[发明专利]基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量系统，包括：输入模块、判断模块、第一测量模块、第二测量模块和显示模块。输入模块用于接收待测的脉冲信号。判断模块用于检测和判断脉冲信号频率，判断模块和输入模块连接。第一测量模块用于测量低频脉冲信号幅度，第一测量模块和判断模块连接。第二测量模块用于测量高频脉冲信号幅度，第二测量模块和判断模块连接。显示模块与第一测量模块及第二测量模块连接，用于显示幅度测量数据。本发明还公开了一种基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量方法。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量方法及系统。

背景技术

目前国内对于脉冲信号尤其是高速脉冲信号的测量幅度的方式十分匮乏，一般都是选用价格高昂的峰值检波器和一块高精度的ADC芯片来完成测量幅度的过程。

在脉冲信号输出的时候，很容易因为信号源或者外界噪声的影响，输出的脉冲信号带有一定的过冲，如果此时峰值检波器将这个过冲当成幅度接受则会使得结果错误，甚至会造成后面的高精度ADC芯片损坏。

峰值检波出来的幅值如果和后面的高精度ADC的输入VPP不匹配的话还要做相应的衰减电路，这样可能使得整个电路的带宽下降。如果要保持带宽，则使得高昂的成本会进一步上升。

因此,目前亟需一种简便可行,成本较低且可以快速精确测量幅度的一套方案。

为此，本发明测量方法提出一种解决方案，先用单片机来对频率进行测量。

当单片机所测得的频率数值较低，则直接使用单片机的ADC再配合方差算法来获得稳定的幅度值。

如果在高频情况下则使用高速比较器将待测量和DAC的输出量进行比较，输出的波形经过RC积分后进入单片机的ADC来判断DAC的值是否已经和待测量一样，最后通过DAC的数值便可以知道幅度值。

本发明测量方法将频率低于12.8kHz的脉冲信号认定为低频信号，将频率高于12.8kHz的脉冲信号认定为高频信号。

发明内容

本发明提出了一种基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量系统，包括：用于接收脉冲信号的输入模块；用于检测和判断脉冲信号频率的判断模块，所述判断模块和所述输入模块连接；用于测量低频脉冲信号幅度的第一测量模块，所述第一测量模块和所述判断模块连接；用于测量高频脉冲信号幅度的第二测量模块，所述第二测量模块和所述判断模块连接；及，用于显示幅度测量数据的显示模块，所述显示模块与第一测量模块及第二测量模块连接。

本发明提出的基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量系统中，第一测量模块至少具有如下：电压跟随器，其输入端与所述判断模块连接，用于使输出的电压幅值始终等于脉冲信号；及第一转换器，其输入端和所述电压跟随器的输出端相连，用于输出脉冲信号的幅值测量数据。

本发明提出的基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量系统中，第二测量模块至少具有如下：

参考信号单元，其用于输出具有参考幅值信息的参考信号；

比较器，其正向输入端和反向输入端分别连接参考信号单元和判断模块，用于以电平值表现参考电压与待测信号幅度的大小关系；

RC积分单元，其输入端与比较器的输出端相连，用于将所述比较器输出的电平值信号转换成直流电压；及

第二转换器，其输入端和RC积分单元的输出端相连，用于根据差值直流电压信号输出脉冲信号的幅值测量数据。

本发明提出的基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量系统中，进一步设置正反馈单元，正反馈单元连接比较器的正向输入端和输出端，用于构成正反馈以形成迟滞电压。

本发明还提出了一种基于高速比较器和RC积分电路的幅度测量方法，包括如下步骤：