CN105548752B - 可提高激励信号信噪比的测试系统 - Google Patents

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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本发明提出了一种提高测试激励信号信噪比的方法，在信号发生器与待测器件间增加无源分压电路，通过分压比调整信号发生器输出信号幅度，使信号经过分压电路后还原到实际待测器件需要的信号幅度，从而实现激励信号幅值不变，通过分压电路后信号携带的噪声发生了相应倍数的衰减，分压电路设计靠近待测器件端，从而实现降低整个信号传输通路上噪声的作用，提高激励信号信噪比，具有简单、灵活方便等优点。

Description

可提高激励信号信噪比的测试系统
技术领域
本发明涉及器件测试领域，尤其涉及一种可提高激励信号信噪比的测试系统。
背景技术
信号发生器(AWG)是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。
目前在对待测器件(DUT)进行测试时，通常会由信号发生器(AWG)发出激励信号，对待测器件进行测试。图1为具有典型任意波形发生器测试系统的结构示意图，其中，通常情况下会在信号发生器中与待测器件之间增加低通滤波器(LPF)或者带通滤波器(BPF)，图未示出，通过低通滤波器的作用滤除高频信号或者除需要信号以外的频率分量，从而提高激励信号总谐波失真(THD)和无杂散动态范围(SFDR)指标，但是这些无法降低信号噪声，而且不管是低通滤波器和是带通滤波器的引入均会增加传输路径上的信号噪声。
由于测试系统、测试线路、外围器件会带来噪声干扰等影响，从而影响AWG输出信号质量，从而导致待测器件测量的不准确。如上文所述，现有技术中可以通过增加低通滤波器或带通滤波器提高THD和SFDR，但是无法提高信噪比(SNR)。信噪比(SNR)是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例，单位为分贝(dB)，SNR计算为信号采样奈奎斯特频率内信号功率与全部噪声功率比值的对数。SNR、THD和SFDR是表征AWG输出信号质量的主要指标。因此，为了提高AWG输出信号质量，需要一种提高信噪比的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高激励信号信噪比的测试系统，能够在不改变输入激励信号幅度和频率的情况下，降低激励信号噪声，提高激励信号信噪比，从而满足待测器件规格要求。
为了实现上述目的，本发明提出了一种可提高激励信号信噪比的测试系统，用于对待测器件进行测试，包括信号发生器及分压电路，所述分压电路连接在所述信号发生器和待测器件之间。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，所述分压电路采用电阻分压的无源线性分压电路。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，所述分压电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，所述第一电阻R1和第二电阻R2串联形成第一支路，所述第一电阻R1和第三电阻R3串联形成第二支路，所述第四电阻R4连接在第一支路和第二支路之间。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，所述第一电阻R1为0欧姆。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，所述分压电路的分压比G为：
其中，R2、R3和R4分别为第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，所述分压比G的范围为0～1。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，还包括滤波电路，所述滤波电路连接在信号发生器和分压电路之间。
进一步的，在所述的可提高激励信号信噪比的测试系统中，所述滤波电路包括低通滤波或者带通滤波电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：在信号发生器与待测器件间增加无源分压电路，通过分压比调整信号发生器输出信号幅度，使信号经过分压电路后还原到实际待测器件需要的信号幅度，从而实现激励信号幅值不变，通过分压电路后信号携带的噪声发生了相应倍数的衰减，分压电路设计靠近待测器件端，从而实现降低整个信号传输通路上噪声的作用，提高激励信号信噪比，具有简单、灵活方便等优点。
附图说明
图1为现有技术中具有典型任意波形发生器测试系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例中可提高激励信号信噪比的测试系统的结构示意图；
图3为本发明一实施例中分压电路的结构示意；
图4为本发明一实施例中用于测试包括分压电路或不包括分压电路的测试系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的可提高激励信号信噪比的测试系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图2，在本实施例中，提出了一种可提高激励信号信噪比的测试系统，用于对待测器件DUT进行测试，包括信号发生器AWG及分压电路，所述分压电路连接在所述信号发生器AWG和待测器件DUT之间。其中，测试系统还包括滤波电路，所述滤波电路连接在信号发生器AWG和分压电路之间。所述滤波电路包括低通滤波或者带通滤波电路。
在本实施例中，所述分压电路采用电阻分压的无源线性分压电路，避免引入新的噪声，请参考图3，具体的，所述分压电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，所述第一电阻R1和第二电阻R2串联形成第一支路，所述第一电阻R1和第三电阻R3串联形成第二支路，所述第四电阻R4连接在第一支路和第二支路之间。
其中，所述第一电阻R1一般为0欧姆，用于实现共轭传输和无电压反射传输。所述分压电路的分压比G为：
其中，R2、R3和R4分别为第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。所述分压比G的范围为0～1。例如，设置AWG输出幅值(或功率)，首先如果G＝0.5，即AWG输出信号到器件端幅值分压一半，则在设定AWG幅值时需提高1倍，比如需要信号幅值为1Vpp(输入信号Vin)，则AWG设定输出(输出信号Vout)为2Vpp，经过分压电路后达到器件仍为1Vpp。
请参考图4，使用如图4结构中的自动测试系统进行验证，其中测试系统自带的信号源(Source)和捕捉单元(Capture Unit)进行测试，该系统可发送正弦信号，并抓取信号进行傅里叶分析，在频谱上计算SNR等参数。在Vout端通过继电器分别测量没有分压和分压两种情况下信号的SNR值。
假设，R0＝0Ω；R1＝R2＝1000Ω；R3＝100Ω
按照上述分压比值，需要设置的信号幅值为100mVpk(若是功率则为-7dbm)；则按照分压比，AWG输出信号幅值设定为2.1Vpk(如果按照功率设定，则为＝-7+13.22*2＝19.44dbm)，从而获得在不包括分压电路时，SNR值为74.71，在包括上述分压电路时，SNR值为81.11，可见，在包括分压电路时，SNR得到了显著的提高。
综上，在本发明实施例提供的可提高激励信号信噪比的测试系统中，在信号发生器与待测器件间增加无源分压电路，通过分压比调整信号发生器输出信号幅度，使信号经过分压电路后还原到实际待测器件需要的信号幅度，从而实现激励信号幅值不变，通过分压电路后信号携带的噪声发生了相应倍数的衰减，分压电路设计靠近待测器件端，从而实现降低整个信号传输通路上噪声的作用，提高激励信号信噪比，具有简单、灵活方便等优点。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可提高激励信号信噪比的测试系统，用于对待测器件进行测试，其特征在于，包括信号发生器及分压电路，所述分压电路连接在所述信号发生器和待测器件之间；
所述分压电路采用电阻分压的无源线性分压电路；
所述分压电路包括两个第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，一个所述第一电阻R1和第二电阻R2串联形成第一支路，另一个所述第一电阻R1和第三电阻R3串联形成第二支路，所述第四电阻R4连接在第一支路和第二支路之间。
2.如权利要求1所述的可提高激励信号信噪比的测试系统，其特征在于，所述第一电阻R1为0欧姆。
3.如权利要求2所述的可提高激励信号信噪比的测试系统，其特征在于，所述分压电路的分压比G为：
其中，R2、R3和R4分别为第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。
4.如权利要求1所述的可提高激励信号信噪比的测试系统，其特征在于，所述分压比G的范围为0～1。
5.如权利要求1所述的可提高激励信号信噪比的测试系统，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路连接在信号发生器和分压电路之间。
6.如权利要求5所述的可提高激励信号信噪比的测试系统，其特征在于，所述滤波电路包括低通滤波或者带通滤波电路。
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