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申请/专利权人：北京七星华创微电子有限责任公司

摘要：本发明涉及电性能测试技术领域，具体涉及一种伺服放大器测试方法，该方法包括：分别采集伺服放大器输入端和输出端的电压信号；获取伺服放大器的理论放大增益；构建时间窗口，根据理论放大增益、输入端和输出端在时间窗口内的电压信号获得波形增益失真判定系数；划分时间窗口的前溯区间，根据所述前溯区间中各时间窗口的输出端电压序列以及波形增益失真判定系数获得畸变筛选系数；根据畸变筛选系数获得线性增益窗口；根据伺服放大器的输入端与输出端在线性增益窗口内的电压信号以及理论放大增益获得放大器增益偏差指数，完成对伺服放大器的测试。本发明可实现对伺服放大器的放大增益的准确性检测，提高检测精度。

主权项：1.一种伺服放大器测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：分别采集伺服放大器输入端和输出端在各采样时刻的电压信号；以第一个采集时刻为起点，依次构建预设长度的时间窗口；对于各时间窗口，将输出端在时间窗口内包含的所有采样时刻的电压信号所组成的序列记为输出端电压序列；获取伺服放大器的理论放大增益；根据理论放大增益、输入端在时间窗口内各时刻电压信号与输出端电压序列获取理论放大增益差异系数和实测放大增益差异系数；根据理论放大增益差异系数和实测放大增益差异系数获得波形增益失真判定系数；划分时间窗口的前溯区间，根据所述前溯区间中各时间窗口的输出端电压序列以及波形增益失真判定系数获得前溯窗口畸变耦合偏差矩阵；根据与各时间窗口相邻的时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵获得各时间窗口对应的局部特征向量相似判定系数和局部矩阵偏差系数；根据局部特征向量相似判定系数和局部矩阵偏差系数获得各时间窗口的畸变筛选系数；根据所有时间窗口的畸变筛选系数获得最佳筛选阈值；根据最佳筛选阈值获得线性增益窗口；根据伺服放大器的输入端与输出端在线性增益窗口内各采集时刻的电压信号以及理论放大增益获得放大器增益偏差指数；根据放大器增益偏差指数完成对伺服放大器的测试；所述根据理论放大增益、输入端在时间窗口内各时刻电压信号与输出端电压序列获取理论放大增益差异系数和实测放大增益差异系数，包括：计算输入端在时间窗口内各时刻电压信号与所述理论放大增益的乘积，将时间窗口内所有所述乘积所组成的序列记为输出端理论放大电压序列；分别对输出端电压序列和输出端理论放大电压序列采用非线性最小二乘法进行拟合获得实测电压放大曲线和理论电压放大曲线；计算理论电压放大曲线的表达式与实测电压放大曲线的表达式之间的差值函数，将所述差值函数的绝对值在时间窗口内的积分作为理论放大增益差异系数；对于时间窗口内的各采样时刻，计算输出端在采集时刻的电压信号与输入端在采集时刻的电压信号的比值；获取所述比值与所述理论放大增益的差值绝对值；将时间窗口内所有采样时刻的所述差值绝对值的和值记为实测放大增益差异系数；所述根据理论放大增益差异系数和实测放大增益差异系数获得波形增益失真判定系数，包括：计算理论放大增益差异系数与实测放大增益差异系数的和值，记为第一和值；计算所述输出端电压序列与输出端理论放大电压序列之间的皮尔逊相关性系数；获取所述皮尔逊相关系数与预设分母调节因子的和值，记为第二和值；将第一和值与第二和值的比值作为波形增益失真判定系数；所述划分时间窗口的前溯区间，根据所述前溯区间中各时间窗口的输出端电压序列以及波形增益失真判定系数获得前溯窗口畸变耦合偏差矩阵，包括：对于第m个时间窗口，将第m个时间窗口之前的预设数量个时间窗口所组成的时间段作为第m个时间窗口的前溯区间；对于所述前溯区间中的各时间窗口，计算时间窗口对应的输出端电压序列与第m个时间窗口对应的输出端电压序列之间的动态时间规整距离；将时间窗口的所述动态时间规整距离与前溯区间中其他各时间窗口的所述动态时间规整距离之间的最小值作为时间窗口与其他各时间窗口之间的最小关联距离；获取时间窗口对应的波形增益失真判定系数与其他各时间窗口对应的波形增益失真判定系数之间的最小值，记为第一最小值；计算第m个时间窗口对应的波形增益失真判定系数与第一最小值之间的比值，记为第一比值；获取以自然常数为底数，以所述第一比值为指数的指数函数；将所述指数函数的计算结果与所述最小关联距离的乘积作为时间窗口与其他各时间窗口之间的畸变耦合系数；将各时间窗口与其他各时间窗口之间的畸变耦合系数作为第m个时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵中的各元素；所述根据与各时间窗口相邻的时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵获得各时间窗口对应的局部特征向量相似判定系数和局部矩阵偏差系数，包括：对第m个时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵进行奇异值分解，获得各特征值；将所有特征值从大到小排列获得特征值向量；计算第m个时间窗口对应的特征值向量与第m-1个时间窗口对应的特征值向量之间的余弦值，记为第一余弦值；计算第m个时间窗口对应的特征值向量与第m+1个时间窗口对应的特征值向量之间的余弦值，记为第二余弦值；将所述第一余弦值与第二余弦值的均值作为第m个时间窗口对应的局部特征向量相似判定系数；分别计算第m-1、m、m+1个时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵的范数；获取第m-1和m+1个时间窗口的所述范数的和值，记为第三和值；计算第m个时间窗口的所述范数与所述第三和值的比值，记为第二比值；将所述第二比值与预设参数调节因子的差值绝对值作为第m个时间窗口对应的局部矩阵偏差系数；所述根据局部特征向量相似判定系数和局部矩阵偏差系数获得各时间窗口的畸变筛选系数，包括：将第m-1和m+1个时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵的对应元素相加，获得和矩阵；计算第m个时间窗口的前溯窗口畸变耦合偏差矩阵与所述和矩阵的结构相似性指数；计算所述结构相似性指数与第m个时间窗口对应的局部特征向量相似判定系数的乘积，记为第一乘积，将第m个时间窗口对应的局部矩阵偏差系数与所述第一乘积的比值作为第m个时间窗口的畸变筛选系数；所述根据所有时间窗口的畸变筛选系数获得最佳筛选阈值，包括：将所有时间窗口的畸变筛选系数所组成的序列记为波形失真筛选序列；对波形失真筛选序列使用大津阈值分割法获得最佳筛选阈值；所述根据最佳筛选阈值获得线性增益窗口，包括：将畸变筛选系数小于最佳筛选阈值的时间窗口记为线性增益窗口；所述根据伺服放大器的输入端与输出端在线性增益窗口内各采集时刻的电压信号以及理论放大增益获得放大器增益偏差指数，包括：对于所有线性增益窗口包含的各采集时刻，计算输出端在采集时刻的电压信号与输入端在采集时刻的电压信号的比值，记为第三比值；将所有所述第三比值的均值作为实际放大增益；获取实际放大增益与所述理论放大增益的差值绝对值，记为第一差值绝对值；计算所述第一差值绝对值与所述理论放大增益的比值作为伺服放大器的放大器增益偏差指数。

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