一种测试性试验数据采集中转换速率截止频率扩展方法

【前言】一种测试性试验数据采集中转换速率截止频率扩展方法由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。3 数据处理过程 虽然受到转换速率的限制使得通频带下降，但是通过实际测试因一部发现，在转换速率截止频率附近，信号的衰减会呈现一定的线性特性，我们对图2中的信号截取300kHz～1.2MHz之间的曲线重新绘制如图3所示。 图中可以看出，在这个频段内只要对数据进行校准处...

摘 要：运算放大器已成为目前众多数据采集系统的核心器件，在一些面向大信号的高速数据采集系统中，高压型运算放大器通常会受到转换速率的限制，导致可以支持的数据采集系统截止频率会大大下降。但是在这个截止频率附近仍具有一定的线性特性。本文基于这种特点，提出了一种采用软件校正的方法提高使用范围。本方法不需要搭建复杂的电路系统，使用通用性器件即可实现较高的性能。且算法简单，易于操作。

关键词：转换速率；数据采集；线性拟合

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.193

0 引言

在航空产品的测试性试验中，需要大量的数据测量与采集工作.特别是故障注入成功判据，以及产品响应的测量和采集.然而，目前大量的航空产品为了提高信号的抗干扰能力与传输能力，信号的幅度一般比较大.因此，在对这些信号的处理过程中，不可避免的使用到高压运算放大器，高压型运算放大器在满足信号幅度要求的同时，存在一个弊端，就是信号转换速率不足，导致实际带宽不足，限制了其使用范围。

3 数据处理过程

虽然受到转换速率的限制使得通频带下降，但是通过实际测试因一部发现，在转换速率截止频率附近，信号的衰减会呈现一定的线性特性，我们对图2中的信号截取300kHz～1.2MHz之间的曲线重新绘制如图3所示。

图中可以看出，在这个频段内只要对数据进行校准处理，在结合30Hz～300Hz之间的数据记过就可得到完整的数据结果。考察数据结果，用线性特性拟合这个频段内的数据，拟合过程可以采用matlab中工具箱的现有函数polyfit（x，y，1），经过拟合发现在300kHz～1MHz之间存在大约0.011V/100kHz的衰减量，因此在实际测试过程中，可以对输出数据进行修正.修正后的数据结果如图4所示，经过校正后，可以发现在300kHz～1MHz之间信号的输出保持了较好的稳定性，可以满足要求。此外，通过数据结果也可以看出，当频率远超过这个截止频率时，此时采集系统的非线性明显，无法再通过这种线性校正技术进行拟合逼近。

4 结论

本文以测试性试验过程中的数据采集过程为基础，面向现有的大信号高速数据采集技术.考虑到在高压高速型运算放大器转换速率截止频率附近仍具有一定的线性特性，可以利用软件上进行数据校准可以保持较强的精度.该方法成本低，简单易行，不需要再设计复杂的采集系统电路。

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作者简介：宋成军（1988-），男，工程师，主要从事测试性分析验证、数据采集与测试技术等工作。