[发明专利]一种波形发生器频响特性校准方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及检测源仪器领域，具体涉及一种波形发生器频响特性校准方法、装置及系统。

背景技术

现有的波形发生器的基本组成可以等效成图1所示的框图所示，波形发生器产生信号的基本流程为CPU配置FPGA产生波形数据送给DAC，DAC输出幅度固定的模拟波形信号，再经过乘法器和信号源幅度控制电路(如运放、π型电阻衰减等)对幅度进行调理，得到符合用户设置的波形信号输出。

由于信号通道中采用的模拟器件如运算放大器、乘法器等呈现低通且带内不平坦的频率响应特性(简称频响特性)，导致在输出信号时，幅度会随着输出频率的增大而震荡衰减。所以需要对信号通道的频率响应曲线进行校准补偿，使波形发生器的信号通道获得平坦的幅度输出。

发明内容

本申请提供一种波形发生器频响特性校准方法、装置及系统，以提高波形发生器频响特性幅度的平坦度。

根据第一方面，一种实施例中提供一种波形发生器频响特性校准方法，包括：

理想幅值获取步骤，获取待校准波形发生器指定频点频率响应的理想输出幅值；实际幅值获取步骤，获取该指定频点当前时刻频率响应的实际输出幅值；频响误差计算步骤，根据该指定频点当前时刻的实际输出幅值和理想输出幅值计算该指定频点当前时刻的频率响应误差；判断步骤，判断当前时刻的频率响应误差是否小于或等于预设阈值，如果判断为是，则执行校准数据确定步骤；如果判断为否，则执行补偿步骤；校准数据确定步骤，确定向该指定频点提供的校准数据为当前时刻及之前时刻的频率响应误差之和；补偿步骤，向该指定频点提供当前时刻及之前时刻的频率响应误差之和作为下一时刻的补偿数据对该指定频点进行补偿；获取下一时刻补偿后频率响应的实际输出幅值，计算下一时刻的频率响应误差，并判断下一时刻的频率响应误差是否小于预设阈值。

根据第二方面，一种实施例中提供一种波形发生器频响特性校准装置，包括：

理想幅值获取模块，用于获取待校准波形发生器指定频点频率响应的理想输出幅值；实际幅值获取模块，用于获取该指定频点当前时刻频率响应的实际输出幅值；频响误差计算模块，用于根据该指定频点当前时刻的实际输出幅值和理想输出幅值计算该指定频点当前时刻的频率响应误差；判断模块，用于判断当前时刻的频率响应误差是否小于或等于预设阈值；校准数据确定模块，用于当判断模块判断为是时，确定向该指定频点提供的校准数据为当前时刻及之前时刻的频率响应误差之和；补偿模块，用于当判断模块判断为否时，向该指定频点提供当前时刻及之前时刻的频率响应误差之和作为下一时刻的补偿数据对该指定频点进行补偿。

根据第三方面，一种实施例中提供一种波形发生器频响特性校准系统，包括：

功率计，用于与待校准波形发生器信号连接，检测待校准波形发生器指定频点的频率响应的实际输出幅值；上述频响特性校准装置，频响特性校准装置与功率计信号连接，功率计将检测到的频率响应的实际输出幅值输出给频响特性校准装置，频响特性校准装置根据获取的频率响应的实际输出幅值进行相应的处理。

依据上述实施例的波形发生器频响特性校准方法及装置，由于采取逐次逼近的校准方式获取波形发生器的校准数据，使校准后的实际输出幅值与理想幅值之间的误差收敛在预设阈值范围内，提高了校准精度，继而改善了波形发生器频响特性幅度的平坦度。

附图说明

图1为波形发生器的结构原理图；

图2为一种实施例的波形发生器频响特性校准系统结构示意图；

图3a为一例波形发生器频率响应特性输出信号示意图；

图3b为一例波形发生器频率响应特性输出信号校准误差示意图；

图4为本实施例公开的一种波形发生器频响特性校准装置结构示意图；

图5为本实施例公开的一种波形发生器频响特性校准方法流程图；

图6为本实施例公开的一种波形发生器频响特性校准策略示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本申请的方法装置及系统适用于波形发生器，本申请实施例中以任意波形发生器为例进行说明，在其它实施例中，也适用于其它特定的波形发生器，如正弦波、锯齿波发生器等。