CN206618807U - 一种脉冲信号测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脉冲信号测试系统，包括信号处理模块，信号处理模块分别与FPGA模块和脉冲幅值测量模块相连，FPGA模块和脉冲幅值测量模块均与显示模块连接，脉冲幅值模块包括电压比较器，电压比较器输入端分别与信号处理模块和数模转换器的输出端连接，电压比较器的输出端分别与显示模块和脉冲检测模块的输入端相连，脉冲检测模块输出端依次与控制单元和数模转换器相连。本实用新型通过巧妙的构思，实现了脉冲信号幅值、频率和占空比的准确测量，并将测量的结果显示于显示模块上，数据结果直观可靠，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型属于脉冲信号测试的技术领域，具体涉及一种脉冲信号测试系统。
背景技术
脉冲信号的幅值、频率和占空比是脉冲电源的重要指标，输出精确稳定的脉冲信号，才能适宜各种不同负载的需求。而现有脉冲信号的测量，往往通过示波器进行测量，但示波器时钟频率和采样频率都偏低，难以实现对高频率的脉冲信号的测量，使其测量效果不佳，误差大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种脉冲信号测试系统，以解决现有脉冲信号测量结果不准确的问题。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种脉冲信号测试系统，包括信号处理模块；信号处理模块分别与FPGA模块和脉冲幅值测量模块相连；FPGA模块和脉冲幅值测量模块均与显示模块连接；
脉冲幅值模块包括电压比较器；电压比较器输入端分别与信号处理模块和数模转换器的输出端连接；电压比较器的输出端分别与显示模块和脉冲检测模块的输入端相连；脉冲检测模块输出端依次与控制单元和数模转换器相连。
优选地；信号处理模块包括依次连接的调压模块、电压比较器和分压模块。
优选地；FPGA模块包括输出端均与显示模块输入端相连的频率测量模块和占空比测量模块。
优选地；控制单元为单片机。
本实用新型提供的脉冲信号测试系统，具有以下有益效果：
将所测脉冲信号和数模转换模块产生的模拟信号一同送入电压比较器中，逐步增加数模转换模块的输出电压，当数模转换模块的输出电压和脉冲幅值相等时，比较器无脉冲输出，配合脉冲检测模块，即可得到脉冲信号的幅值，且对脉冲幅值和频率不敏感。
除此，通过FPGA模块直接测量脉冲信号的频率进行测量，配合一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，增大频率测量的精度；采用高电平和低电平计数，进行脉冲占空比的测量，操作简单，计数方便。
本实用新型通过巧妙的构思，实现了脉冲信号幅值、频率和占空比的准确测量，并将测量的结果显示于显示模块上，数据结果直观可靠，具有很强的实用性。
附图说明
图1为脉冲信号测试系统的原理框图。
图2为脉冲信号测试系统脉冲幅值测量模块的原理框图。
图3为脉冲信号测试系统信号处理模块的原理框图。
图4为脉冲信号测试系统FPGA模块的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案的实施方式进行详细地说明：
根据本申请的一个实施例，如图1所示，本方案的脉冲信号测试系统包括用于接收并处理接收信号的信号处理模块，信号处理模块分别与FPGA模块和脉冲幅值测量模块相连，FPGA模块和脉冲幅值测量模块均与显示模块连接。
如图3所示，信号处理模块包括依次连接的调压模块、电压比较器和分压模块；当脉冲信号进入本系统时，调压模块先将其调节至合适的电压，随后输入到电压比较器中进行波形的正向输出，最后通过分压模块分压后输出。
如图2所示，脉冲幅值模块包括电压比较器，电压比较器输入端分别与信号处理模块和数模转换器的输出端连接，电压比较器的输出端分别与显示模块和脉冲检测模块的输入端相连，脉冲检测模块输出端依次与控制单元和数模转换器相连。其中，控制单元选用MSP430F149型号的单片机，显示模块选用LCD1286。
将脉冲信号和数模转换器产生的模拟信号一同送入电压比较器中，逐步增大数模转换模块的输出电压。当所述该输出电压与待检测的脉冲信号的幅值相等时，此时比较器无脉冲输出，外部脉冲检测模块检测到电压比较器无脉冲输出，此时，检测得到数模转换器输出的模拟信号的电压值，即得到待测脉冲信号的幅值，且整个过程对脉冲幅值不敏感，便于测量。
FPGA模块包括输出端均与显示模块输入端相连的频率测量模块和占空比测量模块，频率测量模块和占空比测量模块输入端均与信号处理模块的输出端相连。
如图4所示，图4左边流程图为频率测量模块，右边流程图为占空比测量模块。
直接测量频率法：计算每秒内待测信号的脉冲个数，即闸门时间为1s，闸门时间可以根据需要取值，大于或小于1s都可以，闸门时间越长，得到的频率值就越准确，但闸门时间越长，则每测一次频率的间隔就越长，闸门时间越短，测得的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响，一般选取闸门时间为1s。
采用频率稳定度高的频率源作为基准时钟，以1s做为门限值(闸门)，计算外部脉冲数，即得到了脉冲频率。
频率精度：由于闸门时间通常不是待测信号的整数倍，这种方法的计数值也会产生最大为±1个脉冲误差，设待测信号脉冲周期为Tx,频率为Fx，当测量时间T＝1s时，测量相对误差为Tx/T＝Tx＝1/Fx。由此可知直接测频法的测量准确度与信号的频率有关，当待测信号频率较高时，测量准确度也较高，反之测量准确度也较低，故选用频率较高的待测信号。
占空比测量：当脉冲的上升沿来临时，FPGA模块对时钟信号开始计数，当下降沿来临时，读取当前计数的值，假设记的个数为Num1；下一个上升沿来重新开始计数，读取此时计数的值，假设计数的值为Num2。此时，Num1即为1个周期内高电平的时间，Num2即为脉冲的一个周期的时间，Num1/Num2即为占空比，1/Num2即为频率。
本实用新型通过巧妙的构思，实现了脉冲信号幅值、频率和占空比的准确测量，并将测量的结果显示于显示模块上，数据结果直观可靠，具有很强的实用性。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种脉冲信号测试系统，其特征在于：包括信号处理模块；所述信号处理模块分别与FPGA模块和脉冲幅值测量模块相连；所述FPGA模块和脉冲幅值测量模块均与显示模块连接；
所述脉冲幅值模块包括电压比较器；所述电压比较器输入端分别与信号处理模块和数模转换器的输出端连接；所述电压比较器的输出端分别与显示模块和脉冲检测模块的输入端相连；所述脉冲检测模块输出端依次与控制单元和数模转换器相连。
2.根据权利要求1所述的脉冲信号测试系统，其特征在于：所述信号处理模块包括依次连接的调压模块、电压比较器和分压模块。
3.根据权利要求1所述的脉冲信号测试系统，其特征在于：所述FPGA模块包括输出端均与显示模块输入端相连的频率测量模块和占空比测量模块。
4.根据权利要求1所述的脉冲信号测试系统，其特征在于：所述控制单元为单片机。
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|---|---|---|---|
| CN201720256632.3U CN206618807U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种脉冲信号测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720256632.3U CN206618807U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种脉冲信号测试系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206618807U true CN206618807U (zh) | 2017-11-07 |
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ID=60232818
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| CN201720256632.3U Expired - Fee Related CN206618807U (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种脉冲信号测试系统 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109752591A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-05-14 | 北京北广科技股份有限公司 | 一种脉冲测量系统 |
| CN111007324A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-04-14 | 南京纳特通信电子有限公司 | 一种窄脉宽和周期的检测系统及方法 |
| CN112362964A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 广东电网有限责任公司 | 一种电压频率测量装置及方法 |
| CN113376428A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-10 | 上海光之虹光电通讯设备有限公司 | 一种重复脉冲及高速重复脉冲幅度检测方法 |
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2017
- 2017-03-16 CN CN201720256632.3U patent/CN206618807U/zh not_active Expired - Fee Related
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