一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法，属于测试测量技术领域，包括：步骤一、在示波器内预设一包括FPGA、直流源模块、正弦校准源模块和快沿源模块的校准源装置，其中正弦校准源模块内部包括一数控衰减器，用于控制信号增益；步骤二、FPGA控制直流模块、正弦校准源模块和快沿源模块进行初始化，初始化各模块通道控制，输出默认校准信号；步骤三、接收示波器上位机发送的控制信号，根据控制信号计算相应的控制值，并通过FPGA进行重配置，使得直流源模块或正弦校准源模块或快沿源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益。本发明专利技术输出的校准源类型多样，且体积小方便集成到示波器整机中作为整机校准源。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测试测量，尤其涉及一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法。

技术介绍

1、随着现代电子测试测量仪器的发展，示波器的测量带宽、测试精度也逐步提高；而针对高速示波器进行正确、有效的开机自校正是保证仪器功能、性能正常的前置条件。现有的示波器标准仪虽然在程控性、通用性和准确度等方面表现优异，但是目前的示波器标准仪也存在着体积庞大、输出校准源信号单一、以及难以集成到仪器内部实现开机自动校准的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法，解决了现有示波器标准仪存在的不足。

2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法，所述设计方法包括：

3、步骤一、在示波器内预设一包括fpga、直流源模块、正弦校准源模块和快沿源模块的校准源装置，其中正弦校准源模块内部包括一数控衰减器，用于控制信号增益；

4、步骤二、fpga控制直流模块、正弦校准源模块和快沿源模块进行初始化，初始化各模块通道控制，输出默认校准信号；

5、步骤三、接收示波器上位机发送的控制信号，根据控制信号计算相应的控制值，并通过fpga进行重配置，使得直流源模块或正弦校准源模块或快沿源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益。

6、所述步骤三中直流源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

7、a1、根据所需直流偏置，计算所需16位分辨率dac值，其中，m和c为不同的常数，为所接参考电压，为输出电压值；

8、a2、根据a1步骤的计算值重新配置dac芯片的寄存器，再根据所需信号类型，控制切换相应的输出通道。

9、所述步骤三中正弦校准源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

10、b1、根据所需输出正弦校准信号频率，设计pll芯片输出通路选择策略，且必须满足要求和，其中，为输出正弦校准信号频率，为是否开启vco倍频，，分别为pll芯片的最大、最小vco频率值，为输出通道分频比，表示4组分频值；

11、b2、根据所选输出通道，根据计算pll芯片所需的vco频率值和vco反馈环路参数，并根据输出正弦校准信号频率与和的关系选择输出通路，再计算vco回路整数倍分频n值和小数倍分频num值，其中，为鉴相器频率；

12、b3、根据b2步骤的计算值重新配置pll芯片的寄存器，再根据所需信号类型和信号增益，控制数控衰减器以切换相应的输出通道。

13、所述步骤三中快沿源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

14、c1、根据所需快沿校准信号，控制射频开关切换输入快沿源激励信号；

15、c2、根据所需信号类型，控制切换相应的输出通道。

16、所述根据输出正弦校准信号频率与和的关系选择输出通路包括：

17、当输出正弦校准信号频率大于等于时，则输出信号通路选择倍频vco输出，且根据值所在范围，选择最终vco频率；

18、当输出正弦校准信号频率大于等于且小于时，输出信号通路选择vco直接输出，且根据所在范围，选择最终vco频率；

19、当输出正弦校准信号频率小于时，输出信号通路选择vco通道分频后输出。

20、本专利技术具有以下优点：一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法，输出的校准源类型多样，且体积小方便集成到示波器整机中作为整机校准源。

【技术保护点】

1.一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述设计方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述步骤三中直流源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述步骤三中正弦校准源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述步骤三中快沿源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

5.根据权利要求3所述的一种基于FPGA实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述根据输出正弦校准信号频率与和的关系选择输出通路包括：

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述设计方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述步骤三中直流源模块输出所需校准信号的类型、频率和增益包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于fpga实现的数字示波器内部校准源设计方法，其特征在于：所述步骤三中正弦校...

【专利技术属性】

技术研发人员：周明长，邓耀辉，周永虎，

申请(专利权)人：成都玖锦科技有限公司，

类型：发明

国别省市：

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