[发明专利]使用S-参数的增强的任意波形发生器波形校准

说明书

技术领域

本发明涉及测试和测量仪器，并且更具体地，本发明涉及任意波形发生器的校准。

背景技术

任意波形发生器(AWG)是用来生成具有实际上任何波形的模拟信号的测试和测量仪器。操作中，用户将期望的模拟信号逐点地限定为一系列的数字值。AWG然后使用精度数字模拟转换器来“播放”数字值以提供模拟信号。诸如可从Oregon的Beaverton的Tektronix公司获得的AWG7000任意波形发生器系列之类的AWG用于宽带信号发生应用、高速串行数据的接收器压力测试、以及需要复杂信号创建的其他应用。

由于各种原因，由AWG产生的信号的测量频率特性有时候不同于其输入波形数据的频率特性。已经提出了校准技术以校正AWG的输出响应，然而，这些技术中没有一种被证明是完全令人满意的。

因此，存在对于增强的校准AWG的方法的需要。

发明内容

本发明的实施例提供了利用S-参数来校准任意波形发生器的增强的方法，以及根据这些方法校准的任意波形发生器。提供这些方法用于校准任意波形发生器的单个、非交错信道，校准多个交错信道，以及校准交错和非交错两者的多对信道，以生成差分信号。

本发明的目的、优点和其他新颖的特征将在结合所附权利要求和附图来阅读时，从下面的详细描述中显而易见。

附图说明

图1描绘了根据本发明的第一实施例的任意波形发生器的简化的高级框图。

图2描绘了对应于图1的第一信号流图形。

图3描绘了对应于图1的第二信号流图形。

图4描绘了对应于图1的方法。

图5描绘了根据本发明的第二实施例的任意波形发生器的简化的高级框图。

图6描绘了对应于图5的第一信号流图形。

图7描绘了对应于图5的第二信号流图形。

图8描绘了对应于图5的方法。

具体实施方式

1.对反射波的考虑

发明人已经认识到，AWG似乎具有不完美的输出响应，因为现有的AWG校准技术没有考虑AWG与测量仪器之间的反射波在校准期间的交互作用、或者AWG与被测试装置(DUT)之间的反射波在使用期间的交互作用。

因此，本发明的实施例提供了校准AWG的信道的方法以及根据这些方法校准的任意波形发生器，所述方法和任意波形发生器不仅考虑了信道的输出响应，而且还考虑了AWG与测量仪器之间的反射波在校准期间的交互作用、以及AWG与DUT之间的反射波在使用期间的交互作用。

图1描绘了根据本发明的实施例的具有单个、非交错信道的AWG 100。在工作中，处理器105接收描述期望的输出模拟信号的波形数据。该波形数据可以从存储器、存储装置等接收。处理器105可以实现为在通用微处理器、专用特定应用集成电路(ASIC)、场效应可编程门阵列(FPGA)等上运行的软件。处理器105将校正滤波器g应用于波形数据，以校正信道的输出响应。可以通过将校正滤波器g与波形数据在时域中卷积、或者通过将校正滤波器g与波形数据在频域中相乘在一起来将校正滤波器g应用于波形数据。使用数字到模拟转换器(DAC)110将处理过的波形数据转化成模拟信号。模拟信号被模拟输出电路115滤波，模拟输出电路115可以包括放大器、衰减器、开关、重构滤波器等。被滤波的模拟信号然后被应用于DUT 120。“单个、非交错信道”指的是从DAC 110通过模拟输出电路115的信号路径。在一些实施例(未示出)中，DAC 110提供差分输出。在该情况中，两个输出可以被认为是一对信道或单个差分信道。

在一些实施例中，校正滤波器g被如下地计算：

现在参照图2，利用诸如采样示波器之类的校准测量仪器来测量信道的输出响应(幅度和相位)。利用诸如时域反射仪(TDR)或网络分析仪之类的校准测量仪器来测量源匹配或反射系数。它们一起形成源S_21s和S_22s的s-参数。为了在后面的分析中清楚起见，这些被分别写成τ和Γ_s。