根據(jù)上面所述的充電法電容參數(shù)測(cè)量特點(diǎn)，如果需要設(shè)計(jì)一款只測(cè)電容容量參數(shù)，而且能防高壓的電容測(cè)試系統(tǒng)，那么問(wèn)題的關(guān)鍵就集中到一點(diǎn)：具有一個(gè)大范圍，高精準(zhǔn)，可編程的恒流源。事實(shí)上，我們?cè)谏厦娼榻BPSoC時(shí)已經(jīng)提到了，PSoC都具有可實(shí)現(xiàn)充電法測(cè)量電路所需的比較器，計(jì)數(shù)器之外的可編程模擬和數(shù)字模塊之外，還具有可編程恒流源(IDAC)硬件資源。因此，基于PSoC來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)耐高壓，寬量程，高精度，低成本的電容容量測(cè)試系統(tǒng)會(huì)是一件很容易做到的事情。

　　基于PSoC的防高壓電容容量測(cè)量方案實(shí)現(xiàn)

　　根據(jù)我們上面對(duì)基于PSoC的防高壓電容容量測(cè)量方案的可行性，實(shí)現(xiàn)拓樸以及PSoC 內(nèi)部架構(gòu)的闡述，我們可以知道要實(shí)現(xiàn)這一方案需要做如下幾部分設(shè)計(jì)：防高壓測(cè)量外圍電路設(shè)計(jì)，PSoC模塊配置設(shè)計(jì)和測(cè)量軟件設(shè)計(jì)。下面我們將對(duì)其分別進(jìn)行介紹。

　　防高壓電容測(cè)量外圍電路設(shè)計(jì)

　　圖3 電容測(cè)量外圍電路

　　圖3是基于PSoC進(jìn)行電容測(cè)量的外圍電路，充電測(cè)量時(shí)，PSoC內(nèi)的IDAC(可編程恒流源)通過(guò)Cap test引腳輸出恒定電流經(jīng)過(guò)R13,R12分別對(duì)待測(cè)電容CX和已知電容容量C8充電，Cap test引腳上的電壓就會(huì)線性增高，一旦達(dá)到參考電壓Vref時(shí)，PSoC內(nèi)部的比較器就會(huì)翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生控制信號(hào)給PSoC內(nèi)的微控制器，微控制器就會(huì)將計(jì)數(shù)結(jié)果取走進(jìn)行容值計(jì)算與顯示，從而容值測(cè)量;同時(shí)比較器翻轉(zhuǎn)中斷信號(hào)也會(huì)觸發(fā)放電控制引腳Ctrl置高，將NMOS管導(dǎo)通，為CX,C8提供放電電路。在此還有一個(gè)PMOS管未提及的作用。這個(gè)PMOS管就是用來(lái)專門(mén)為了防高壓而設(shè)計(jì)的。當(dāng)帶高壓電荷(比VDD電源高的電壓電荷)的待測(cè)電容CX放到測(cè)試夾具進(jìn)行測(cè)試時(shí)，PMOS管的源極S電壓就變?yōu)榇郎y(cè)電容上的電壓值，由于PMOS管的柵極電壓近似為VDD,因此PMOS管就會(huì)瞬間導(dǎo)通，一直導(dǎo)通到CX上的電壓 低于VDD，PMOS管才會(huì)關(guān)閉。所以PMOS管構(gòu)成了高壓硬件放電通路，從而確保PSoC不會(huì)受到高壓電荷長(zhǎng)時(shí)間的沖擊。圖中電阻R12為330Ω，PMOS管的工作電流為1A，因此，采用該電路可耐1A×330Ω=330V的高壓電荷。330V的耐壓指標(biāo)對(duì)普通的電子工程師來(lái)講一般是足夠了，因?yàn)槌Ｓ玫碾娮与娖鳟a(chǎn)品的交流電為220V。當(dāng)然如果還需要耐更高的電壓信號(hào)，可以將R12電阻加大或選擇導(dǎo)通電流更大的PMOS管。

　　PSoC模塊配置設(shè)計(jì)

　　圖4 PSoC內(nèi)部模塊配置圖