CN112769435A - 一种高速差分信号电平调节及校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速差分信号电平调节及校准方法。本发明的方法包括以下步骤：1)搭建硬件测试平台,硬件测试平台包括1394物理层芯片、变压器、差分运放和连接器，1394物理层芯片通过变压器与连接器连接，差分运放接入变压器和连接器之间，连接器接不同的测试电路；2)1394信号输入给差分运放差分输入端，DAC电路输出电平控制信号给差分运放，控制调节1394信号放大或衰减；3)对放大或衰减的1394信号进行测量；4)根据步骤3)的测量值，来推算控制信号与1394信号的理论关系；5)通过反向推算，将理论值与测量值进行对比，汇总出控制信号与1394信号电平的关系式，根据不同的测试电路，进行选点测试，确定不同的测试电路在关系式中的平均系数；6)根据步骤5)的结果进行数据的校准。本发明减少校准数据的测量，提高控制信号对1394信号电平的更精准的控制，可行性、可操作性高。
Description
技术领域
本发明涉及航空、航海和工业控制等领域，尤其涉及一种高速差分信号电平调节及校准方法。
背景技术
现有的高速差分信号电平调节及校准方法，采用增加外围器件的方法，其可行性和可操作性差。
发明内容
本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供高速差分信号电平调节及校准方法，减少校准数据的测量，提高控制信号对1394信号电平的更精准的控制，可行性、可操作性高。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种高速差分信号电平调节及校准方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
1)搭建硬件测试平台,硬件测试平台包括1394物理层芯片、变压器、差分运放和连接器，1394物理层芯片通过变压器与连接器连接，差分运放接入变压器和连接器之间，连接器接不同的测试电路；
2)1394信号输入给差分运放差分输入端，DAC电路输出电平控制信号给差分运放，控制调节1394信号放大或衰减；
3)对放大或衰减的1394信号进行测量；
4)根据步骤3)的测量值，来推算控制信号与1394信号的理论关系；
5)通过反向推算，将理论值与测量值进行对比，汇总出控制信号与1394信号电平的关系式，根据不同的测试电路，进行选点测试，确定不同的测试电路在关系式中的平均系数；
6)根据步骤5)的结果进行数据的校准。
优选的，步骤3)中对放大或衰减的1394信号的测量是通过拆分示波器测量。
优选的，步骤4)中通过选取有效的1394信号电平的数据分析，推算出控制信号与1394信号电平的理论关系与20倍的log相关，控制信号与1394信号电平增益的系数成正比例关系。
优选的，步骤5)具体为理论测量运算：
X0＝(DAC0-DAC3)/(20*log10(V0/V3))
X1＝(DAC1-DAC3)/(20*log10(V1/V3))
X2＝(DAC2-DAC3)/(20*log10(V2/V3))
X4＝(DAC4-DAC3)/(20*log10(V4/V3))
获取平均系数:
X＝(X0+X1+X2+X4)/4
Y1＝(X0+X1)/2
Y2＝(X1+X2)/2
Y4＝(X2+X4)/2
DAC0～DAC4,为选取的DAC电路的测试点的选定值；其中，DAC3选取的为放大倍数为接近1的参数值；
V0～V4,为DAC0～DAC4对应的设置点测试出的1394信号电平值；
X0,X1,X2,X4为测试出的系数；
X为系数的平均值；
Y1,Y2,Y4为分段系数。
优选的，步骤6)具体为通过固定设置点DAC3、系数X和DAC3对应的V3电平值，可使设置预期电平所需要DAC的值，运算公式如下：
DACn＝((X*(20*log10(V预期n/V3))+DAC3)
通过设置预期电压V预期n，运算获取DACn，设置DAC器件数值，实际输出电压Vn；实现数据的校准。
优选的，步骤6)中为使控制更准确，可选择Y替换X作为系数。
本发明提供的高速差分信号电平调节及校准方法，可控的调节高速差分信号的电平，通过对高速差分信号电平调节，模拟1394信号在线缆上信号的衰减，衰减后的信号用于测试1394物理层芯片的接收能力。因此本发明具有以下优点：
1、通过本发明的校准方法，减少校准数据的测量，提高控制信号对1394信号电平的更精准的控制。
2、本发明能有效解决现有技术可行性、可操作性差的问题。
附图说明
图1为本发明的高速差分信号电平调节及校准调节测试电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
参见图1，本发明的硬件测试平台包括1394物理层芯片(1394PHY)、变压器、差分运放和连接器，1394物理层芯片通过变压器与连接器连接，差分运放接入变压器和连接器之间，连接器接不同的测试电路；1394信号输入给差分运放差分输入端，DAC电路输出电平控制信号给差分运放，控制调节1394信号放大或衰减。
本发明的具体方法步骤如下：
1)搭建硬件测试平台,硬件测试平台包括1394物理层芯片、变压器、差分运放和连接器，1394物理层芯片通过变压器与连接器连接，差分运放接入变压器和连接器之间，连接器接不同的测试电路；
2)1394信号输入给差分运放差分输入端，DAC电路输出电平控制信号给差分运放，控制调节1394信号放大或衰减；
3)对放大或衰减的1394信号进行测量；测量是通过拆分示波器测量；
4)根据步骤3)的测量值，来推算控制信号与1394信号的理论关系；
通过选取有效的1394信号电平的数据分析，推算出控制信号与1394信号电平的理论关系与20倍的log相关，控制信号与1394信号电平增益的系数成正比例关系；
5)通过反向推算，将理论值与测量值进行对比，汇总出控制信号与1394信号电平的关系式，根据不同的测试电路，进行选点测试，确定不同的测试电路在关系式中的平均系数；
理论测量运算
X0＝(DAC0-DAC3)/(20*log10(V0/V3))
X1＝(DAC1-DAC3)/(20*log10(V1/V3))
X2＝(DAC2-DAC3)/(20*log10(V2/V3))
X4＝(DAC4-DAC3)/(20*log10(V4/V3))
获取平均系数
X＝(X0+X1+X2+X4)/4
Y1＝(X0+X1)/2
Y2＝(X1+X2)/2
Y4＝(X2+X4)/2
DAC0～DAC4,为选取的DAC器件的测试点的选定值；其中，DAC3选取的为放大倍数为接近1的参数值；
V0～V4,为DAC0～DAC4对应的设置点测试出的1394信号电平值；
X0,X1,X2,X4为测试出的系数；
X为系数的平均值；
Y1,Y2,Y4为分段系数；详见下表
6)根据步骤5)的结果进行数据的校准。
通过固定设置点DAC3、系数X和DAC3对应的V3电平值，可使软件设置预期电平所需要DAC的值：运算公式如下：
DACn＝((X*(20*log10(V预期n/V3))+DAC3)
通过设置预期电压V预期n，运算获取DACn，设置DAC器件数值，实际输出电压Vn；
为使控制更准确，可选择Y替换X作为系数。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种高速差分信号电平调节及校准方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)搭建硬件测试平台,硬件测试平台包括1394物理层芯片、变压器、差分运放和连接器，所述1394物理层芯片通过变压器与连接器连接，所述差分运放接入变压器和连接器之间，所述连接器接不同的测试电路；
2)1394信号输入给差分运放差分输入端，DAC电路输出电平控制信号给差分运放，控制调节1394信号放大或衰减；
3)对放大或衰减的1394信号进行测量；
4)根据步骤3)的测量值，来推算控制信号与1394信号的理论关系；
5)通过反向推算，将理论值与测量值进行对比，汇总出控制信号与1394信号电平的关系式，根据不同的测试电路，进行选点测试，确定不同的测试电路在关系式中的平均系数；
6)根据步骤5)的结果进行数据的校准。
2.根据权利要求1所述的高精度传感器电流信号采样方法，其特征在于：所述步骤3)中对放大或衰减的1394信号的测量是通过拆分示波器测量。
3.根据权利要求2所述的高精度传感器电流信号采样方法，其特征在于：所述步骤4)中通过选取有效的1394信号电平的数据分析，推算出控制信号与1394信号电平的理论关系与20倍的log相关，控制信号与1394信号电平增益的系数成正比例关系。
4.根据权利要求3所述的高精度传感器电流信号采样方法，其特征在于：所述步骤5)具体为理论测量运算：
X0＝(DAC0-DAC3)/(20*log10(V0/V3))
X1＝(DAC1-DAC3)/(20*log10(V1/V3))
X2＝(DAC2-DAC3)/(20*log10(V2/V3))
X4＝(DAC4-DAC3)/(20*log10(V4/V3))
获取平均系数:
X＝(X0+X1+X2+X4)/4
Y1＝(X0+X1)/2
Y2＝(X1+X2)/2
Y4＝(X2+X4)/2
DAC0～DAC4,为选取的DAC电路的测试点的选定值；其中，DAC3选取的为放大倍数为接近1的参数值；
V0～V4,为DAC0～DAC4对应的设置点测试出的1394信号电平值；
X0,X1,X2,X4为测试出的系数；
X为系数的平均值；
Y1,Y2,Y4为分段系数。
5.根据权利要求4所述的高精度传感器电流信号采样方法，其特征在于：所述步骤6)具体为通过固定设置点DAC3、系数X和DAC3对应的V3电平值，可使设置预期电平所需要DAC的值，运算公式如下：
DACn＝((X*(20*log10(V预期n/V3))+DAC3)
通过设置预期电压V预期n，运算获取DACn，设置DAC器件数值，实际输出电压Vn；实现数据的校准。
6.根据权利要求5所述的高精度传感器电流信号采样方法，其特征在于：所述步骤6)中为使控制更准确，可选择Y替换X作为系数。
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