CN112422087A - 一种放大检波电路的自动测试系统和测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种放大检波电路的自动测试系统和测试方法，测试系统包括模拟信号源及与放大检波电路连接的信号衰减模块、傅里叶信号转换模块、正弦信号测试模块、检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块；模拟信号源输出连续的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端；傅里叶信号转换模块、正弦信号测试模块、检波误差测试单元、检波信号上升及下降时间测试模块分别对放大检波电路滤波输出端、放大输出端、检波输出端输出的信号进行测试。该测试系统和测试方法，可实现对高增益放大检波电路系统化、精准化测试，针对检波参数可实现精度和时间的准确测试。

Description

一种放大检波电路的自动测试系统和测试方法
技术领域
本发明涉及一种放大检波电路的自动测试系统。
背景技术
雷达技术的应用遍布汽车、飞机、轮船等众多领域。 随着雷达通信技术的发展进步，对雷达通信设备的要求也越来越高，特别是在A/D采样之前的放大检波环节，需要一种动态范围广、增益大、灵敏度高、集成度高的检波电路模块对信号进行有效的放大及检波，对其测试设备的精确性、可靠性、操作性等都提出了更高的要求。但是，目前由于高增益放大检波电路放大倍数较高、功能复杂，参数测试需要耗费较长时间，并且很难测试准确，尤其高增益条件下的检波参数测试难度更大。
发明内容
针对于现有技术的缺陷，本发明设计了放大检波电路的自动测试系统和测试方法，实现对高增益放大检波电路系统化、精准化测试，针对检波参数可实现精度和时间的准确测试。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种放大检波电路的自动测试系统，包括模拟信号源及与放大检波电路连接的信号衰减模块、傅里叶信号转换模块、正弦信号测试模块、检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块；
模拟信号源输出连续的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏µV级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端；
傅里叶信号转换模块对放大检波电路滤波输出端输出的信号进行测试：
正弦信号测试模块对放大检波电路放大输出端输出的信号进行测试：
检波误差测试单元对放大检波电路检波输出端输出的信号进行检波精度测试；
检波信号上升及下降时间测试模块对放大检波电路检波输出端输出的信号上升及下降时间进行测试。
进一步地，傅里叶信号转换模块对放大检波电路滤波输出端输出的信号进行测试的步骤为：
（1）首先对通频带信号进行频域扫描，找到通频带内信号的最大增益Amax和最小增益Amin，最大增益Amax和最小增益Amin的差值为带内波动；
（2）相对于（Amax+Amin）/2衰减3dB的信号频率，在低频端出现的频率点为低端截止频率fL，在高频端出现的频率点为高端截止频率fH；
（3）测试2*fH和fL/2两个频率点的信号增益相对于通带中心点信号增益的差值，即带外衰减；
（4）谐波抑制测试：输出信号的最大二次或多次谐波的增益与基波之间的增益差值，即谐波抑制。
进一步地，正弦信号测试模块对放大检波电路放大输出端输出的信号进行测试的步骤为：
测量输出的正弦信号峰峰值VO，设模拟信号源的输出信号峰峰值为VI，信号衰减模块的衰减为X，得出放大输出的放大增益A=20*log（VO/VI）+X。
进一步地，检波误差测试单元对放大检波电路检波输出端输出的信号进行检波精度测试的步骤为：
通过正弦信号测试模块对检波输入端的正弦波单峰值Vjin进行精准测试，通过检波误差测试单元对检波输出电压Vjout进行精准测试，计算检波误差Vδ=20*log（Vjout/Vjin）。
进一步地，检波信号上升及下降时间测试模块对放大检波电路检波输出端输出的信号上升及下降时间进行测试的步骤为：
在放大检波电路的模拟信号输入端输入一定脉冲个数的正弦信号，利用检波信号上升及下降时间测试模块对检波输出端输出的检波电压的上升及下降时间进行测试。
进一步地，所述放大检波电路由直流电源供电。
一种放大检波电路的自动测试方法，按照预定的时序，首先打开放大检波电路供电电源的开关；
控制模拟信号源输出正弦信号，同时，控制信号衰减模块的衰减倍数；
模拟信号源的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏µV级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端；
依次控制连接在放大检波电路滤波输出端的傅里叶信号转换模块、放大输出端的正弦信号测试模块、检波输出端的检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块按顺序对接收的信号进行测试，并进行参数计算，根据测试数据判断放大检波电路是否合格。
本发明所达到的有益效果：
本发明设计的放大检波电路的自动测试系统和测试方法，可实现对高增益放大检波电路系统化、精准化测试，尤其针对检波参数测试，不但对检波精度进行准确测试，还对检波信号上升及下降时间进行了准确测试，确保检波功能正常。正弦波测试模块不但实现信号放大倍数测试，也对输出正弦信号的谐波抑制参数进行测试，完成输出信号的放大倍数和信号质量的同步测试。
附图说明
图1是本实施例的放大检波电路测试原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
放大检波电路一般包含微小模拟信号放大、带通滤波、信号放大输出及放大检波输出功能，待测滤波输出参数包括截止频率、带外衰减、带内波动、谐波抑制；待测放大输出参数包括信号放大增益、谐波抑制；待测检波输出参数包括检波误差、检波信号上升时间、检波信号下降时间。
如图1所示，为本实施例中的放大检波电路的自动测试系统，包括模拟信号源、信号衰减模块、傅里叶信号转换模块、正弦信号测试模块、检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块。
供电电源为直流电源，包括正电源VCC和负电源VEE，两路电源通过开关S1后对高增益放大检波电路供电，开关S1与放大检波电路之间采用电感L1、L2和电容C1、C2进行电源滤波。
模拟信号源可以输出连续正弦波信号和正弦波脉冲串，输出的信号经过信号衰减模块后变成微小信号（µV级），进入高增益放大检波电路的模拟信号输入端。
滤波输出端输出的信号通过傅里叶信号转换模块进行测试：
（1）、首先对通频带信号进行频域扫描，找到通频带内信号的最大增益Amax（dB）和最小增益Amin（dB）,其差值即带内波动。
（2）、相对于（Amax+Amin）/2衰减3dB的信号频率，在低频端出现的频率点即低端截止频率fL，在高频端出现的频率点即高端截止频率fH。
（3）、测试2*fH和fL/2两个频率点的信号增益相对于通带中心点信号增益的差值，即带外衰减。
（4）、谐波抑制测试：输出信号的最大二次（或多次）谐波的增益与基波之间的增益差值，即谐波抑制。
放大输出端输出的信号通过正弦信号测试模块进行测试：
通过正弦信号测试模块测出放大输出正弦信号峰峰值VO,假设模拟信号源的输出信号峰峰值为VI,信号衰减模块的衰减为X（dB），得出放大输出的放大增益A=20*log（VO/VI）+X；该模块同时完成输出信号的谐波抑制参数测试。
检波输出端输出的信号通过检波误差测试单元对其进行检波精度测试：
检波输出主要对高增益放大检波电路内部的某一级正弦波进行检波，检波输出的电压即正弦波的单峰值。高增益放大检波电路一般对该参数精度要求极高。通过正弦信号测试模块对检波输入端的正弦波单峰值Vjin进行精准测试，通过检波误差测试单元对检波输出电压Vjout进行精准测试，通过公式Vδ=20*log（Vjout/Vjin）得出检波误差（单位：dB）。通过这种峰值比对的方法可以精准测量出检波误差精度。
检波输出端输出信号通过检波信号上升及下降时间测试模块对其进行上升及下降时间测试：
在模拟信号输入端输入一定脉冲个数的正弦信号，利用检波信号上升及下降时间测试模块对检波电压的上升及下降时间进行测试，判断检波参数优劣，一般情况下，上升时间及下降时间越快，表示检波性能越优，测试系统能够准确捕捉到检波信号的上升沿和下降沿。
控制：
通过设计操作软件，安装于PC机，使其按照预定的时序首先打开控制开关S1，然后控制模拟信号源，使其输出满足电路测试要求的正弦信号，同时，控制信号衰减模块的衰减倍数。模拟信号源的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏µV级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端。通过依次控制傅里叶信号转换模块、正弦信号测试模块、检波误差测试单元、检波信号上升及下降时间测试模块，使四组模块按序完成对应功能测试，并通过软件内置程序完成参数计算，按照预设的word模板输出电路的测试数据，并判断电路是否合格。
实施例2
本实施例公开了一种放大检波电路的自动测试方法：
按照预定的时序，首先打开放大检波电路供电电源的开关；
控制模拟信号源输出正弦信号，同时，控制信号衰减模块的衰减倍数；
模拟信号源的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏µV级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端；
依次控制连接在放大检波电路滤波输出端的傅里叶信号转换模块、放大输出端的正弦信号测试模块、检波输出端的检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块按顺序对接收的信号进行测试，并进行参数计算，根据测试数据判断放大检波电路是否合格。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种放大检波电路的自动测试系统，其特征是，包括模拟信号源及与放大检波电路连接的信号衰减模块、傅里叶信号转换模块、正弦信号测试模块、检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块；
模拟信号源输出连续的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏µV级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端；
傅里叶信号转换模块对放大检波电路滤波输出端输出的信号进行测试：
正弦信号测试模块对放大检波电路放大输出端输出的信号进行测试：
检波误差测试单元对放大检波电路检波输出端输出的信号进行检波精度测试；
检波信号上升及下降时间测试模块对放大检波电路检波输出端输出的信号上升及下降时间进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种放大检波电路的自动测试系统，其特征是，傅里叶信号转换模块对放大检波电路滤波输出端输出的信号进行测试的步骤为：
（1）首先对通频带信号进行频域扫描，找到通频带内信号的最大增益Amax和最小增益Amin，最大增益Amax和最小增益Amin的差值为带内波动；
（2）相对于（Amax+Amin）/2衰减3dB的信号频率，在低频端出现的频率点为低端截止频率fL，在高频端出现的频率点为高端截止频率fH；
（3）测试2*fH和fL/2两个频率点的信号增益相对于通带中心点信号增益的差值，即带外衰减；
（4）谐波抑制测试：输出信号的最大二次或多次谐波的增益与基波之间的增益差值，即谐波抑制。
3.根据权利要求1所述的一种放大检波电路的自动测试系统，其特征是，正弦信号测试模块对放大检波电路放大输出端输出的信号进行测试的步骤为：
测量输出的正弦信号峰峰值VO，设模拟信号源的输出信号峰峰值为VI，信号衰减模块的衰减为X，得出放大输出的放大增益A=20*log（VO/VI）+X。
4.根据权利要求1所述的一种放大检波电路的自动测试系统，其特征是，检波误差测试单元对放大检波电路检波输出端输出的信号进行检波精度测试的步骤为：
通过正弦信号测试模块对检波输入端的正弦波单峰值Vjin进行精准测试，通过检波误差测试单元对检波输出电压Vjout进行精准测试，计算检波误差Vδ=20*log（Vjout/Vjin）。
5.根据权利要求1所述的一种放大检波电路的自动测试系统，其特征是，检波信号上升及下降时间测试模块对放大检波电路检波输出端输出的信号上升及下降时间进行测试的步骤为：
在放大检波电路的模拟信号输入端输入一定脉冲个数的正弦信号，利用检波信号上升及下降时间测试模块对检波输出端输出的检波电压的上升及下降时间进行测试。
6.根据权利要求1所述的一种放大检波电路的自动测试系统，其特征是，所述放大检波电路由直流电源供电。
7.一种放大检波电路的自动测试方法，其特征是，
按照预定的时序，首先打开放大检波电路供电电源的开关；
控制模拟信号源输出正弦信号，同时，控制信号衰减模块的衰减倍数；
模拟信号源的正弦信号，由信号衰减模块变为微伏µV级的信号，送入放大检波电路的模拟信号输入端；
依次控制连接在放大检波电路滤波输出端的傅里叶信号转换模块、放大输出端的正弦信号测试模块、检波输出端的检波误差测试单元和检波信号上升及下降时间测试模块按顺序对接收的信号进行测试，并进行参数计算，根据测试数据判断放大检波电路是否合格。
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