CN112039443A - 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法 - Google Patents

一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112039443A
CN112039443A CN202010804645.6A CN202010804645A CN112039443A CN 112039443 A CN112039443 A CN 112039443A CN 202010804645 A CN202010804645 A CN 202010804645A CN 112039443 A CN112039443 A CN 112039443A
Authority
CN
China
Prior art keywords
direct current
current bias
monitoring device
bias
parasitic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010804645.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112039443B (zh
Inventor
杨江涛
吕增强
邵成华
吴恒奎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Electronics Technology Instruments Co Ltd CETI
Original Assignee
China Electronics Technology Instruments Co Ltd CETI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electronics Technology Instruments Co Ltd CETI filed Critical China Electronics Technology Instruments Co Ltd CETI
Priority to CN202010804645.6A priority Critical patent/CN112039443B/zh
Publication of CN112039443A publication Critical patent/CN112039443A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112039443B publication Critical patent/CN112039443B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
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，本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明具有的有益效果是：
本发明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。本发明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为本发明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发明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，如50欧姆，输入阻抗值由输入阻抗监测装置。
寄生直流偏置自动调节控制装置实现上述调节功能的自动化控制与调节，可以大大提升调试的速度。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

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差分信号输出端的偏置电压。
3.一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路的调节方法，其特征在于，采用如权利要求1或2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。
CN202010804645.6A 2020-08-12 2020-08-12 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法 Active CN112039443B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010804645.6A CN112039443B (zh) 2020-08-12 2020-08-12 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010804645.6A CN112039443B (zh) 2020-08-12 2020-08-12 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112039443A true CN112039443A (zh) 2020-12-04
CN112039443B CN112039443B (zh) 2022-08-16

Family

ID=73577161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010804645.6A Active CN112039443B (zh) 2020-08-12 2020-08-12 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112039443B (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101163127A (zh) * 2006-10-13 2008-04-16 恩益禧电子股份有限公司 具有直流偏置电平控制电路的调制电路
CN101430569A (zh) * 2007-11-06 2009-05-13 瑞昱半导体股份有限公司 直流偏移校正装置及方法
CN101604979A (zh) * 2008-06-10 2009-12-16 联发科技股份有限公司 直接转换接收器以及直流偏移消除方法
CN102176662A (zh) * 2011-03-18 2011-09-07 北京工业大学 应用于低频可变增益放大器的直流偏移消除电路
CN102340301A (zh) * 2011-10-18 2012-02-01 四川和芯微电子股份有限公司 直流电压偏移消除电路及系统
US20120139636A1 (en) * 2010-12-05 2012-06-07 Amalfi Semiconductor, Inc. Power Amplifier System with a Current Bias Signal Path
CN102769440A (zh) * 2012-07-16 2012-11-07 西安电子科技大学 基于寄生谐振频点的天线阻抗自动匹配装置及方法
US20140266444A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Power amplifier system with supply modulation mitigation circuitry and methods
CN106841731A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 广州致远电子股份有限公司 一种提高直流精度的示波器前端处理电路
CN108768312A (zh) * 2018-07-23 2018-11-06 上海亮牛半导体科技有限公司 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法
CN109091115A (zh) * 2018-09-17 2018-12-28 电子科技大学 应用于生理信号采集的直流抑制装置
US20190028060A1 (en) * 2017-07-18 2019-01-24 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Envelope tracking current bias circuit with offset removal function and power amplifier
CN109861661A (zh) * 2019-03-05 2019-06-07 深圳市傲科光电子有限公司 一种跨阻放大器和跨阻放大器电路
CN110702978A (zh) * 2019-11-05 2020-01-17 中电科仪器仪表有限公司 一种小信号上直流偏置电压测量装置及方法
CN211127736U (zh) * 2019-12-19 2020-07-28 江苏省苏北人民医院 一种微弱脉冲信号放大电路

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101163127A (zh) * 2006-10-13 2008-04-16 恩益禧电子股份有限公司 具有直流偏置电平控制电路的调制电路
CN101430569A (zh) * 2007-11-06 2009-05-13 瑞昱半导体股份有限公司 直流偏移校正装置及方法
CN101604979A (zh) * 2008-06-10 2009-12-16 联发科技股份有限公司 直接转换接收器以及直流偏移消除方法
US20120139636A1 (en) * 2010-12-05 2012-06-07 Amalfi Semiconductor, Inc. Power Amplifier System with a Current Bias Signal Path
CN102176662A (zh) * 2011-03-18 2011-09-07 北京工业大学 应用于低频可变增益放大器的直流偏移消除电路
CN102340301A (zh) * 2011-10-18 2012-02-01 四川和芯微电子股份有限公司 直流电压偏移消除电路及系统
CN102769440A (zh) * 2012-07-16 2012-11-07 西安电子科技大学 基于寄生谐振频点的天线阻抗自动匹配装置及方法
US20140266444A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Power amplifier system with supply modulation mitigation circuitry and methods
CN106841731A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 广州致远电子股份有限公司 一种提高直流精度的示波器前端处理电路
US20190028060A1 (en) * 2017-07-18 2019-01-24 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Envelope tracking current bias circuit with offset removal function and power amplifier
CN108768312A (zh) * 2018-07-23 2018-11-06 上海亮牛半导体科技有限公司 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法
CN109091115A (zh) * 2018-09-17 2018-12-28 电子科技大学 应用于生理信号采集的直流抑制装置
CN109861661A (zh) * 2019-03-05 2019-06-07 深圳市傲科光电子有限公司 一种跨阻放大器和跨阻放大器电路
CN110702978A (zh) * 2019-11-05 2020-01-17 中电科仪器仪表有限公司 一种小信号上直流偏置电压测量装置及方法
CN211127736U (zh) * 2019-12-19 2020-07-28 江苏省苏北人民医院 一种微弱脉冲信号放大电路

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BYUNGSUB KIM: "Power-adaptive operational amplifier with positive-feedback self biasing", 《IEEE》 *
梁晓峰等: "一种零中频接收机的直流偏置校准技术", 《现代信息科技》 *
胡凤: "基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺60GHz低噪声放大器的设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112039443B (zh) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6870359B1 (en) Self-calibrating electrical test probe
US6856126B2 (en) Differential voltage probe
CN107345996B (zh) 场效应管测试电路及测试方法
US5942922A (en) Inhibitable, continuously-terminated differential drive circuit for an integrated circuit tester
US7825652B2 (en) Method and apparatus for remotely buffering test channels
JP4255284B2 (ja) 差動動作のためのシングル・エンド・チャネルの較正
JP4689125B2 (ja) 自動試験装置における改良試験及び較正回路及び方法
EP1865333A1 (en) Current measuring device, testing device, current measuring method and testing method
US7180314B1 (en) Self-calibrating electrical test probe calibratable while connected to an electrical component under test
CN109557472B (zh) 差动电池测试器
US9671427B2 (en) Dual output high voltage active probe with output clamping and associated methods
CN108021172B (zh) 一种高频宽输入隔离采样和精度校准方法
US7928721B2 (en) Method and apparatus for amplifying a signal and test device using same
WO2018196986A1 (en) Calibration arrangement and method for deriving a resistance of a resistor
JPH04212067A (ja) デュアルパス広帯域高精度データ収集システム
CN110736953A (zh) 一种数字示波器校验装置
CN112039443B (zh) 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法
CN111856374B (zh) 一种高速数字示波器带宽校准测试装置及测试方法
KR100555544B1 (ko) 피시험 장치의 내부 임피던스 변화에 무관한 전류 소스를갖는 테스트 자극 신호를 발생하는 장치
CN112816784A (zh) 电阻测试电路及系统
CN116545393A (zh) 一种精密输出放大电路、应用该电路的负载检测电路及装置
US10892768B2 (en) Low noise and low distortion test method and system for analog-to-digital converters
CN219328889U (zh) 具有自动调零功能的模拟电路及示波器
CN116859223B (zh) 针对vi源的在线自检方法、电路及vi源
CN220043382U (zh) 一种精密输出放大电路、应用该电路的负载检测电路及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 266555 No. 98 Xiangjiang Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province

Applicant after: CLP kesiyi Technology Co.,Ltd.

Address before: 266555 No. 98 Xiangjiang Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province

Applicant before: CHINA ELECTRONICS TECHNOLOGY INSTRUMENTS Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant