[发明专利]一种测量纳米器件输运性质的系统和方法

权利要求书

1.一种测量纳米器件输运性质的系统，其特征在于，所述系统包括：计算机、基于FPGA的数据处理单元、数据转换单元和待测系统；

其中，所述计算机用于向所述数据处理单元发送工作指令和数据；

所述数据处理单元用于解析并处理所述工作指令和数据，以在不同的工作模式下生成不同的第一输出波形数据；

所述数据转换单元用于将所述第一输出波形数据转换为模拟信号；

所述待测系统依据所述模拟信号生成待测信号；

所述数据转换单元还用于将所述待测信号量化转换为测量波形数据；

所述数据处理单元还用于依据所述测量波形数据生成测量数据，并将所述测量数据传输至所述计算机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据转换单元包括：数模转换模块和模数转换模块；

其中，所述数模转换模块包括多个结构相同的数模转换通道，用于将第一待测波形数据转换为模拟信号，并输出至所述待测系统；

所述模数转换模块包括多个结构相同的模数转换通道，用于将所述待测信号量化转换为第二待测波形数据，并输出至所述数据处理单元。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，任意一个所述数模转换通道包括：主要DAC、辅助DAC、参考电压源、可调衰减器、可调低通滤波器、低通滤波器和加法器；

其中，所述主要DAC用于接收波形数据、采样时钟和第一参考电压，转换输出原始电压信号依次进入所述可调衰减器和可调低通滤波器，调整输出幅度范围和频率成分输出至所述加法器；

所述辅助DAC用于接收波形数据，采样时钟和第二参考电压，经过所述低通滤波器后输入至所述加法器；

所述加法器用于将两个输入信号合成后输出所述模拟信号；

所述参考电压源用于产生所述第一参考电压和所述第二参考电压，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，任意一个所述模数转换通道包括：可调衰减器和ADC；

其中，所述可调衰减器用于改变所述待测信号的幅度大小；

所述ADC用于将所述可调衰减器处理后的待测信号进行模数转换，输出所述测量波形数据。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：FPGA模块、时钟管理模块、传输总线控制模块和随机存储器；

所述FPGA模块包括：管理模块、信号生成模块和信号采集数据处理模块；

其中，所述管理模块分别与所述时钟管理模块、所述传输总线控制模块、所述随机存储器、所述信号生成模块和所述信号采集数据处理模块进行通信，用于控制所述时钟管理模块、所述传输总线控制模块、所述随机存储器、所述信号生成模块和所述信号采集数据处理模块的工作状态；

所述时钟管理模块用于产生时钟信号，并调节时钟延时；

所述传输总线控制模块用于控制所述管理模块和所述计算机之间的通信模式；

所述随机存储器用于存储数据；

所述信号生成模块用于在不同的工作模式下，生成相应的第一待测波形数据；

所述信号采集数据处理模块用于生成测量数据，并通过所述管理模块发送至所述计算机。