通过波形监视的阻抗测量制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种根据波形发生器的输出信号的波形监视来确定所连接的被测设备(DUT)的输入阻抗的能力。使用本发明专利技术的实施例，DUT的输入阻抗由波形监视的结果确定。DUT的阻抗信息以及提供给DUT的实际波形一起使根据本发明专利技术实施例的系统能够表征电路行为，以用于DUT性能优化与问题调试解决。

Impedance measurement by waveform monitoring

The embodiment of the present invention provides the ability to determine the input impedance of the connected device (DUT) according to the waveform monitoring of the output signal of the waveform generator. Using the embodiment of the invention, the input impedance of DUT is determined by the result of waveform monitoring. The impedance information of the DUT and the actual waveform provided to the DUT enable the system in accordance with the embodiment of the invention to characterize the circuit behavior to be used for DUT performance optimization and problem debugging.

【技术实现步骤摘要】
通过波形监视的阻抗测量
本公开涉及用于电气阻抗测量的系统及方法，具体而言，涉及使用波形监视技术的测量电气阻抗的系统及方法。
技术介绍
任意波形与函数发生器(AFG)设备广泛用于生成连续/突发用户定义/数学函数波形信号，其被用于电路设计和测试。AFG在其工作频率范围内一般具有50欧姆的输出阻抗。众所周知，被测设备(DeviceUnderTest，DUT)的输入阻抗会影响AFG生成的输出信号。在较宽的频率范围内测量DUT的阻抗一般需要矢量网络分析仪(VNA)。然而VNA不提供应用于DUT的波形信号信息，在时间域中进行全面分析时通常需要该信息。因此，在监视AFG的波形时测量DUT的阻抗仍然无法实现。本专利技术的实施例解决了现有技术中的上述以及其他问题。
技术实现思路
本申请提供了一种确定网络中的被测设备的电气输入阻抗的方法，所述网络包括：波形发生器，其被构造为在所述波形发生器的输出处提供测试波形的波形信息；波形监视器，其具有与所述波形发生器的输出耦接的输入，所述方法包括：将所述波形发生器的输出耦接至负载，所述负载匹配电缆；在一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；将所述波形发生器的输出耦接至开路负载；在相同的所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；将所述波形发生器的输出通过所述电缆耦接至所述被测设备；在相同的所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；以及根据测得的数值确定所述被测设备的输入阻抗。在一些实施例中，所述方法还包括：利用使用匹配电缆的负载(matchingcableload)时测得的所述测试波形的测量数值以及利用使用所述开路负载时测得的所述测试波形的测量数值确定测量结果的复数比率ko。在一些实施例中，所述方法还包括：利用使用匹配电缆的负载时测得的所述测试波形的测量数值以及利用当所述波形发生器被耦接至所述被测设备时测得的所述测试波形的测量数值确定测量结果的复数比率kl。在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述ko和kl的数值确定所述被测设备的输入阻抗。在一些实施例中，确定所述被测设备的输入阻抗的步骤包括：对于被测频率f中的至少一个频率，求解等式：在一些实施例中，所述测试波形是正弦波。在一些实施例中，所述测试波形是脉冲。本申请还提供了一种用于确定被测设备的电气输入阻抗的波形监视器，所述波形监视器与波形发生器的输出耦接，并且具有输入，所述输入用于接收由所述波形发生器产生的测试波形的信息，所述波形监视器包括：第一测量装置，用于在所述波形发生器的输出被耦接至负载时，在一个或多个频率下测量所述测试波形的电压，其中所述负载匹配电缆；第二测量装置，用于在所述波形发生器的输出被耦接至开路负载时，在所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；第三测量装置，用于在所述波形发生器的输出被通过所述电缆耦接至所述被测设备时，在所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；以及处理器，其被构造为用于根据所述第一测量装置、所述第二测量装置和所述第三测量装置测得的电压确定所述被测设备的电气输入阻抗。在一些实施例中，所述处理器被构造为用于利用所述第一测量装置与所述第二测量装置测得的电压，确定测量结果的复数比率ko。在一些实施例中，所述处理器被构造为用于利用所述第一测量装置与所述第三测量装置的测得的电压，确定测量结果的复数比率kl。在一些实施例中，所述处理器被构造为用于根据所述ko和kl的数值确定所述被测设备的电气输入阻抗。在一些实施例中，所述处理器被构造为用于通过求解等式：确定所述被测设备的输入阻抗。在一些实施例中，所述测试波形是正弦波。在一些实施例中，所述测试波形是脉冲。附图说明图1是描述了根据本专利技术一个实施例的一种具有波形监视的任意波形与函数发生器的框图；图2是描述了用于本专利技术的实施例的多个用于确定阻抗的示例性测量的框图；图3是描述了用于本专利技术的实施例的示例性操作的流程图。具体实施方式本专利技术的实施例包括使用电缆去嵌入(cablede-embedding)功能来对被测设备(DUT)上的有效信号进行实时波形监视的技术。实施例还允许用户确定DUT的输入阻抗以表征(characterize)电路行为，从而用于性能优化与问题解决。如下所述，通过使用本专利技术的实施例，可以用单个AFG设备实现波形监视与阻抗测量两项功能。图1是根据本专利技术的实施例的包括了AFG的测试系统的框图。任意波形与函数发生器(AFG)100产生定制和标准的波形信号，它们在设计与测试电路与设备时是有用的。尽管本专利技术实施例的描述参考了AFG，但是可以使用任何种类的生成波形的设备。总的来说，AFG100在信号放大器180的输出处生成输出信号182。所需的特定输出信号由用户选择。一经选定，时间/相位-地址映射器(Time/Phasetoaddressmapper)120生成地址,以在波形存储器140中储存所需信号的中间形式。地址映射器120包括来自系统时钟110的输入，并且生成将要被输入到波形存储器140中的地址数据和时钟数据。例如高速数模转换器(DAC)的转换器160将来自波形存储器140的数字信号转换为模拟信号。例如波形重构滤波器的滤波器170在模拟信号被传输到信号放大器180以输出为输出信号182之前，对模拟信号进行滤波。AFG100的输出信号182可以被传输至被测设备(DUT)。有益地，通过用例如图1所示波形分析器200的波形分析器来分析输出信号182，可以确定耦接至输出信号182的DUT的输入阻抗。图1中所示的波形分析器200包括接收输入信号的放大器210。在此情况下，波形分析器200的输入信号是AFG100的输出信号182。AFG100的输出信号182还被耦接到DUT。在被提供给ADC230前，波形分析器200的输入信号被传输通过抗混叠滤波器220，ADC230将模拟信号转换为数字信号，包括时钟以及数据信号。这些数据与时钟信号被传给波形获取控制器240。提供给波形获取控制器240的还有触发信号，其由耦接在AFG100与波形分析器200之间的同步器190产生。波形获取控制器240被耦接至波形获取存储器250。在被发送给显示器(没有单独描述)之前，波形可以被去嵌入(de-embedded)并被提供给去嵌入器260。显示器向用户可视地展示了去嵌入的波形。本专利技术的实施例能够通过分析提供给DUT的波形来测量耦接至AFG100的输出182的DUT的输入阻抗。图2是描述了本专利技术的实施例中使用的用来确定阻抗的多种示例性测量的框图。图3是一个示例性流程图300，其描述了基于波形监视确定DUT的输入阻抗的示例性步骤。现在结合图2和图3阐述本专利技术的实施例。测量DUT的输入阻抗中的第一进程302是测量AFG100的输出180处的信号的电压。这有时被称为尼尔-康塞曼卡口(BayonetNeill-Concelman,BNC)输出，因为AFG100通常通过BNC连接头连接到DUT。具体而言，在一个实施例中，当AFG100通过耦接至BNC输出的电缆生成频率为f的正弦信号时，第一进程302测量输出180处的电压，其中该BNC输出耦接到匹配负载，也即与电缆特征阻抗相等的负载，并且通过同步采集生成AFG100的名义输出Vmea_nom的复数测量结果。也就是说，Vmea_nom可以被用复数形式表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定网络中的被测设备的电气输入阻抗的方法，所述网络包括：波形发生器，其被构造为在所述波形发生器的输出处提供测试波形的波形信息；波形监视器，其具有与所述波形发生器的输出耦接的输入，所述方法包括：将所述波形发生器的输出耦接至负载，所述负载匹配电缆；在一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；将所述波形发生器的输出耦接至开路负载；在相同的所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；将所述波形发生器的输出通过所述电缆耦接至所述被测设备；在相同的所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；以及根据测得的数值确定所述被测设备的输入阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种确定网络中的被测设备的电气输入阻抗的方法，所述网络包括：波形发生器，其被构造为在所述波形发生器的输出处提供测试波形的波形信息；波形监视器，其具有与所述波形发生器的输出耦接的输入，所述方法包括：将所述波形发生器的输出耦接至负载，所述负载匹配电缆；在一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；将所述波形发生器的输出耦接至开路负载；在相同的所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；将所述波形发生器的输出通过所述电缆耦接至所述被测设备；在相同的所述一个或多个频率下测量所述测试波形的电压；以及根据测得的数值确定所述被测设备的输入阻抗。2.根据权利要求1所述的确定电气输入阻抗的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用使用匹配电缆的负载时测得的所述测试波形的测量数值以及利用使用所述开路负载时测得的所述测试波形的测量数值确定测量结果的复数比率ko。3.根据权利要求2所述的确定电气输入阻抗的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用使用匹配电缆的负载时测得的所述测试波形的测量数值以及利用当所述波形发生器被耦接至所述被测设备时测得的所述测试波形的测量数值确定测量结果的复数比率kl。4.根据权利要求3所述的确定电气输入阻抗的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述ko和kl的数值确定所述被测设备的输入阻抗。5.根据权利要求3所述的确定电气输入阻抗的方法，其特征在于，确定所述被测设备的输入阻抗的步骤包括：对于被测频率f中的至少一个频率，求解等式：6.根据权利要求1所述的确定电气输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：范志广，
申请(专利权)人：泰克公司，
类型：发明
国别省市：美国,US