System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路制造技术_技高网

一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路制造技术

技术编号:44673397 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-19 20:27
本发明专利技术公开了一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,属于测试技术领域。本发明专利技术包括信号放大电路和滤波电路;解决了增益、带宽以及噪声问题;使用全差分放大器获得更高的共模抑制能力,能更好地保证差分信号的对称性,方便调整信号输出共模电压;本发明专利技术整个电路带宽能够不受第一级运放的限制,在高增益下获得高带宽,并且噪声尽可能低;采用全差分放大器更能抑制共模干扰,方便调整输出共模电压,驱动能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试,具体涉及一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路


技术介绍

1、在峰值功率测量中通常信号调理电路的带宽和增益之间存在矛盾,电压反馈型运放的噪声增益和该增益下带宽的乘积固定,若要电路能在一定增益下获得更高的带宽,一般会选择增加放大器级联的级数,经过多级放大得到满足要求的增益和带宽,但这样增加放大器级数通常会使噪声增加。如果不想增加放大器的级数,为了在一定增益、带宽下获得低噪声,通常是使用串联复合放大电路来进行信号放大,通过级间反馈来利用第一级的精密运放修正失调漂移电压和噪声。

2、现有的峰值功率测量信号调理电路,存在一定的缺点:

3、目前多采用串联复合放大电路的方式在特定的增益及带宽下可以产生较低的噪声,但电路带宽通常受限于第一级精密运放的带宽指标,整个电路最终能够达到的带宽基本由第一级运放的带宽决定。

4、为了在一定增益下获得较高带宽,摆脱第一级精密运放的带宽限制,并且尽量减少电路产生的噪声,本专利技术采用高低频分离方法来设计信号调理电路。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题,本专利技术提出了一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,设计合理,克服了现有技术的不足,具有良好的效果。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,包括信号放大电路和滤波电路;

4、信号放大电路,被配置为用于对信号进行放大;包括第一精密运放电路、第二精密运放电路以及全差分放大电路;

5、滤波电路,被配置为用于对信号进行滤波;包括第七电阻r7、第十四电阻r14、第五电容c5、第六电容c6和第七电容c7;

6、第一精密运放电路包括第一精密运放a1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一电容c1、第二电容c2;

7、第一电阻r1的一端、第六电阻r6的一端、第一电容c1的一端组成公共端通过线路连接至第一精密运放a1的同相输入端;第二电阻r2的一端、第三电阻r3的一端组成公共端通过线路连接至第一精密运放a1的反相输入端;第四电阻r4的一端通过线路连接至第一精密运放a1的输出端;第一电容c1的另一端和第五电阻r5的一端通过线路连接;第三电阻r3的另一端、第二电容c2的一端通过线路连接;

8、第二精密运放电路包括第二精密运放a2、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第三电容c3、第四电容c4;

9、第八电阻r8的一端、第三电容c3的一端、第十三电阻r13的一端组成公共端通过线路连接至第一精密运放a2的同相输入端;第九电阻r9的一端、第十电阻r10的一端组成公共端通过线路连接至第一精密运放a2的反相输入端;第十一电阻r11的一端通过线路连接至第一精密运放a2的输出端;第十电阻r10的另一端、第四电容c4的一端通过线路连接;第三电容c3的另一端、第十二电阻r12的一端通过线路连接;第十二电阻r12的另一端、第十一电阻r11的另一端、第四电容c4的另一端组成公共端通过线路连接至全差分放大器a3的反相输入端;第十三电阻r13的另一端通过线路连接至全差分放大器a3的同相输出端;

10、全差分放大电路包括全差分放大器a3、第六电阻r6和第十三电阻r13;

11、第五电阻r5的另一端、第四电阻r4的另一端、第二电容c2的另一端组成公共端通过线路连接至全差分放大器a3的同相输入端;第六电阻r6的另一端、第七电阻r7的一端组成公共端通过线路连接至全差分放大器a3的反相输出端;第十四电阻r14的一端通过线路连接至全差分放大器a3的同相输出端;第七电阻r7的另一端、第五电容c5的一端、第六电容c6的一端组成公共端通过线路连接至信号调理电路差分反相输出的一路;第六电容c6的另一端、第七电容c7的一端通过线路连接;第十四电阻r14的另一端、第五电容c5的另一端、第七电容c7另一端组成公共端通过线路连接至信号调理电路差分同相输出的一路;

12、正信号经过第一电阻r1后分为两路:一路进入到第一精密运放a1的同相输入端,经过放大输出后保持同相,输出信号经过第四电阻r4后一方面到达全差分放大器a3的输入端,一方面通过第二电容c2和第三电阻r3反馈到第一精密运放a1的反相输入端,第一精密运放a1的反相输入端通过第二电阻r2接地;另一路经过第一电容c1和第五电阻r5输送到第一精密运放a1的反馈点及全差分放大器a3的输入端,与第一精密运放a1的输出信号混合叠加进入全差分放大器a3;正信号两条路径的信号都是以同相进入到全差分放大器a3,经过全差分放大器a3的放大后反相,再通过第六电阻r6返回到第一精密运放a1的同相输入端。

13、优选地,整个信号调理电路是差分对称的,对称的电阻电容起到相同的作用。

14、优选地,第一精密运放a1是一个同相比例放大器,被配置为用于处理直流、低频信号;全差分放大器a3,被配置为用于处理高频信号,提供高带宽和高共模抑制比,处理差分信号,减少共模干扰,通过调整vocm来改变差分输出的共模电压。

15、优选地,第一精密运放a1的同相输入端既是正信号分成两路的点,也是全差分放大器a3反馈到第一精密运放a1的求和点,并且全差分放大器a3反馈到该点的相位和正信号的相位相反,形成两级放大器的级间负反馈,第一精密运放a1和全差分放大器a3都工作在负反馈状态。

16、优选地,正信号在第一精密运放a1的同相输入端分成两路,一路是信号中较低频率的成分,第一精密运放a1的带宽有限,只能放大信号中较低频率的部分,另一路是信号中较高频率的成分,因为第一电容c1和第五电阻r5组成了高通滤波器,只允许正信号中较高频率成分通过;低频部分信号经过第一精密运放a1的同相比例放大后输出到全差分放大器a3的输入端,高频部分信号经过高通滤波器直达全差分放大器a3输入端,高频信号和低频信号走不同路径到达全差分放大器a3。

17、优选地,第一电阻r1是整个电路的输入电阻,第六电阻r6是整个电路的反馈电阻,第一精密运放a1和全差分放大器a3组成的放大电路的增益是-r6/r1;第一电容c1和第五电阻r5组成高通滤波器,用于进行信号高低频分离;第二电容c2和第三电阻r3组成级内反馈,用于将全差分放大器a3的输入端信号反馈到第一精密运放a1的反相输入端,第二电阻r2是第一精密运放a1的反相输入电阻,第四电阻r4用于将第一精密运放a1的输出端与第二电容c2隔离开,并将第一精密运放a1输出的低频信号与高频信号在全差分放大器a3的输入端叠加。

18、优选地,第七电阻r7、第十四电阻r14、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7组成的低通滤波器,用于限制信号调理的通道带宽,进行抗混叠;第五电容c5是差模电容,用于减少差模干扰,第六电容c6和第七电容c7是共模电容,用于减少共模干扰。

19、本专利技术所带来的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:包括信号放大电路和滤波电路;

2.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:整个信号调理电路是差分对称的,对称的电阻电容起到相同的作用。

3.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:第一精密运放A1是一个同相比例放大器,被配置为用于处理直流、低频信号;全差分放大器A3,被配置为用于处理高频信号,提供高带宽和高共模抑制比,处理差分信号,减少共模干扰,通过调整Vocm来改变差分输出的共模电压。

4.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:第一精密运放A1的同相输入端既是正信号分成两路的点,也是全差分放大器A3反馈到第一精密运放A1的求和点,并且全差分放大器A3反馈到该点的相位和正信号的相位相反,形成两级放大器的级间负反馈,第一精密运放A1和全差分放大器A3都工作在负反馈状态。

5.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:正信号在第一精密运放A1的同相输入端分成两路,一路是信号中较低频率的成分,第一精密运放A1的带宽有限,只能放大信号中较低频率的部分,另一路是信号中较高频率的成分,因为第一电容C1和第五电阻R5组成了高通滤波器,只允许正信号中较高频率成分通过;低频部分信号经过第一精密运放A1的同相比例放大后输出到全差分放大器A3的输入端,高频部分信号经过高通滤波器直达全差分放大器A3输入端,高频信号和低频信号走不同路径到达全差分放大器A3。

6.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:第一电阻R1是整个电路的输入电阻,第六电阻R6是整个电路的反馈电阻,第一精密运放A1和全差分放大器A3组成的放大电路的增益是-R6/R1;第一电容C1和第五电阻R5组成高通滤波器,用于进行信号高低频分离;第二电容C2和第三电阻R3组成级内反馈,用于将全差分放大器A3的输入端信号反馈到第一精密运放A1的反相输入端,第二电阻R2是第一精密运放A1的反相输入电阻,第四电阻R4用于将第一精密运放A1的输出端与第二电容C2隔离开,并将第一精密运放A1输出的低频信号与高频信号在全差分放大器A3的输入端叠加。

7.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:第七电阻R7、第十四电阻R14、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7组成的低通滤波器,用于限制信号调理的通道带宽,实现抗混叠作用;第五电容C5是差模电容,用于减少差模干扰,第六电容C6和第七电容C7是共模电容,用于减少共模干扰。

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【技术特征摘要】

1.一种用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:包括信号放大电路和滤波电路;

2.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:整个信号调理电路是差分对称的,对称的电阻电容起到相同的作用。

3.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:第一精密运放a1是一个同相比例放大器,被配置为用于处理直流、低频信号;全差分放大器a3,被配置为用于处理高频信号,提供高带宽和高共模抑制比,处理差分信号,减少共模干扰,通过调整vocm来改变差分输出的共模电压。

4.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:第一精密运放a1的同相输入端既是正信号分成两路的点,也是全差分放大器a3反馈到第一精密运放a1的求和点,并且全差分放大器a3反馈到该点的相位和正信号的相位相反,形成两级放大器的级间负反馈,第一精密运放a1和全差分放大器a3都工作在负反馈状态。

5.根据权利要求1所述的用于峰值功率探头的高低频分离信号调理电路,其特征在于:正信号在第一精密运放a1的同相输入端分成两路,一路是信号中较低频率的成分,第一精密运放a1的带宽有限,只能放大信号中较低频率的部分,另一路是信号中较高频率的成分,因为第一电容c1和第五电...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐子杰苏发李金山李强冷朋刘元商殷大鹏张宇森
申请(专利权)人:中电科思仪科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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