[發(fā)明專利]多通道數(shù)字示波器帶寬平坦度和一致性檢測(cè)方法及其系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711387199.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108107394A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)思凡;吳朝榮;薛增鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建利利普光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 翁志霖

本發(fā)明公開(kāi)多通道數(shù)字示波器帶寬平坦度和一致性檢測(cè)方法及其系統(tǒng)，其包括以下步驟：S1，示波器標(biāo)準(zhǔn)儀輸出高低電平至每個(gè)通道；S2，示波器標(biāo)準(zhǔn)儀連續(xù)輸出1Hz至最高帶寬的標(biāo)準(zhǔn)正弦波；S3，示波器掃描每個(gè)通道上的標(biāo)準(zhǔn)正弦波；S4，示波器校準(zhǔn)儀輸出結(jié)束標(biāo)識(shí)至每個(gè)通道；S5，檢測(cè)程序提取示波器每個(gè)通道采集的密集波形數(shù)據(jù)；S6，密集波形的數(shù)據(jù)平分為若干份并進(jìn)行波形截取；S7，計(jì)算每份波形數(shù)據(jù)的幅度值；S8，將計(jì)算出的每個(gè)通道的各個(gè)頻率點(diǎn)的幅值分別進(jìn)行連線，得到對(duì)應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線；S9，在同一張圖上比較各個(gè)通道的一致性，記錄差異最大的頻率點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的通道作為示波器通道一致性參數(shù)。本發(fā)明加快電路帶寬調(diào)試的進(jìn)度，縮短產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及多通道數(shù)字示波器帶寬平坦度和一致性檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

作為數(shù)字示波器的關(guān)鍵性指標(biāo)，頻率響應(yīng)曲線的平坦度和各個(gè)通道間曲線的一致性，是判斷一個(gè)示波器優(yōu)劣的直接技術(shù)指標(biāo)。具有良好的帶寬平坦度可以保證被測(cè)信號(hào)盡可能不失真的還原出來(lái)。各個(gè)通道在采集不同頻率的同一信號(hào)時(shí)，顯示的波形是否一致，是對(duì)示波器品質(zhì)的一種很直觀的體現(xiàn)。傳統(tǒng)的對(duì)數(shù)字示波器頻率響應(yīng)曲線的測(cè)試方法有，（1）輸入一個(gè)階躍信號(hào)，得到數(shù)字示波器階躍響應(yīng)，并進(jìn)行求導(dǎo)等一系列算法計(jì)算出示波器的頻率響應(yīng)曲線。這種方法看上去效率很高，但是這種方法得到的頻率響應(yīng)曲線誤差很大。首先，階躍信號(hào)是一個(gè)理想信號(hào)，實(shí)際生活中并不存在這種信號(hào)，輸入一個(gè)準(zhǔn)階躍信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列的算法計(jì)算，誤差因子會(huì)被放大。再次，數(shù)字示波器是一種離散系統(tǒng)，進(jìn)行差分和離散傅立葉變換參數(shù)n都沒(méi)有辦法取到無(wú)窮大。進(jìn)而這種近似計(jì)算對(duì)最后得到的示波器頻率響應(yīng)影響很大。（2）使用一臺(tái)掃頻信號(hào)發(fā)生器，通過(guò)不斷的改變掃頻信號(hào)發(fā)射器輸出的頻率，在示波器上通過(guò)計(jì)算終端或是人工記錄各個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)值，通過(guò)記錄的表格數(shù)據(jù)，進(jìn)而繪制得到頻率響應(yīng)曲線。這種方法比較耗時(shí)，而且在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中往往一天幾百臺(tái)的儀器需要檢測(cè)，使用這種方法肯定是行不通的。隨著電子技術(shù)和大規(guī)模集成芯片的不斷發(fā)展，可以掃頻到上GHz的信號(hào)發(fā)生器的價(jià)格也是越來(lái)越便宜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供多通道數(shù)字示波器帶寬平坦度和一致性檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，（1）應(yīng)對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)需要，高精度的檢測(cè)出數(shù)字示波器帶寬平坦度和多通道帶寬一致性這兩個(gè)指標(biāo)。（2）快速、高效的檢測(cè)出這兩項(xiàng)指標(biāo)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

多通道數(shù)字示波器帶寬平坦度和一致性檢測(cè)方法，其包括以下步驟：

S1，示波器校準(zhǔn)儀輸出高低電平作為同步頭至示波器的每個(gè)通道上；

S2，示波器校準(zhǔn)儀按設(shè)定間隔頻率連續(xù)輸出1Hz至當(dāng)前示波器的最高帶寬的標(biāo)準(zhǔn)正弦波；

S3，控制示波器進(jìn)慢掃狀態(tài)并掃描每個(gè)通道上的標(biāo)準(zhǔn)正弦波，同時(shí)保證示波器采樣率大于被采集信號(hào)最高頻率的2倍；

S4，示波器掃描結(jié)束后，示波器校準(zhǔn)儀輸出高低電平作為一幀的結(jié)束標(biāo)識(shí)至示波器的每個(gè)通道上；

S5，計(jì)算終端上的檢測(cè)程序分別識(shí)別并提取示波器每個(gè)通道采集的同步頭與結(jié)束標(biāo)識(shí)之間的密集波形；

S6，根據(jù)最高帶寬將提取的每個(gè)通道的密集波形的數(shù)據(jù)平分為若干份并分別進(jìn)行波形截取；

S7，計(jì)算截取的每份波形數(shù)據(jù)的幅度值得到對(duì)應(yīng)頻率點(diǎn)的幅值；

S8，將計(jì)算出的每個(gè)通道的各個(gè)頻率點(diǎn)的幅值分別進(jìn)行連線，得到每個(gè)通道對(duì)應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線；每個(gè)通道頻率響應(yīng)曲線中變化最劇烈的地方記錄下來(lái)，作為表征這個(gè)通道的帶寬平坦度的參數(shù)；

S9，每個(gè)通道的頻率響應(yīng)曲線畫(huà)在同一張圖上比較各個(gè)通道的一致性，并把差異最大的頻率點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的通道記錄下來(lái)，作為表征示波器通道一致性的參數(shù)。