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吉时利2602型数字源表数模转换器测验实例

为了说明2602型数字源表在多通道、多功能测试应用中的源表能力和灵活性,让我们看一下8-位乘法数模转换器(DAC)的测试序列。图1给出这个应用

为了阐明2602型数字源表在多通道、多功能测验运用中的源表才能和灵活性,让咱们看一下8-位乘法数模转化器(DAC)的测验序列。图1给出这个运用的测验设置。经过TSP-Link衔接的每个仪器都被分配一个仅有的节点编号,类似于GPIB地址。DAC实例运用两个节点(节点1和节点2),每个节点都有两个源-丈量单元SMU(SMU A和SMU B)。节点1是“主”节点,节点2是“从”节点。操控器经过GPIB (或RS-232)发送指令或下载完好的测验脚本至主设备,主设备则经过TSP-Link向从设备发送指令。
DAC需求直流电源和基准电压。
节点2的SMU A将向DAC供给+15VDC。当一切数字输入设置为低电平时,它将丈量DAC的实践供电电压和电流,一切数字输入设置为高电平时,再次进行丈量。节点2的SMU B将向VREF供给+10VDC。当一切数字输入设置在高电平时,它将丈量这个端口的输入电阻。
DAC具有两个互补的电流输出。
当一个电流源与终端电阻衔接后进行输出时,能够将电流转化为可丈量的电压,数字源表便能够直接对电流进行丈量。在这些输出端测得的电平与VREF成正比,其系数取决于数字输入值。当数字输入均处于高位时,IOUT1是最大值,IOUT2是最小值。反之,当数字输入都处于低位时,IOUT1是最小值,IOUT2是最大值。数字输入将作为输出丈量函数的变量,并对其线性特性进行评价。
对DAC的线性丈量通常在静态情况下进行。
在DAC的数字输入端参加输入代码,并且如有必要,能够选通被测DAC将测验数据传入该DAC。在咱们实例中的DAC不需求进行选通(只要一个DAC)。节点1的数字I/O(1~8位)为DAC供给数字输入。节点1 DIO的剩下6位以及节点2的一切14位都能够用作触发或数字操控。如图1所示,节点1的数字端口可能与组件分拣机进行交互,以操控分类装箱操作。在输入测验代码之后DAC将生相应输出信号,然后进行若干次丈量,以防止噪声的呈现,并对均匀输出电流或均匀输出电压进行记载。经过恰当的树立时刻后,节点1的SMU A将对IOUT1进行丈量,节点1的SMU B将对IOUT2进行丈量。数字源表的内置数字滤波器将主动对每个输出读数的5个丈量成果进行均匀。

图1. 运用2602型数字源表对8位乘法数模转化器进行测验的设置

能够对以下几个线性参数进行评价:
最低有用位(LSB)的巨细便是输入添加1时,输出改变的数量。

其间,FSR是转化器的满量程规模,n是位数(分辨率)。
偏移差错是当数字输入为零时额外偏移点与实践偏移点之间的差异。额外偏移是零,因而偏移只不过是当数字输入为零时测得的电流或电压输出。偏移差错对一切丈量读数都带来相同差错,它以LSB单位或许满量程规模百分率表明。作为INL丈量的一部分,偏移差错等于核算的截距值。
增益差错是当数字输入为满量程且偏移差错已被校正到零时,有关传输函数的额外增益值与实践增益值之间的差异。增益差错表明实践传输函数与抱负传输函数斜率之间存在的差异,因而每一步进的差错百分比都是相同的,它以LSB单位或许满量程规模百分率表明。
积分非线性(INL)描绘了DAC实践传输函数与抱负直线之间的差值。关于DAC来说,这个差异要在每个阶跃进行丈量。抱负直线能够是实践传输函数的最佳配适直线,经过这种办法算得的差错最小;也能够是传输函数两个端点之间的连线。它以LSB单位或许满量程规模百分率表明。
运用下面的公式能够核算INL,单位为LSB:

其间,CODE是施加的数字输入,ICODE是对给定CODE的输出电流(或电压),SLOPE是基准直线的斜率,INTERCEPT是基准直线在Y轴的截距,核算出的INL以LSB为单位。假如运用最佳适配基准线,则经过线性回归来核算斜率和截距。假如运用根据端点的基准线,那么斜率的核算办法好像LSB(FSR = IMAXCODE
– IMINCODE),并且得到相同数值;在这种情况下,截距是当数字输入为零时,也便是CODE =0时,测得的转化器偏移电流(或电压)。
微分非线性(DNL)是实践阶跃高度与1LSB抱负值之间的差异。因而,假如实践阶跃高度恰好是1LSB,那么DNL差错为零。DNL的目标值(≤1LSB)保证DAC的单调性。这意味着没有数据丢掉,由于输出一直跟着数字输入而改变;它跟着数字输入的添加而添加,并跟着数字输入的削减而削减。它以LSB单位或许满量程规模百分率表明。运用下面的公式能够核算DNL,单位为LSB:

其间,ICODE是对给定CODE的输出电流(或电压),%&&&&&%ODE-1是前一次代码输入时测得的电流(或电压)。
关于咱们的DAC测验实例,偏移、增益差错以及INL与DNL将由丈量完成后的输出确认。关于IOUT1,将运用最佳适配直线办法对INL进行估值,关于IOUT2,将运用端点直线办法进行估值。

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