端在测试过程中保持高电平。[0015]可选的，所述电容容值测量电路还包括：第一限流电阻，所述第一限流电阻的第一端与所述待测电容的第一端耦接，所述第一限流电阻第二端与所述第一比较器的第二输入端和所述第二比较器的第二输入端耦接。[0016]可选的，所述电容容值测量电路还包括：第二限流电阻，耦接在所述电容充放电单元的输出端与所述待测电容的第一端之间。[0017]可选的，所述计数器的位数不小于24位，所述计时器的位数不小于24位。[0018]与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：[0019]根据待测电容的充电时长以及充电次数，计算待测电容的平均充电时长。根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，计算待测电容容值。由于在测量待测电容容值时，是将待测电容容值与平均充电时长相对应，而不是将待测电容容值与电压相对应，从而可以避免因电容存在内阻而导致测量精度较低的情况出现，因此能够提高电容容值的测量精度。

附图说明[0020]图1是本发明实施例中的一种电容容值测量电路的结构示意图；[0021]图2是本发明实施例中的一种电容充放电单元的结构示意图；[0022]图3是本发明实施例中的另一种电容容值测量电容的结构示意图。

具体实施方式[0023]在现有技术中，可以采用电桥法或者容抗法测量电容容值。电桥法根据电桥平衡原理测量电容容值，测试精度较高，但是电路较为复杂，成本高，体积大。

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[0010]

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采用容抗法测量电容容值时，是将交流正弦波信号施加在被测电容上，之后进行

电容—电压转换，再通过带通滤波器滤除干扰信号。然后，通过AC/DC转换器得到正比于待测电容容值的有效值电压，进而通过ADC转换后得到的A/D采样值来计算电容值。然而，在采用容抗法测量电容容值时，由于电容存在内阻，导致测量精度较低。[0025]在本发明实施例中，根据待测电容的充电时长以及充电次数，计算待测电容的平均充电时长。根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，计算待测电容容值。由于在测量待测电容容值时，是将待测电容容值与平均充电时长相对应，而不是将待测电容容值与电压相对应，从而可以避免因电容存在内阻而导致测量精度较低的情况出现，因此能够提高电容容值的测量精度。此外，本发明实施例中提供的电容容值测量电路结构较电桥法更为简单，成本较低。[0026]为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。[0027]参照图1，给出了本发明实施例中的一种电容容值测量电路，包括：控制器11、待测电容12、电容充放电单元13、计时器14以及计数器15。[0028]在具体实施中，控制器11、待测电容12均与电容充放电单元13、计时器14以及计数器15耦接。在对待测电容12进行测试的过程中，控制器11可以实时获取待测电容12的电压值。当获取到待测电容12的电压值达到预设放电完成电压阈值时，输出充电控制信号至电容充放电单元13；当获取到待测电容12的电压值达到预设充电完成电压阈值时，输出放电控制信号至电容充放电单元13。[0029]放电完成电压阈值、充电完成电压阈值均可以根据实际情况进行设置，且设定放电完成电压阈值小于充电完成电压阈值。在本发明一实施例中，放电完成电压阈值设定为1.3V，充电完成电压阈值设定为2.0V。在本发明其他实施例中，放电完成电压阈值以及充电完成电压阈值还可以设定为其他值。[0030]在具体实施中，电容充放电单元13设置在控制器11的输出端与待测电容12之间。电容充放电单元13在接收到控制器11输出的充电控制信号时，在充电控制信号的控制下，与待测电容12形成充电回路，从而为待测电容12充电。相应地，电容充放电单元13在接收到控制器11输出的放电控制信号时，在放电控制信号的控制下，与待测电容12形成放电回路，从而使待测电容12放电。[0031]当待测电容12开始充电时，计时器14被触发并开始计时，计时本次充电过程中待测电容12的充电时长。同时，当待测电容12开始充电时，计数器15被触发，并记录充电次数。[0032]在整个测试过程中，在测量待测电容12的容值时，控制器11可以多次控制电容充放电单元13，从而控制待测电容12进行多次充放电。在整个测试过程结束后，计时器14中的计时时长为整个测试过程中待测电容12的充电总时长，计数器15中的计数值为整个测试过程中待测电容12的充电总次数。[0033]在整个测试过程结束后，控制器11可以分别从计时器14中获取待测电容12的充电总时长，从计数器15中获取待测电容12的充电总次数。根据待测电容12的充电总时长以及充电总次数，即可计算测试过程中待测电容12的平均充电时长。[0034]控制器11可以获取预设的标准电容充电时长与标准电容容值的对应关系，计算待测电容容值。

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下面对控制器11计算待测电容12容值的原理进行说明。

[0036]由电容充电电流公式：I＝dQ/dt可知，△Q＝I*△t，其中，△Q为待测电容12的电荷改变量，I为待测电容12的充电电流且I为常量，△t为待测电容12的充电时长。[0037]又△Q＝C*△V，因此，I*△t＝C*△V，其中，△V为待测电容12的电压改变量，C为待测电容12容值。[0038]对等式I*△t＝C*△V进行变形，得到如下公式：

[0039][0040][0041]

同理，根据式(1)，针对标准电容，可以得到如下公式：

式(2)中，C0为预设的标准电容容值，Δt0为预设的标准电容在充电电压变化量为△V时对应的充电时长。[0043]将式(1)与式(2)做除法运算，得到待测电容12的容值为：

[0044]

[0042]

当测试过程中待测电容12经过多次充放电操作时，△t为整个测试过程中待测电容12的平均充电时长。[0046]也就是说，在本发明实施例中，根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，即可获知待测电容平均充电时长对应的电容容值，也即待测电容的电容容值。[0047]在具体实施中，可以预先通过对标准电容进行多次测量，来获取标准电容的充电时长与标准电容容值的对应关系。例如，选取电容容值为100nF的标准电容，多次测量在固定的电压改变量的条件下，标准电容充电所需时长，并求取其平均值，作为标准电容容值的充电时长。在实际应用中，还可以采用其他的方法来预先获取标准电容的充电时长与标准电容容值的对应关系。[0048]在获取到标准电容的充电时长与标准电容容值的对应关系之后，可以将上述对应关系存储在控制器中的存储区域，或者将上述对应关系存储在其他存储器中，其他存储器与控制器耦接且能够被控制器读取。[0049]由此可见，根据待测电容的充电时长以及充电总次数，计算待测电容的平均充电时长。根据预设的标准电容对应的充电时长与标准电容容值的对应关系，计算待测电容容值。由于在测量待测电容容值时，是将待测电容容值与平均充电时长相对应，而不是将待测电容容值与电压相对应，从而可以避免因电容存在内阻而导致测量精度较低的情况出现，因此能够提高电容容值的测量精度。[0050]参照图2，给出了本发明实施例中的一种电容充放电单元13的结构示意图，下面结合图1进行说明。[0051]在具体实施中，电容充放电单元13可以包括多路选择开关电路S、第一电压源VDD以及第二电压源VSS，其中：多路选择开关电路S，与控制器11耦接，适于在控制器11输出的充电控制信号的控制下，将第一电压源VDD与待测电容12形成充电回路；在控制器11输出的

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放电控制信号的控制下，将第二电压源VSS与待测电容12形成放电回路，其中：第一电压源VDD的输出电压高于第二电压源VSS的输出电压。[0052]也就是说，在本发明实施例中，控制器11在获取到待测电容12的电压达到放电完成电压阈值时，即可输出充电控制信号，以控制多路选择开关S将第一电压源VDD与待测电容12形成充电回路，从而采用第一电压源VDD为待测电容12供电。控制器11在获取到待测电容12的电压达到充电完成电压阈值时，即可输出放电控制信号，以控制多路选择开关S将第二电压源VSS与待测电容12形成放电回路，从而控制待测电容12放电。[0053]参照图3，给出了本发明实施例中的另一种电容容值测量电路。[00]在具体实施中，电容容值测量电路可以包括第一比较器16以及第二比较器17，通过检测第一比较器16的输出信号以及第二比较器17的输出信号，来检测待测电容12的电压是否达到放电完成电压阈值，以及检测待测电容12的电压是否达到充电完成电压阈值。[0055]在具体实施中，第一比较器16包括第一输入端、第二输入端以及输出端，其中：第一比较器16的第一输入端，适于输入充电完成电压阈值对应的电压V_H；第一比较器16的第二输入端与待测电容12的第一端耦接；第一比较器16的输出端与控制器11的第一输入端耦接。[0056]第二比较器17包括第一输入端、第二输入端以及输出端，其中：第二比较器17的第一输入端，适于输入放电完成电压阈值对应的电压V_L；第二比较器17的第二输入端与待测电容12的第一端耦接；第二比较器17的输出端与控制器11的第二输入端耦接。[0057]控制器11的第一输入端，与第一比较器16的输出端耦接，适于接收待测电容12的电压是否达到充电完成电压阈值的信号；控制器11的第二输入端，与第二比较器17的输出端耦接，适于接收待测电容12的电压是否达到放电完成电压阈值的信号。待测电容12的第二端与地耦接。[0058]当第一比较器16的第一输入端输入的电压大于其第二输入端输入的电压时，第一比较器16的输出端输出高电平信号；反之，当第一比较器16的第一输入端输入的电压小于其第二输入端输入的电压时，第一比较器16的输出端输出低电平信号。也就是说，当待测电容12的电压达到充电完成电压阈值对应的电压V_H时，第一比较器16的输出端输出的信号从高电平翻转到低电平。[0059]当第二比较器17的第一输入端输入的电压大于其第二输入端输入的电压时，第二比较器17的输出端输出高电平信号；反之，当第二比较器17的第一输入端输入的电压小于其第二输入端输入的电压时，第二比较器17的输出端输出低电平信号。也就是说，当待测电容12的电压达到放电完成电压阈值对应的电压V_L时，第二比较器17的输出端输出的信号从低电平翻转到高电平。[0060]当控制器11的第一输入端检测到输入的信号从高电平翻转到低电平时，判定接收到待测电容12的电压达到充电完成电压阈值的信号，生成放电控制信号并输出。当控制器11的第二输入端检测到输入的信号从低电平翻转到高电平时，判定接收到待测电容12的电压达到放电完成电压阈值的信号，生成充电控制信号并输出。[0061]在具体实施中，电容容值测量电路还可以包括锁存器18。锁存器18的复位端R与第一比较器16的输出端耦接，置位端S与第二比较器17的输出端耦接，输出端Q与计时器14的使能信号输入端EN、计数器15的时钟信号输入端CLK耦接。当复位端R输入低电平信号、置位

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端S输入高电平信号时，锁存器18的输出端输出低电平信号；当复位端R输入高电平信号、置位端S输入低电平信号时，锁存器18的输出端输出高电平信号。[0062]也就是说，当待测电容12处于充电状态时，锁存器18的输出端输出高电平信号。当待测电容12处于放电状态时，锁存器18的输出端输出低电平信号。当待测电容12从放电状态切换至充电状态时，锁存器18的输出信号从低电平切换至高电平；当待测电容12从充电状态切换至放电状态时，锁存器18的输出信号从高电平切换至低电平。[0063]在具体实施中，计时器14包括使能信号输入端EN以及时钟信号输入端CLK。当使能信号输入端EN输入高电平信号时，计时器14开始工作；当使能信号输入端EN输入低电平信号时，计时器14停止工作。也即：当锁存器18的输出信号从低电平切换至高电平时，计时器14开始计时；当锁存器18的输出信号从高电平切换至低电平时，计时器14停止工作。计时器14的时钟信号输入端CLK输入系统时钟信号FSYSCLK，系统时钟信号FSYSCLK可以为控制器11的时钟信号。[00]换句话说，当待测电容12从放电状态切换至充电状态时，计时器14开始计时；当待测电容12从充电状态切换至放电状态时，计时器14停止工作。由此可见，计时器14可以为待测电容12的充电时长进行计时。[0065]在整个测试过程中，计时器14中的数值不断累加。在整个测试过程完成后，计时器14中的数值即为整个测试过程中待测电容12的充电总时长。[0066]在具体实施中，计数器15包括使能信号输入端EN以及时钟信号输入端CLK。在整个测试过程中，计数器15的使能信号输入端EN始终输入高电平信号。当检测到时钟信号输入端CLK输入上升沿时，计数器15的计数值加1。也即：当锁存器18的输出信号从低电平切换至高电平时，计数器15的计数值加1。也就是说，当待测电容12从放电状态切换至充电状态时，计数器15的计数值加1。[0067]在整个测试过程中，计数器15的计数值不断累加。在整个测试过程完成后，计数器15中的计数值即为整个测试过程中待测电容12的充电总次数。[0068]在具体实施中，计时器15的使能信号输入端EN可以与控制器11耦接，由控制器11为计时器15的使能信号输入端EN输入使能信号。可以理解的是，计时器15的使能信号输入端EN还可以与其他装置耦接，由其他装置向计时器15的使能信号输入端EN输入使能信号，只需要满足在整个测试过程中，计时器15的使能信号输入端EN始终输入高电平信号即可。本发明实施例对计时器15的使能信号输入端EN输入使能信号的装置或设备并不做限定。[0069]在整个测试过程结束后，根据整个测试过程中待测电容12的充电总时长和充电总次数，可以计算得到待测电容12每一次充电的平均充电时长。[0070]在具体实施中，计时器14的时钟信号输入端CLK输入的时钟信号可以是控制器11的系统时钟信号输出端输出的系统时钟信号。计数器15的时钟信号输入端CLK输入的时钟信号也可以是控制器11的系统时钟信号输出端输出的系统时钟信号。[0071]在实际应用中，可以通过计数器来实现计时功能。根据计数器的时钟信号输入端输入的时钟信号的频率，以及计数器所记录的时钟信号的上升沿的次数，即可实现计时功能。[0072]例如，计数器所记录的时钟信号的上升沿的次数为A，计数器的时钟信号输入端输入的时钟信号的频率为B，则计数器记录的时长为A/B。

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在具体实施中，电容容值测量电路还可以包括：同步单元19，适于将计时器14的时

钟信号与控制器11的系统时钟信号同步。同步单元19包括数据信号输入端D、时钟信号输入端CLK以及输出端Q，其中：同步单元19的数据信号输入端D与锁存器18的输出端Q耦接，时钟信号输入端CLK与控制器11的系统时钟信号输出端耦接，输出端Q与计时器14的使能信号输入端EN耦接。同步单元19的时钟信号输入端输入系统时钟信号FSYSCLK，系统时钟信号FSYSCLK可以为控制器11的时钟信号。[0074]在具体实施中，计时器14的位数以及计数器15的位数与实际所需精度相关。因此，在实际应用中，可以根据实际的精度需求进行设定。计时器14的位数以及计数器15的位数越大，测量精度就越准确。[0075]在本发明一实施例中，测量电容容值所需精度为1nF，因此，计数器15的位数不小于24位，计时器14的位数同样不小于24位。在本发明其他实施例中，当测量电容容值所需精度为其他值时，也可以选用其他位数的计数器以及计时器，并不仅限于上述举例说明的24位的计数器和计时器。[0076]在具体实施中，电容容值测量电路还可以包括第一限流电阻R1，第一端与待测电容12的第一端耦接，第二端与第一比较器16的第二输入端以及第二比较器17的第二输入端耦接。通过设置第一限流电阻R1，可以避免待测电容12与第一比较器16、第二比较器17之间出现短路。[0077]在具体实施中，电容容值测量电路还可以包括第二限流电阻R2，第一端与待测电容12的第一端耦接，第二端与电容充放电单元13的输出端耦接。通过设置第二限流电阻R2，可以避免待测电容12与电容充放电单元13之间出现短路。[0078]在具体实施中，上述电容容值测量电路可以集成在一块芯片中，也可以设置在同一块电路板上，或者设置在不同的且存在电连接的电路板上。相比于电桥法测量电容容值，本发明实施例中提供的电容容值测量电路的电路结构较为简单，体积较小，容易携带。[0079]在具体实施中，本发明实施例中提供的电容容值测量电路，可以用于对小电容进行电容容值测量，小电容可以为电容容值小于1μF的电容；也可以用于对大电容进行电容容值测量，大电容可以为电容容值大于1μF的电容。[0080]下面通过举例，对采用本发明上述实施例中提供的电容容值测量电路进行电容容值测量的过程进行详细说明。[0081]待测电容的理想容值为220nF。将充电完成电压阈值设定为2.0V，将放电完成电压阈值设定为1.3V。在测试开始之前，将计数器和计时器的值全部清零。[0082]采用计数器来实现计时器的功能。在整个测试过程结束后，计时器中的数值为0x23DFE0，则在整个测试过程中，待测电容的充电总时长为T＝0x23DFE0/f0，f0为计时器的时钟信号输入端CLK输入的时钟信号频率。[0083]在整个测试过程结束后，计数器中的数值为0x00008C，也即在整个测试过程中，待测电容的充电总次数为M＝0x00008C。[0084]将整个测试过程中，待测电容的平均充电时长为T/M。待测电容容值为：

其中，C0＝100nF，Δt0为预先测量得到的容值为100nF的标准电容的充电时

长，且Δt0＝0x001DD1。最终计算得到的待测电容的电容值为：C＝219.99nF。

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说　明　书

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虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本

发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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