CN104639173A - 一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法 - Google Patents

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武福存
许崴稚
高伟强
黄月芳
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Abstract

本发明提出一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法，可以快速实现模拟输出校准，将生产效率提高数倍，从而降低生产成本。(1)根据模拟输出的精度要求，确定输出误差限；(2)根据模拟输出信号幅度范围及DA分辨率，计算得出优化系数a；(3)配置使能模拟输出，数据量为已存校准值X；(4)测量输出并计算输出差值△；(5)根据已存校准值X及当前输出差值△，计算得出本次校准值C，存储C并将X数值替换为C值；(6)配置DA输出码值为C值；(7)判断当前输出是否在误差限范围内，不满足则重复步骤(4)～(7)，直至满足要求。

Description

一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法
技术领域
本发明属于模拟输出测试技术领域，特别涉及一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法。
背景技术
为保证模拟输出的输出精度，必须对模拟输出进行校准处理。传统的模拟输出校准方法是采用设定基准值然后连续累加固定差值，以求得最终校准值，传统方法基于“猜测”思想，耗费大量时间精力，无形中增加了人力、物力投入变相增加了生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是突破现有模拟输出校准“猜测”思想范畴，提出一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法，可以快速实现模拟输出校准，将生产效率提高数倍，从而降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法，包括以下步骤：
(1)根据模拟输出的精度要求，确定输出误差限；
(2)根据模拟输出信号幅度范围及DA分辨率，计算得出优化系数a；
(3)配置使能模拟输出，数据量为已存校准值X；
(4)测量输出并计算输出差值△；
(5)根据已存校准值X及当前输出差值△，计算得出本次校准值C，存储C并将X数值替换为C值；
(6)配置DA输出码值为C值；
(7)判断当前输出是否在误差限范围内，不满足则重复步骤(4)～(7)，直至满足要求。
附图说明
图1为本发明相关的模拟输出实现原理总体结构示意图；
图2为本发明一种校准方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明相关的模拟输出实现原理总体结构示意图。如图所示，有效的数字码值送至DA转换器，转换后的模拟信号送至调理电路，调理电路一般包括滤波、衰减、放大等几个环节，调理后的信号即为实际的模拟输出，经多环节处理后可想而知实际的模拟输出与理论值之间肯定存在误差，故必须进行校准。
图2是算法实现的流程图，使用该算法进行实际模拟校准操作时的具体步骤为：
S0：计算出误差限及校准系数a，a＝(CH-CL)/(VH-VL)，式中CH、CL分别为DA芯片有效输入数字量的最大值及最小值，VH、VL分别为模拟输出信号的最大幅值及最小幅值；
S1：将模拟输出连接至数字多用表，数字多用表精度要远大于模拟输出精度要求；
S2：读取已存储的校准值X，并输入DA芯片；
S3：配置模拟输出使能，读取数字多用表的测量值；
S4：根据测量值计算得出输出差值△；
S5：根据a、X、△，计算出本次校准值C＝X+a*△；
S6：将C输入DA芯片，输出使能后再次测量当前的实际输出；
S7：判断当前的实际输出是否满足误差限要求，不满足则重复S4～S7，满足执行步骤S8；
S8：校准结束。
校准实例：
假设DA为16Bit分辨率，且具有良好的线性度，则CH、CL分别为65535、0，而模拟输出信号的幅度范围是-10V～10V，输出精度为±(0.1％设定值+5mV)，零点误差限为(-5mV～5mV)经信号调理后的CH对应的实际模拟输出为10.5V，CL对应的实际模拟输出为-11.0V，则系数a＝(65535-0)/(10-(-10))＝3276.75，。
为体现本算法的快速收敛性，假设校准零点时的原校准值X为65535，则与零点对应的实际输出差值为0-10.5V＝-10.5V，第一次执行S5后可得C＝65535-3276.75*10.5＝31129.125，取整为31129；将原X值改变为31129并存储，根据假设条件则31129对应的实际输出为-0.7875V，则循环第二次执行S5后可得C＝31129-3276.75*(-0.7875)＝33709.44；将原X值改变为33709并存储，根据假设条件则33709对应的实际输出为0.05887V，则循环第三次执行S5后可得C＝33709-3276.75*(0.0588)＝33517，根据假设条件则33517对应的实际输出为-0.004V，满足误差限要求，零点校准完成。

Claims (3)

1.一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据模拟输出的精度要求，确定输出误差限；
(2)根据模拟输出信号幅度范围及DA分辨率，计算得出校准系数a；
(3)配置使能模拟输出，数据量为已存校准值X；
(4)测量输出并计算输出差值△；
(5)根据已存校准值X及当前输出差值△，计算得出本次校准值C，存储C并将X数值替换为C值；
(6)配置DA输出码值为C值；
(7)判断当前输出是否在误差限范围内，不满足则重复步骤(4)～(7)，直至满足要求。
2.如权利要求1所述的一种基于递归思想的任意波形发生器直流校准方法，其特征在于，所述的校准系数的计算是基于DAC分辨率及模拟输出范围。
3.如权利要求2所述的快速收敛的模拟输出校准算法，其特征在于，进行每次校准操作均基于校准系数、当前模拟输出值及当前校准值，重新计算校准值。
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