具有失調去除功能的模塊化信號源制造技術

本申請涉及兩種具有失調去除功能的模塊化信號源。信號源是通用電子測試儀器中最常見最基本的一種。有些其他的通用電子測試儀器，如網(wǎng)絡分析儀、阻抗譜分析儀等，都包含有信號源。典型的模塊化信號源，包括：信號源基本電路，增益調整電路，偏置電路，單片機，上位機等。模塊化信號源的難點是：容易出現(xiàn)輸出失調，即容易出現(xiàn)實際輸出偏置值與所設定偏置值的過大差異，而且利用模擬電路自身來解決此失調問題似無可能。本申請方案，預檢測輸出失調值，并將其作為失調補償值保存在單片機或上位機上，讓設定的理想偏置值減去之，從而極大地消除輸出失調的量。出失調的量。出失調的量。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
具有失調去除功能的模塊化信號源


[0001]本申請涉及兩種具有失調去除功能的模塊化信號源。
[0002]信號源是通用電子測試儀器中最常見最基本的一種。有些其他的通用電子測試儀器，如網(wǎng)絡分析儀、阻抗譜分析儀等，都包含有信號源。信號源，可根據(jù)需要設計成輸出正弦波、三角波、鋸齒波甚至任意波形。
[0003]本申請的模塊化信號源指：一個信號源電路模塊配一臺個人計算設備形成的具有信號源功能的儀器。這里的個人計算設備，指普通PC、手機、PAD等，本申請將其統(tǒng)稱為上位機。模塊化信號源的優(yōu)點是：便于開發(fā)，方便攜帶。

技術介紹

[0004]一個典型的模塊化信號源，包括：信號源基本電路，增益調整電路，偏置電路，單片機，上位機等。信號源基本電路，往往是一個集成電路，產生一種類型的源信號，其頻率可由單片機設置，其幅度一般固定；增益調整電路，是一個放大電路，其增益由單片機編程控制，以實現(xiàn)不同幅度的信號輸出；偏置電路，包括一個數(shù)模轉換器(DAC)和一個求和電路，單片機控制DAC輸出設定的偏置值，通過求和電路將其疊加到輸出信號上作為最終輸出。
[0005]以上模塊化信號源的難點是：容易出現(xiàn)輸出失調，即容易出現(xiàn)實際輸出偏置值與所設定偏置值有一定差異。究其原因，信號源基本電路存在偏置或失調，增益調整電路和求和電路也存在不同程度的失調，特別是增益調整電路的多檔增益對應不同程度的失調電壓，如此以來，利用模擬電路自身來解決失調問題變得不可能。

技術實現(xiàn)思路

[0006]專利技術目的。
[0007]提出模塊化信號源具有失調去除功能的解決方案，使模塊化信號源實際輸出偏置與所設定偏置值一致，當設定偏置值為0時，輸出的實際偏置值也接近于0。
[0008]技術方案。
[0009]一種具有失調去除功能的模塊化信號源，包括信號源基本電路、增益調整電路、偏置電路、單片機、上位機，其特征在于，(1)信號源基本電路產生一種類型的源信號，其頻率由單片機設置，其幅度一般固定；(2)增益調整電路，是一個放大電路，其增益由單片機編程控制，對信號源基本電路產生的信號進行放大或縮小；(3)偏置電路，包括一個數(shù)模轉換器(DAC)和一個求和電路，單片機控制DAC輸出一個偏置值，通過求和電路將其疊加到增益調整電路輸出信號上而產生最終信號輸出；(4)單片機控制DAC輸出的一個偏置值，其大小為上位機設定的要輸出的理想偏置值減去保存在單片機上的失調補償值：(5)失調補償值的確定方法是，在搭建的模塊化信號源的初始狀態(tài)下，先將單片機控制DAC輸出的偏置值設置為0，此時，測得的信號源的實際輸出失調或者說實際偏置值，即為失調補償值；(6)預先測量信號源各增益下的失調補償值，將其保存在單片機的ROM內存中，供相應補償時調用；(7)對不同的模塊化信號源個體，由于電路器件存在個體化差異，輸出失調也存在個體化差異，
故對每個模塊化信號源個體可建立一組個性化失調補償值，將其保存在其單片機的ROM內存中，供相應補償時調用。
[0010]一種具有失調去除功能的模塊化信號源，包括信號源基本電路、增益調整電路、偏置電路、單片機、上位機，其特征在于，(1)信號源基本電路產生一種類型的源信號，其頻率由單片機設置，其幅度一般固定；(2)增益調整電路，是一個放大電路，其增益由單片機編程控制，對信號源基本電路產生的信號進行放大或縮小；(3)偏置電路，包括一個數(shù)模轉換器(DAC)和一個求和電路，單片機控制DAC輸出一個偏置值，通過求和電路將其疊加到增益調整電路輸出信號上產生最終信號輸出；(4)單片機控制DAC輸出的一個偏置值，來源于上位機的給定，其大小為上位機設定的要輸出的理想偏置值減去保存在上位機的失調補償值：(5)失調補償值的確定方法是，在搭建的模塊化信號源的初始狀態(tài)下，上位機先將設定的要輸出的理想偏置值和失調補償值均置為0，此時，測得的信號源的實際輸出失調或者說實際偏置值，即為失調補償值；(6)預先測量信號源各增益下的失調補償值，將它們保存在上位機的硬盤的某一路徑下，作為一個配置文件，供相應補償?shù)恼{用；(7)對不同的模塊化信號源個體，由于電路器件存在個體化差異，輸出失調也存在個體化差異，故對每個信號源個體可建立一組個性化失調補償值，將其保存在上位機的硬盤，作為一個配置文件供上位機相應補償時調用。
[0011]以上兩種方案的差異，主要體現(xiàn)在失調補償值存放位置的不同，前者將其存放在單片機的ROM中，后者將其存放在上位機的硬盤中，前者上位機交給單片機的只是設定的要輸出的理想偏置值，在單片機上減去失調補償值，將得到的差值再送給DAC輸出，后者在上位機上進行設定的要輸出的理想偏置值減去失調補償值的運算，將得到的差由上位機交給單片機，交給單片機機后不再進行減法運算，直接送給DAC輸出。
[0012]有益效果。
[0013]后文實施例欄目中，制作了本申請具有失調去除功能的信號源。對其進行了測試。失實測了輸出理想偏置值設定為0V、失調補償值也置為0V的起始狀態(tài)下對應不同信號增益的輸出失調值，如表1第4列所示；然后，重置失調補償值為實測的輸出失調值，如表1第5列所示；最后，實測重置失調補償后的輸出失調值，如表1第6列所示。
[0014]以上測試說明，本申請的技術方案可行，通過補償，可使輸出失調值大大減小，減小至少一個量級，因此，取得了實質進展。
[0015]表1，不同信號增益下的輸出失調的測試及補償結果
[0016]附圖說明
[0017]圖1，本申請所屬典型模塊化信號源框圖。圖中，∑指求和電路，與模數(shù)轉換器DAC構成偏置電路。
[0018]圖2，本申請一種模塊化信號源框圖。圖中，∑指求和電路，與模數(shù)轉換器DAC構成偏置電路。在單片機內保存失調補償值，并進行理想偏置設定值與失調補償值的減法運算。
[0019]圖3，本申請另一種模塊化信號源框圖。圖中，∑指求和電路，與模數(shù)轉換器DAC構成偏置電路。在上位機內保存失調補償值，并進行理想偏置設定值與失調補償值的減法運算。
[0020]圖4，本申請實施例中回采信號源輸出信號軟件界面圖。圖中，BiasVoltage＝0V為信號源設定的信號輸出理想偏置值，均值
?
2.561E
?
3(單位V)為實測失調值或實測偏置值，此時，未補償失調，失調補償值設定為0。
[0021]圖5，本申請實施例中回采信號源輸出信號軟件界面圖。圖中，BiasVoltage＝0V為信號源設定的信號輸出理想偏置值，均值
?
2.091E
?
5(單位V)為實測失調值或實測偏置值，此時，進行了失調補償，失調補償值設定為
?
2.561E
?
3(單位V)。
具體實施方式
[0022]實施例。一種具有失調去除功能的模塊化信號源，包括信號源基本電路、增益調整電路、偏置電路、單片機、上位機。選用ADI9833集成電路作為信號源基本電路，選用可編程增益放大器PGA281搭建增益調整電路，選用DAC8551作為偏本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種具有失調去除功能的模塊化信號源，包括信號源基本電路、增益調整電路、偏置電路、單片機、上位機，其特征在于，(1)信號源基本電路產生一種類型的源信號，其頻率由單片機設置，其幅度一般固定；(2)增益調整電路，是一個放大電路，其增益由單片機編程控制，對信號源基本電路產生的信號進行放大或縮小；(3)偏置電路，包括一個數(shù)模轉換器(DAC)和一個求和電路，單片機控制DAC輸出一個偏置值，通過求和電路將其疊加到增益調整電路輸出信號上而產生最終信號輸出；(4)單片機控制DAC輸出的一個偏置值，其大小為上位機設定的要輸出的理想偏置值減去保存在單片機上的失調補償值：(5)失調補償值的確定方法是，在搭建的模塊化信號源的初始狀態(tài)下，先將單片機控制DAC輸出的偏置值設置為0，此時，測得的信號源的實際輸出失調或者說實際偏置值，即為失調補償值；(6)預先測量信號源各增益下的失調補償值，將其保存在單片機的ROM內存中，供相應補償時調用；(7)對不同的模塊化信號源個體，由于電路器件存在個體化差異，輸出失調也存在個體化差異，故對每個模塊化信號源個體可建立一組個性化失調補償值，將其保存在其單片機的ROM內存中，供相應補償時調用。2.一種具有失調去除功能的模塊化信號源...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉紅星，劉樂，程東，魏宏利，
申請(專利權)人：蘇州格里德醫(yī)學傳感技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：