[发明专利]一种小信号上直流偏置电压测量装置及方法

说明书

本发明主要公开了一种小信号上直流偏置电压测量电路及方法，本发明将待测信号中的交直流信号分离，幅度较小的交流信号进行放大后测量，确保交流信号的测试精度；而直流偏置信号通过直流信号采集器进行直接采样，并测量幅值，当直流偏置信号幅度较大时，则利用直流信号可调衰减器进行衰减处理后，再通过ADC采样并测量幅值，这种测试方法即可以提升直流偏置信号的测试精度，同时也增加了直流偏置信号的测试范围；同时，本发明所述的方法是一种直接测量模式，可以实现交流小信号上的直流偏置电压测量范围更大，测试精度更高。

技术领域

本发明涉及测试测量技术领域，特别涉及一种小信号上直流偏置电压测量装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

数字存储示波器等时域信号分析设备在对交流小信号进行分析处理时，还需要对信号上的直流偏置电压具有良好的测试能力。现有的测试方法是通过调节放大器来调节输入端的直流电平，使调节端的直流电压逼近信号输入端的直流电压，通过计算此时调节端的电压值，实现直流偏置电压的测量，上述方式属于间接测量模式，测试时需要测试者观察并判断输入信号是否具有直流偏置，因此，测试精度受人为因素影响较大，造成测试精度极低；其次，其可以测试的直流偏置范围由放大器的动态范围决定，取决于放大器的正负工作电压，为了实现交流小信号的测试，特别是高频信号的测试，这个放大器的动态范围通常设置的比较小，因此，上述测试方法，直流偏置电压的测量范围较小。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种小信号上直流偏置电压测量装置及方法，本发明将信号中的交直流信号分离，幅度较小的交流信号进行放大后测量，确保交流信号的测试精度；而直流偏置信号通过直流信号采集器进行直接采样，并测量幅值，当直流偏置信号幅度较大时，则先进行衰减处理，再测量幅值，这种测试方法即可以提升直流偏置信号的测试精度，同时也增加了直流偏置信号的测试范围；本发明所述的方法是一种直接测量模式，可以实现交流小信号上的直流偏置电压测量范围更大，测试精度更高。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种小信号上直流偏置电压测量装置，包括交直流信号分离装置、交流信号放大器、交流信号采集器ADC1、直流信号采集器ADC2以及信号分析处理单元，其中：

所述交直流信号分离装置用于将待测信号分离为交流信号和直流偏置信号；

所述交流信号经过交流信号放大器进行放大处理，再通过交流信号采集器ADC1进行采样，最后传递到信号分析处理单元进行处理；

所述直流偏置信号经过直流信号采集器ADC2进行采样，最后传递到信号分析处理单元进行处理；

优选的，所述小信号上直流偏置电压测量装置，还包括直流信号衰减器，所述衰减器接收交直流信号分离装置分离出的直流偏置信号，并在所述直流偏置信号的幅值超过预设阈值时进行衰减控制。

优选的，所述直流信号衰减器为直流信号可调衰减器，用于对直流偏置信号的灵活调节。

一种小信号上直流偏置电压测量方法，包括以下步骤：

测试信号通过交直流信号分离装置将输入信号分离为交流信号和直流偏置信号；

所述交流信号经过交流信号放大器进行放大处理；

经过放大处理后的交流信号通过交流信号采集器ADC1进行采样；

所述直流偏置信号通过直流信号采集器ADC2进行采样；

经过采样后的交流信号利用信号分析处理单元中的交流信号处理模块进行分析处理；

经过采样后的直流偏置信号利用信号分析处理单元中的直流偏置信号处理模块进行分析处理。