[发明专利]具有状态监测功能的电源纹波模拟系统

说明书

具有状态监测功能的电源纹波模拟系统，涉及波纹电压生成领域。解决了现有技术中波纹电压模拟的过程中无法模拟波纹的随机性、输出的波纹电压的幅值固定、以及输出的纹波电压状态无法实时监测的问题。上位机控制单元，用于发出控制纹波的波形、幅度和频率的指令给纹波模拟及供电状态监测单元，还用于显示纹波模拟及供电状态监测单元输出带有纹波直流电的电压值和电流值；直流电源单元，用于给纹波模拟及供电状态监测单元提供直流电源；纹波模拟及供电状态监测单元，用于根据接收的控制指令和直流电源信号生成带有纹波的直流电，还用于将采集带有纹波直流电的电压值和电流值，并将所述电压值和电流值上传至上位机控制单元。提供带有纹波的直流电。

技术领域

本发明涉及波纹电压生成领域。

背景技术

在现代电子系统的设计可靠性验证过程中，电源的纹波指标是一个重要的测试指标，通常需要测试电子系统对电源纹波的抗干扰能力。这就需要一种带有干扰信号成分的电源，其可提供带有纹波的直流电压，提供的直流电压的幅值可根据需求来改变，叠加的模拟纹波需要满足实际纹波的功率谱分布特性，幅度和频率也可根据需求来改变，并在负载状态下达到一定精度。

现有技术中，对于纹波的模拟通常采用正弦波、三角波、矩形波等特殊情况，无法模拟真实纹波的随机性；另外，电源纹波的幅值和负载的输入电阻相关，现有技术无法实现在负载状态下监测实际纹波幅值，无法准确地评估电子系统设计对电源纹波的抗干扰能力；同时，现有技术输出的电压由于装置本身的限制，只能输出几种固定的电压值，无法满足待评估电子系统不同的电压需求，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中波纹电压模拟的过程中无法模拟波纹的随机性、输出的波纹电压的幅值固定、以及输出的纹波电压状态无法实时监测的问题，本发明提供了一种具有状态监测功能的电源纹波模拟系统。

具有状态监测功能的电源纹波模拟系统，包括上位机控制单元、直流电源单元和纹波模拟及供电状态监测单元；

上位机控制单元，用于发出控制纹波的波形、幅度和频率的指令给纹波模拟及供电状态监测单元，还用于显示纹波模拟及供电状态监测单元输出的带有纹波的直流电的电压值和电流值；

直流电源单元，用于给纹波模拟及供电状态监测单元提供直流电源信号；

纹波模拟及供电状态监测单元，用于根据接收的控制指令和直流电源信号生成带有纹波的直流电，还用于将采集到的带有纹波的直流电的电压信号和电流信号进行模数转换，获得带有纹波的直流电的电压值和电流值，并将所述电压值和电流值上传至上位机控制单元；

所述带有纹波的直流电为正弦波纹波、三角波纹波、矩形波纹波或高斯白噪声纹波。

优选的是，所述的纹波模拟及供电状态监测单元包括主控模块、纹波生成模块、纹波叠加模块和供电状态监测模块；

主控模块，用于根据接收的上位机控制单元发出的控制纹波的波形、幅度和频率的指令，生成纹波数字量控制信号控制纹波生成模块生成纹波；

纹波生成模块，用于将其生成的纹波发送至纹波叠加模块；

纹波叠加模块，用于将接收的纹波叠加到直流电源信号，从而输出带有纹波的直流电；

供电状态监测模块，用于采集带有纹波的直流电的电压信号和电流信号进行模数转换，获得带有纹波的直流电的电压值和电流值，并将所述电压值和电流值通过主控模块上传至上位机控制单元。

优选的是，所述的纹波生成模块可采用查表法生成正弦波纹波、三角波纹波或矩形波纹波。

优选的是，所述的纹波生成模块采用Box-Muller算法生成高斯白噪声纹波。