一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法技术

本发明专利技术提供了一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法，放大器上的电源端连接有电源电压调节电路，放大器的两个输入端分别为信号输入端和直流偏移调节端，直流偏移调节端连接有直流电压调节电路，信号输入端还连接有匹配电阻、输入阻抗监测装置和直流偏置监测装置。放大器有差分信号输出端，两个差分信号输出端上连接有输出差分直流偏置监测装置。电源电压调节电路、直流电压调节电路、输入阻抗监测装置、直流偏置监测装置和输出差分直流偏置监测装置均与寄生直流偏置自动调节控制装置电连接。本发明专利技术可以调节通道放大器寄生直流偏置，使其趋近0伏，减小信号通道寄生直流偏置对测试信号直流特性的影响，同时可以保证输入阻抗指标。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法
本专利技术涉及示波器中放大器的寄生直流偏置调节领域，具体涉及一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法。
技术介绍
示波器模拟信号调理电路具有信号放大、衰减、直流偏移调节等功能，为了提升示波器直流偏移调节范围指标，降低通道噪声，直流偏移调节功能通常放置在第一级放大电路中。由于制造工艺的不一致性及设计中固有的直流偏置误差，会在放大器电路内部产生寄生的直流偏置，这个寄生直流偏置会反馈到信号输入端口，若此寄生直流偏置不做任何处理，会导致放大器构成的信号处理电路在开路状态(输入端口不连接任何负载或被测试电路)和连接负载状态(连接测试电路时)时放大器固有直流偏置不一致，从而导致测试信号时得到的信号直流偏置电压存在误差。为了消除放大器上的寄生直流偏置对测试信号的影响，目前采用的技术手段是在第一级放大器前端增加一级π型衰减网络，实现阻抗匹配与偏置消除，为了减小寄生直流偏置的影响，需要衰减网络的衰减量达到一定数值，这样就会导致示波器通道可以测试的信号幅度范围变大，测试小信号的能力变弱，具体如图1所示。图1中的π型衰减网络实际上实现了寄生直流偏置的隔离作用，它会将放大器在端口1上产生的寄生直流偏置通过衰减网络衰减掉，反馈到信号输入端口的寄生直流偏置电压将变小，实现了放大器输入端口寄生直流偏置的消除，但这种处理方式需要π型衰减网络的衰减值要达到一定数值，太小的衰减量，不能有效消除寄生直流偏置在整个电路的影响，即当π型衰减网络的衰减量较小时，放大器在端口1上产生的寄生直流偏置电压会通过衰减网络继续传递到信号输入端口。而较大的衰减值，就会使信号输入端口可以接收的信号幅度范围变大，能够测试小信号的能力变弱了，而信号输入端口增加的π型衰减网络也会使整个信号放大系统的信噪比指标恶化，直观的现象是电路引入的噪声变大，信号基线会变粗，示波器可以测量的最小信号的幅度会增大。
技术实现思路
针对现有技术会使得信号测量范围变小，通道的信噪比指标会恶化等问题，本专利技术的第一目的是提供了一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路。本专利技术采用以下的技术方案：一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，包括放大器和寄生直流偏置自动调节控制装置，放大器上的电源端连接有电源电压调节电路，放大器的两个输入端分别为信号输入端和直流偏移调节端，信号输入端连接输入信号，直流偏移调节端连接有直流电压调节电路，信号输入端还连接有匹配电阻、输入阻抗监测装置和直流偏置监测装置；放大器的两个输出端为差分信号输出端，两个差分信号输出端上连接有输出差分直流偏置监测装置；所述电源电压调节电路、直流电压调节电路、输入阻抗监测装置、直流偏置监测装置和输出差分直流偏置监测装置均与寄生直流偏置自动调节控制装置电连接。优选地，电源电压调节电路能调节信号输入端的直流偏置电压；直流电压调节电路能调节直流偏移调节端的直流电压；匹配电阻能调节放大器的输入阻抗；输入阻抗监测装置监测输入阻抗值；直流偏置监测装置监测信号输入端的直流偏置电压；输出差分直流偏置监测装置能监测两个差分信号输出端的偏置电压。本专利技术的第二目的是提供了一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路的调节方法。一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路的调节方法，采用如上所述的一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，包括以下步骤：步骤1：寄生直流偏置自动调节控制装置通过直流电压调节电路调节直流偏移调节端的直流电压，使放大器的两个差分信号输出端的偏置电压相等；两个差分信号输出端的偏置电压由输出差分直流偏置监测装置实时监测，并送至寄生直流偏置自动调节控制装置进行判断；步骤2：寄生直流偏置自动调节控制装置调节电源电压调节电路，使得信号输入端的直流偏置电压接近0伏，当调节电源电压调节电路时，两个差分信号输出端的偏置电压会发生变化；信号输入端的直流偏置电压由直流偏置监测装置实时监测，并送至寄生直流偏置自动调节控制装置进行判断；步骤3：重复步骤1和步骤2，直至信号输入端的直流偏置电压接近0伏且两个差分信号输出端的偏置电压相等；步骤4：寄生直流偏置自动调节控制装置通过调节匹配电阻，达到放大器需要的输入阻抗，输入阻抗值由输入阻抗监测装置。本专利技术具有的有益效果是：本专利技术提供的可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法，可以调节通道放大器寄生直流偏置，使其趋近0伏，减小信号通道寄生直流偏置对测试信号直流特性的影响，同时可以保证输入阻抗指标。本专利技术不会恶化由放大器等组成的信号调理通道信噪比指标，不会降低信号测量范围。附图说明图1为现有技术采用的通道放大器寄生直流偏置消除电路示意图。图2为本专利技术可调节通道放大器寄生直流偏置的电路的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步说明：实施例1结合图2，一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，包括放大器和寄生直流偏置自动调节控制装置，放大器上的电源端连接有电源电压调节电路，放大器的两个输入端分别为信号输入端和直流偏移调节端，信号输入端连接输入信号，直流偏移调节端连接有直流电压调节电路，信号输入端还连接有匹配电阻、输入阻抗监测装置和直流偏置监测装置。放大器的两个输出端为差分信号输出端，两个差分信号输出端上连接有输出差分直流偏置监测装置。电源电压调节电路、直流电压调节电路、输入阻抗监测装置、直流偏置监测装置和输出差分直流偏置监测装置均与寄生直流偏置自动调节控制装置电连接。其中，电源电压调节电路能调节信号输入端的直流偏置电压，电源电压调节电路为输出电压可以调节的DC-DC稳压器。直流电压调节电路能调节直流偏移调节端的直流电压，直流电压调节电路为D/A变换器。匹配电阻R能调节放大器的输入阻抗，匹配电阻为可调电阻。输入阻抗监测装置监测输入阻抗值，输入阻抗监测装置为阻抗测试仪。直流偏置监测装置监测信号输入端的直流偏置电压，直流偏置监测装置为高精度电压表或是ADC采样器。输出差分直流偏置监测装置能监测两个差分信号输出端的偏置电压，输出差分直流偏置监测装置包括两个高精度电压表或是ADC采样器，分别对一个差分信号输出端进行电压监测。寄生直流偏置自动调节控制装置为现场可编程门阵列，寄生直流偏置自动调节控制装置对其它装置进行控制，并对监测的数据进行判断。实施例2一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路的调节方法，采用实施例1所述的一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，包括以下步骤：步骤1：寄生直流偏置自动调节控制装置通过直流电压调节电路调节直流偏移调节端的直流电压，使放大器的两个差分信号输出端的偏置电压相等；两个差分信号输出端的偏置电压由输出差分直流偏置监测装置实时监测，并送至寄生直流偏置自动调节控制装置进行判断；步骤2：寄生直流偏置自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，其特征在于，包括放大器和寄生直流偏置自动调节控制装置，放大器上的电源端连接有电源电压调节电路，放大器的两个输入端分别为信号输入端和直流偏移调节端，信号输入端连接输入信号，直流偏移调节端连接有直流电压调节电路，信号输入端还连接有匹配电阻、输入阻抗监测装置和直流偏置监测装置；/n放大器的两个输出端为差分信号输出端，两个差分信号输出端上连接有输出差分直流偏置监测装置；/n所述电源电压调节电路、直流电压调节电路、输入阻抗监测装置、直流偏置监测装置和输出差分直流偏置监测装置均与寄生直流偏置自动调节控制装置电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，其特征在于，包括放大器和寄生直流偏置自动调节控制装置，放大器上的电源端连接有电源电压调节电路，放大器的两个输入端分别为信号输入端和直流偏移调节端，信号输入端连接输入信号，直流偏移调节端连接有直流电压调节电路，信号输入端还连接有匹配电阻、输入阻抗监测装置和直流偏置监测装置；
放大器的两个输出端为差分信号输出端，两个差分信号输出端上连接有输出差分直流偏置监测装置；
所述电源电压调节电路、直流电压调节电路、输入阻抗监测装置、直流偏置监测装置和输出差分直流偏置监测装置均与寄生直流偏置自动调节控制装置电连接。


2.根据权利要求1所述的一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路，其特征在于，
电源电压调节电路能调节信号输入端的直流偏置电压；
直流电压调节电路能调节直流偏移调节端的直流电压；
匹配电阻能调节放大器的输入阻抗；
输入阻抗监测装置监测输入阻抗值；
直流偏置监测装置监测信号输入端的直流偏置电压；
输出差分直流偏置监测装置能监测两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨江涛，吕增强，邵成华，吴恒奎，
申请(专利权)人：中电科仪器仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37