一种对包含adc和dac的电路的快速检测方法
专利名称一种对包含adc和dac的电路的快速检测方法
—种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法技术领域
本发明属于稳定平台自动跟踪系统控制电路检测技术领域，涉及一种电路快速检 测技术。
背景技术稳定平台自动跟踪系统在军事上获得了广泛的应用，要获得良好的稳定跟踪性 能，采集稳定平台上传感器信息的ADC和控制稳定平台运动的DAC都需要较高精度。为了 提高精度和使控制电路具备通用性。需要对每块电路板上ADC和DAC进行详细的测试，并 对电路的初始零位进行测试并进行补偿。
人工对每块电路进行测试需要专用的仪器(高精度信号发生器和高精度数字示 波器)和一定的专业技能，并需要较长时间。发明内容
本发明的目的是在于提供一种对包含ADC和DAC的电路的不依赖外部仪器，减少 人工操作的快速检测方法。
本发明是这样实现的一种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法，其中，包含 如下步骤
步骤1、先将ADC的输入端接地并读取输入信号，将读取的数据求平均作为ADC的 零位数据AO，用于校准ADC读数；
步骤2、将DAC的输出与ADC的输入相连，使DAC输出零值，ADC将读到的信号取平 均减去上一步获得的ADC零位数据A0，即得到DAC的零位数据D0，用于校准DAC的输出；
步骤3、DAC输出变化信号，信号幅度为DAC的上下极限输出值，每一次的变化幅度 为最低数据位，使用ADC进行读取，通过读取的数据与输出的数据进行比对，此时的数据均 通过步骤I和步骤2中得到的零位数据进行修正；
如果步骤I和步骤2的零位数据满足预定的要求，并且步骤3中DAC输出信号和 ADC读取信号一致，则被检测件通过检测；
否则，被检测件没有通过检测。
如上所述的一种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法，其中，在步骤3中通过 检测之后，将测的零位数据AO和DO记录到板上的存储器件中。
本发明的优点是使用工装将电路本身的DAC和ADC闭环联结，通过测试程序使DAC 输出测试用模拟信号，对电路上ADC进行检测。ADC通过读取的模拟信号对电路上DAC进行 检测。完成闭环测试。
电路再将测得的零位信号记录到板上的存储器件中，从而在使用过程中使用此参 数对DAC和ADC进行自动校准。
测试过程不依赖于外部仪器，人工操作少，能快速准确的进行测试过程。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明
一种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法，包括如下步骤
步骤1、先将ADC的输入端接地并读取输入信号，读取的数据个数可以是一个也可 以是多个，一般读取多个，将读取的数据求平均作为ADC的零位数据A0，用于校准ADC读数。
步骤2、然后将DAC的输出与ADC的输入相连，通过程序使DAC输出零值，ADC将读 到的信号取平均减去上一步获得的ADC零位数据，即得到DAC的零位数据D0，用于校准DAC 的输出。
上述两个步骤可以判断出ADC和DAC零位是否正常，如果ADC和DAC零位数据与 设定值差别过大，则进行记录，用于本发明之后，使用高精度的仪器进行进一步的检测。如 果ADC和DAC零位正常，继续进行步骤3。
步骤3、DAC输出慢变的三角波信号，信号幅度为DAC的上下极限输出值，变化幅度 为最低数据位，信号长度可以是一条斜线(从最小值到最大值或者从最大值到最小值)，也 可以是一个或者多个周期，ADC进行读取，通过读取的数据与输出的数据(此时的数据均通 过步骤I和步骤2中得到的零位数据进行修正)进行比对，一致的话说明DAC和ADC的功 能和性能正常。
本实施例中，DAC输出数据的和ADC读取数据的频率保持一致，每个更新周期均输 出不同的值，如此，能够得到三角波的图形。
也可以DAC输出数据时，每个值均保持多个周期，这样得到的是带有台阶的三角 波信号，可以进一步的了解在每个不同的值处，DAC和ADC的性能。
进一步的，本实施例中，使用专用工装实现上述电路的连接，能够进一步加快测试 速度。
测试过程使用编写的软件程序自动完成。
如有异常还可根据读取的数据对故障进行初步定位。用于本发明之后，使用高精 度的仪器进行进一步的检测。
虽然本发明所述的方法，对故障情况定位后，之后的检测还需要使用高精度的外 部仪器进行，但是，在电路质量合格率很高的情况下，合格电路能够通过所述方法，快速的 通过检测，进而直接使用。
如此，极大的减小了人工的工作量，减小了对外部高精度仪器的依赖。
本发明以稳定平台自动跟踪系统为例进行了说明，但是实施范围不限于此，所有 设置有DAC输出电路和ADC输入电路的电路系统均可以适用。
1.一种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法，其特征在于包含如下步骤
步骤1、先将ADC的输入端接地并读取输入信号，将读取的数据求平均作为ADC的零位数据AO，用于校准ADC读数；
步骤2、将DAC的输出与ADC的输入相连，使DAC输出零值，ADC将读到的信号取平均减去上一步获得的ADC零位数据A0，即得到DAC的零位数据D0，用于校准DAC的输出；
步骤3、DAC输出变化信号，信号幅度为DAC的上下极限输出值，每一次的变化幅度为最低数据位，使用ADC进行读取，通过读取的数据与输出的数据进行比对，此时的数据均通过步骤I和步骤2中得到的零位数据进行修正；
如果步骤I和步骤2的零位数据满足预定的要求，并且步骤3中DAC输出信号和ADC读取信号一致，则被检测件通过检测；
否则，被检测件没有通过检测。
2.如权利要求1所述的一种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法，其特征在于
在步骤3中通过检测之后，将测的零位数据AO和DO记录到板上的存储器件中。
本发明属于稳定平台自动跟踪系统控制电路检测技术领域，具体涉及一种对包含ADC和DAC的电路的快速检测方法。目的是提供一种不依赖外部仪器，减少人工操作的快速检测方法。包含如下步骤步骤1、先将ADC的输入端接地并读取输入信号，将读取的数据求平均作为ADC的零位数据A0；步骤2、将DAC的输出与ADC的输入相连，使DAC输出零值，ADC将读到的信号取平均减去上一步获得的ADC零位数据A0，即得到DAC的零位数据D0；步骤3、DAC输出变化信号，使用ADC进行读取，通过读取的数据与输出的数据进行比对。优点是使用工装将电路本身的DAC和ADC闭环联结，通过测试程序使DAC输出测试用模拟信号，对电路上ADC进行检测。ADC通过读取的模拟信号对电路上DAC进行检测。完成闭环测试。
文档编号G01R31/28GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者张瑞 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所测·控领域专业互动媒体平台
推动测试测量,检测诊断,传感物联,遥测自控智能化发展
高速ADC/DAC测试原理及测试方法
发布者：wenku
软件大小：0.5M
软件分类：
更新日期：
高速ADC/DAC测试原理及测试方法
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STM32 ADC采集电压不准确的问题 急！
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核心板是STM32F103ZET6，用PA4脚做DAC输出0----3.3V的电压，用PA5脚做ADC采集电压，用的是ADC1的5通道，现在PA4脚接到了电压跟随器的输入脚，PA5脚接到了跟随器的输出脚，电压值用1602显示出来，下面是测得的几组输入输出电压
& && && && &&&DAC（mV）& && && &&&ADC（mV）
1.& && && && && & 325& && && && && && && && && && &&&323
2.& && && && && && && && &300& && && && && && && && && && &&&291
3.& && && && && && && && &280& && && && && && && && && && &&&266
4.& && && && && && && && &250& && && && && && && && && && &&&227
5.& && && && && && && && &220& && && && && && && && && && &&&190
6.& && && && && && && && &180& && && && && && && && && && &&&139
7.& && && && && && && && &150& && && && && && && && && && &&&101
8.& && && && && && && && &120& && && && && && && && && && &&&62
9.& && && && && && && && &99& && && && && && && && && && && &36
10.& && && && && && && &&&80& && && && && && && && && && && & 12
11.& && && && && && && &&&77& && && && && && && && && && && & 8
12.& && && && && && && &&&71& && && && && && && && && && && & 1
13.& && && && && && && &&&70& && && && && && && && && && && & 0
问题就是现在输入的电压越大，那么ADC采集的就越准确 ，随着输入电压的减小， ADC采集的电压与输入的电压差别越来越大，是为什么呢？ADC通道也换过了，ADC1和ADC2也换过了&&还是这样，求大神指教！
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可否上电路图看看。
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先用表测下跟随器输出电压对不对？怀疑跟随器电路问题。
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一般而言，STM32的ADC比它的DAC准。所以，如上面所说，最好用比较准的万用表量一下，ADC的输入脚电压。
另外，要看一下电压跟随器是不是轨到轨(rail-to-rail)输入的，如果不是轨到轨输入的 在电压接近0时会有偏差，跟LZ看到的情况 有类似之处。
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logokfu 发表于
可否上电路图看看。
其他电路都没有接，只是用了一个LM358运放做的电压跟随器来测试ADC好不好使，结果就发现了上述的问题。
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jerry_wtl 发表于
先用表测下跟随器输出电压对不对？怀疑跟随器电路问题。
用万用表测试过了，跟随器是好使的，没问题，输入多少输出就是多少，但是ADC转换出来的结果就是不对，差的数值也不是固定的，输如越小，差的越多，应该不是程序的问题。
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IJK 发表于
一般而言，STM32的ADC比它的DAC准。所以，如上面所说，最好用比较准的万用表量一下，ADC的输入脚电压。
用万用表量了，ADC输入脚的电压=跟随器输出脚电压=跟随器输入电压=DAC输出电压，现在意味着ADC输入脚得到的电压是正确的，但是最后经过数据处理显示出来的总不对，也不是程序的问题，因为至少电压越大的时候结果也是蛮接近的，至少不是算法的问题。并且这个差值也不是固定的，很不解。总感觉正确的电压进到STM32以后被什么东西给阻抗着，管脚电压用万用表量正确，可最后结果就是不对。真是急死了，ADC的管脚也换个几个，都是一样的现象。还有一点就是，ADC管脚什么都不接的时候，用万用表量为电源电压3.3V，不应该是0吗(但这时候1602显示的ADC结果就是3.3V)?
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LM358运放记得是最普通的运放了，它不是轨到轨输入的 在电压接近0时会有偏差，在电压接近Vdd时也会有偏差。问题基本上可以认为在LM358运放这。
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很值得关注, 上次我在 &DIY 四通道示波器& 的实验中, 也发现了这个问题.
由于是动态的过程, 精度误差比楼主的大多了.
我怀疑, DAC 后面直接给 ADC 是有问题的. 最好要有一级运放.
欢迎进入 ！
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会不会是阻抗匹配的问题。
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加大采样率&&不知道& &这个效果会不会好一点& &不是很了解& &顶一个
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在运放输出端加一个负载电阻和一个小电容，降低采样时钟频率，增大转化时间试一试，ST的东西ADC的输入阻抗不能大了，大了的话必须降低采样率
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我也碰到过这个问题，只是当时时间比较紧，没来的及多思考，就暂且搁下了，希望现在能和楼主一起解决这个问题。
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片内adc就这样喽
加软件修正吧~！
难道真有所谓的命运。。。。。。
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1.LM358不是轨到轨
2.Input offset voltage& &最大7mv
3.你接的是单电源？双电源？
所以比较怀疑你的输入端和输出端是否真的相等。。。
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用信号源测试ADC准确度，DAC用表测试，那样才能说ADC和DAC的是否正确？
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把AD的输入直接接到最近的地上，看看转换后的电压是否接近0V。这样就可以先确认是ADC的问题，还是前端电路的问题，再做排查。
灵魂与工具的平衡
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farrtone 发表于
1.LM358不是轨到轨
2.Input offset voltage& &最大7mv
3.你接的是单电源？双电源？
我是接的5V单电源供电，双电源供电有啥区别啊？
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grasswolfs 发表于
电压测量相等是在所有电压范围都是相等还是只有一部分，跟随器后面开路还是电压表直接测试的？ ...
所有范围都是相等的，(我的相等是指只有电压值的小数点后面第三位不同)，&&跟随器后面什么都没有接，直接接的万用表。
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演讲人：陈智鸿时间： 10:00:00
演讲人：梁国柱，徐玮时间： 10:00:00
演讲人：张清刚时间： 10:00:00
预算：小于￥10,000预算：小于￥10,000
电压参考对ADC和DAC的副作用
[导读]您可能会把模数转换器或者数模转换器缺少输出稳定性的原因归咎于实际转换器本身。毕竟，这类器件都非常复杂。但是，请不要太早下结论，因为转换器周围的电路或许才是真正的罪魁祸首。这种电路包括一个电压参考，它对
您可能会把模数转换器或者数模转换器缺少输出稳定性的原因归咎于实际转换器本身。毕竟，这类器件都非常复杂。但是，请不要太早下结论，因为转换器周围的电路或许才是真正的罪魁祸首。这种电路包括一个电压参考，它对转换器性能的改变要超出您的想象。
在您对转换器的初始评估中，您可能还没有看到电压参考的副作用。在过去，我的ADC或DAC评估顺序是先确定转换器的数字接口状态良好，然后检查转换器的输出是否普遍代表输入信号。之后，我再查看零输入(转换器噪声)。在您测得ADC噪声后，便可将输入短路接地。利用DAC，您可以将数字输入编程为模拟零输出。
此类噪声测试花费了大量的时间来验证和评估，但是我从来没有想过使用满量程输入来检查转换器的噪声。那个时候，对我来说这样做实际上似乎是多余的。唉，我真是错失良机啊!
您会在哪里寻找ADC或DAC电压参考误差呢?回答这个问题的关键在这些器件的传输函数里。图1中，这些函数右手边的分子为输入信号次数2N(N为转换器位数)，而分母为以伏特为单位的电压参考虑级。2N和VREF值均为常量。电压参考值的影响与其误差一起随输入信号增加而增加。
图1 DOUT=ADC输出码的十进制表示，AIN=ADC输入电压，2N=ADC和DAC精度，VREF=伏特为单位的电压参考，DIN=输入数字码的DAC十进制表示。
对您的数据转换器电压参考进行分析和评估的最佳方法是使用满量程输出信号。带偏移误差的电压参考可产生ADC或DAC增益误差。如果您的电压参考存在噪声，或者稍有不稳定，则您还会看到这种噪声或不稳定，它们大多数都产生在转换器输出满量程时。
ADC的模拟输出或DAC的数字结果，只能与您电路的电压参考一样好。因此，这里有一些您在选择您的电压参考源时需要注意的小技巧。
在您转换器的电压参考引脚处使用系统电源电压仅适合于最多8位。请思考电源电压来自何处。例如，DC/DC或开关转换器产生较好的电路DC输出。然而，它们一般都有一个内部开关网络，其会产生DC信号的噪声。即使您在实施低通滤波时，DC/DC转换器内部开关动作的杂质也可能会直接传输给您的ADC或DAC器件的输出。您也可能会尝试在DC/DC或开关转换器后面使用一个线性稳压器。线性稳压器电源抑制和输出噪声水平得到不断改善，但您会发现10位以上时您还是会碰到许多问题。
您转换器的电压参考引脚的一个更危险源是您计算机的USB接口。USB接口的电源电压有依附在其上面的计算机数字噪声。这对模拟、混合信号器件来说并不是一个好的环境。
就高精度ADC和DAC而言，最好的电压参考策略是以一个低噪声、稳定、独立的参考作为您设计的开始。对于您的转换器参考电压设计来说，不存在一个普遍通用的解决方案。
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