CN112162126A - 多路脉冲发生器、信号生成方法、多通道同步系统与方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了多路脉冲发生器、信号生成方法、多通道同步系统与方法。多路脉冲发生器包括输入模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、至少一个第二延时控制模块和至少一个第一输出端；第一延时控制模块用于延时控制输入至第一延时控制模块提供的脉冲信号的边沿；信号扇出模块用于扇出输入至信号扇出模块的脉冲信号；第二延时控制模块用于延时控制输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿。可见，通过采用两级延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

Description

多路脉冲发生器、信号生成方法、多通道同步系统与方法

技术领域

本申请涉及电子仪器领域，具体涉及多路脉冲发生器、信号生成方法、多通道同步系统与方法。

背景技术

在信号测量项目中，通常采用测量仪器对多路待测信号进行测量。由于单台测量仪器的测试通道数量不足，而导致无法满足多路信号的测试需求，因此信号测量项目需要配备多台测量仪器以增加测试通道数量，并需要多路同步信号实现多台测量仪器间的同步采样。

目前，多路脉冲发生器可以产生多路脉冲信号，作为多台测量仪器进行同步采样的同步信号。然而，由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号之间存在延时偏差，且延时偏差各不相同，这将严重影响针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

发明内容

本申请实施例提供了多路脉冲发生器、信号生成方法、多通道同步系统与方法，以期望实现对多路脉冲发生器产生的脉冲信号进行延时可调控制，有利于提高针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

第一方面，本申请实施例提供一种多路脉冲发生器方法，包括：输入模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、至少一个第二延时控制模块和至少一个第一输出端；其中，

所述输入模块、所述第一延时控制模块、所述信号扇出模块、所述第二延时控制模块和所述第一输出端之间依次相连；

所述第一延时控制模块，用于延时控制输入至所述第一控制模块的脉冲信号的边沿；

所述信号扇出模块，用于扇出输入至所述信号扇出模块的脉冲信号；

所述第二延时控制模块，用于延时控制输入至所述第二延时控制模块的脉冲信号的边沿。

第二方面，本申请实施例提供一种信号生成方法，包括：

提供第一脉冲信号；

延时控制所述第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号；

扇出所述第二脉冲信号以得到至少一路第三脉冲信号；

延时控制所述第三脉冲信号的边沿以得到目标脉冲信号，所述目标脉冲信号用于执行同步采样或者分时采样操作。

第三方面，本申请实施例提供一种多通道同步系统，所述多通道同步系统包括至少一台测量仪器和至少一台多路脉冲发生器；其中，

所述多路脉冲发生器的一路输出端连接于所述测量仪器的同步端；

所述测量仪器，用于对接收的待测信号进行测量；

所述多路脉冲发生器，用于将提供的第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，所述目标脉冲信号用于同步采样或者分时采样所述测量仪器。

第四方面，本申请实施例提供一种多通道同步方法，应用于多通道同步系统，所述多通道同步系统包括至少一台测量仪器和至少一台多路脉冲发生器；所述方法包括：

所述测量仪器接收待测信号；

所述多路脉冲发生器提供第一脉冲信号；

所述多路脉冲发生器将所述第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，所述目标脉冲信号用于执行针对所述待测信号进行测量的同步采样或者分时采样操作。

可以看出，本申请实施例中，首先，通过第一延时控制模块对输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿进行延时控制，保证由第一延时控制模块输出的脉冲信号的延时控制在一定范围内。然后，由于器件内部偏差、器件间偏差、供电偏差等情况将导致由信号扇出模块输出的各条通道之间存在延时差异，因此通过在信号扇出模块输出的每条路通道上再增加第二延时控制模块，并由第二延时控制模块对输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿再进行时延控制，从而实现由多路脉冲发生器输出的多路脉冲信号的时延是可调节的以满足不同时延需求。此外，通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种多路脉冲发生器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种级联多台多路脉冲发生器的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种第一延时控制模块的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的又一种第一延时控制模块的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种信号扇出模块的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种第一子扇出模块的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的又一种多路脉冲发生器的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种第一脉冲整形模块的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的又一种第一脉冲整形模块的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种第一驱动控制模块的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种信号生成方法的流程示意图；

图12是本申请实施例提供的又一种信号生成方法的流程示意图；

图13是本申请实施例提供的一种多通道同步系统的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种多通道同步方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例进行详细介绍。需要说明的是，附图中的各个模块、多通道脉冲发生器、多路脉冲发生器上的符号IN表示一个输入端，符号OUT表示一个输出端，符号OUT_1表示一个输出端，符号OUT_2表示一个输出端，符号OUT_n表示一个输出端，符号SYN表示同步端等，后续不再具体赘述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种多路脉冲发生器的结构示意图。其中，多路脉冲发生器100包括输入模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、至少一个第二延时控制模块和至少一个第一输出端；其中，输入模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、第二延时控制模块和第一输出端之间依次相连。同时，至少一个第二延时控制模块可以包括第二延时控制模块111、第二延时控制模块112和第二延时控制模块113等。至少一个第一输出端可以包括第一输出端121、第一输出端122和第一输出端123等。

具体的，输入模块可以用于提供脉冲信号。需要说明的是，输入模块提供的脉冲信号可以是由外部模块输入到输入模块的，也可以是由输入模块中的振荡电路生成的。

具体的，第一延时控制模块可以用于延时控制输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿。需要说明的是，脉冲信号的边沿可以包括脉冲信号的上升沿或者下降沿。此外，通过第一延时控制模块对输入至第一延时控制模块的脉冲信号的上升沿或者下降沿进行延时控制，从而保证由第一延时控制模块输出的脉冲信号的延时控制在一定范围内，以便后续由第二延时控制模块执行更精确的延时控制。

进一步的，多路脉冲发生器还可以包括至少两台多通道脉冲发生器；第一延时控制模块还用于对该至少两台多通道脉冲发生器之间的延时进行调节控制。可以理解的是，若多路脉冲发生器还包括至少两台多通道脉冲发生器，则第一延时控制模块还可以对该至少两台多通道脉冲发生器之间的延时进行调节控制，从而保证该至少两台脉冲发生器之间的延时控制在一定范围内。

下面对多路脉冲发生器还包括至少两台多通道脉冲发生器作一个举例说明。请参阅图2，多路脉冲发生器200包括m台多通道脉冲发生器，即多通道脉冲发生器201、多通道脉冲发生器202和多通道脉冲发生器203等，并且多路脉冲发生器200的输出通道数为n，其中，m为大于或者等于2的整数，n为大于或等于2的整数。然后，由多路脉冲发生器200中的第一延时控制模块对m台多通道脉冲发生器之间的延时进行调节控制，从而保证m台多通道脉冲发生器之间的延时控制在一定范围内。

具体的，信号扇出模块可以用于扇出输入至信号扇出模块的脉冲信号。需要说明的是，信号扇出模块将延时控制后的脉冲信号进行一级或多级的1对多的信号扇出，从而实现由单通道到多通道的通道数的扩展功能。

具体的，第二延时控制模块可以用于延时控制输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿。需要说明的是，本申请实施例考虑在信号扇出模块输出的每路通道上增加第二延时控制模块，该第二延时控制模块是针对每路通道输出的脉冲信号进行更精确的延时控制。通过第二延时控制模块对输入至第二延时控制模块的脉冲信号的上升沿或者下降沿进行时延，从而实现多路脉冲发生器100的每路通道输出的脉冲信号的时延是可调节的，以及满足不同时延需求，例如同步采样或者分时采样等。

进一步的，第一延时控制模块用于延时控制输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿与第二延时控制模块用于延时控制由信号扇出模块输出的一路脉冲信号的边沿为相同的上升沿或者下降沿。可以理解的是，第一延时控制模块与第二延时控制模块所延时控制的脉冲信号的边沿需要保证一致，也就是说，当第一延时模块所延时控制的脉冲信号的边沿为上升沿时，第二延时控制模块所延时控制的脉冲信号的边沿也为上升沿。

可以看出，本申请实施例中，首先，通过第一延时控制模块对输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿进行延时控制，保证由第一延时控制模块输出的脉冲信号的延时控制在一定范围内。然后，由于器件内部偏差、器件间偏差、供电偏差等情况将导致由信号扇出模块输出的各条通道之间存在延时差异，因此通过在信号扇出模块输出的每条路通道上再增加第二延时控制模块，并由第二延时控制模块对输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿再进行时延控制，从而实现由多路脉冲发生器输出的多路脉冲信号的时延是可调节的以满足不同时延需求。最后，通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

下面本申请实施例针对第一延时控制模块进行具体介绍。

在本申请实施例中，第一延时控制模块可以通过使脉冲信号的边沿推迟到来的方法实现脉冲信号的延时控制。其中，第一延时控制模块可以包括以下一种：RC延时电路、延时芯片、比较器延时电路。需要说明的是，RC延时电路是通过RC电路的充放电来控制脉冲信号边沿到来的时间，进而控制脉冲信号的延时；延时芯片作为一种集成芯片可以提供高精度的延时控制；比较器延时电路是通过调节基准比较电压的高低来微调脉冲信号前沿到来的时间，进而精准控制脉冲信号的延时。可见，通过RC延时电路、延时芯片或者比较器延时电路实现脉冲信号的前沿推迟功能。

下面本申请实施例提供一种第一延时控制模块为RC延时电路的情况。请参阅图3，第一延时控制模块可以包括可变电容器C1、第一电阻R1和第二电阻R2，可变电容器C1可以用于通过调节自身容值以控制由输入模块提供的脉冲信号的边沿。

可见，通过在第一延时控制模块中加入可变电容器C1，当可变电容器C1的容值变大时，可变电容器C1的充电时间将会变长，脉冲信号前沿到来的时间将会被推迟；当可变电容器C1的容值变小时，可变电容器C1的充电时间将会缩短，脉冲信号前沿将会更早到达，从而通过RC电路的充放电来控制脉冲信号边沿到来的时间，进而实现控制脉冲信号的延时。

下面本申请实施例提供一种第一延时控制模块为比较器延时电路的情况。请参阅图4，第一延时控制模块可以包括第一电压比较器、第三电阻R3、第四电阻R4和第一电压调节模块，第一电压比较器可以用于通过基准比较电压来控制由输入模块提供的脉冲信号的边沿，第一电压调节模块用于调节输入第一电压比较器的基准比较电压。

可见，第一延时控制模块中的第一电压比较器通过比较同相输入端和反相输入端之间的电压来确定输出的脉冲信号。由于第一电压调节模块可以调节输入第一电压比较器的基准比较电压，因此通过调节基准比较电压的不同，微调第一电压比较器输出的脉冲信号前沿的到来时间，进而精准控制脉冲信号的延时。

下面本申请实施例针对信号扇出模块进行具体介绍。

在本申请实施例中，信号扇出模块可以进行一级或多级的1分多的信号扇出，从而实现单通道到多通道的通道数量的扩展功能。其中，信号扇出模块可以包括以下一种：由逻辑元件实现的时钟扇出电路、由功分原理实现的1分多扇出电路。

下面本申请实施例提供一种信号扇出模块的结构示意图。请参阅图5，信号扇出模块可以包括至少一个第一子扇出模块，即子扇出模块501、子扇出模块502和子扇出模块503等。请参阅图6，第一子扇出模块可以包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5和第二电压调节模块，第二电压调节模块可以用于提供输入至第二三极管Q2的偏置电压。从而第一子扇出模块中的第二电压调节模块通过提供输入第二三极管Q2的偏置电压，保证输出的脉冲信号与输入的脉冲信号一致。

此外，本申请实施例中的信号扇出模块可以是由至少一级的1分多扇出电路组成的。其中，在信号扇出模块为单级的1分多扇出电路组成时，本申请实施例的信号扇出模块根据测试需求可以选择1分2扇出电路，可以选择1分4扇出电路，可以选择1分8扇出电路，也可以选择1分16扇出电路，以此类推。在信号扇出模块为至少二级的1分多扇出电路组成时，本申请实施例的信号扇出模块根据测试需求将上述的单级1分多扇出电路进行组成，例如将1分4扇出电路和1分8扇出电路组成为64路的扇出通道。

下面本申请实施例针对第二延时控制模块进行具体介绍。

需要说明的是，脉冲信号在通过第一延时控制模块和信号扇出模块之后已经能够得到多路的上升时间或者下降时间很小的脉冲信号，而由于存在元器件内部偏差、元器件间偏差或者供电偏差等问题，这导致由信号扇出模块扇出的多路输出通道中的脉冲信号之间的依然存在延时差异，因此在信号扇出模块之后的每路输出通道上再增加一级第二延时控制模块。第二延时控制模块可以包括以下一种：RC延时电路、延时芯片、比较器延时电路，从而第二延时控制模块可以实现输出的多路脉冲信号的前沿具有严格对齐，或者具有一定的时间间隔。此外，第二延时控制模块与上述第一延时控制模块可以一致，也就是说，第二延时控制模块可以为图3或者图4中的电路结构，在此不再赘述。

与上述实施例一致，请参阅图7，图7是本申请实施例提供的又一种多路脉冲发生器的结构示意图。其中，多路脉冲发生器700可以包括输入模块、第一脉冲整形模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、至少一个第二延时控制模块、至少一个第一驱动控制模块和至少一个第一输出端。其中，输入模块的输出端依次通过第一脉冲整形模块和第一延时控制模块连接于信号扇出模块的输入端；信号扇出模块的一个输出端连接于第二延时控制模块的输入端；第一驱动控制模块的输入端连接于第二延时控制模块的输出端，第一驱动控制模块的输出端连接于第一输出端。同时，至少一个第二延时控制模块可以包括第二延时控制模块711、第二延时控制模块712和第二延时控制模块713等。至少一个第一驱动控制模块可以包括第一驱动控制模块721、第一驱动控制模块722和第一驱动控制模块723等。至少一个第一输出端可以包括第一输出端731、第一输出端732和第一输出端733等。需要说明的是，输入模块提供的脉冲信号可以是由外部模块输入到输入模块的，也可以是由输入模块中的振荡电路生成的脉冲信号。

具体的，输入模块可以用于提供脉冲信号。

具体的，第一脉冲整形模块可以用于边沿加速与整形输入至第一脉冲整形模块的脉冲信号。需要说明的是，由于本申请实施例需要对脉冲信号的相位进行高精度延时控制，因此通过第一脉冲整形模块将脉冲信号的上升沿或下降沿加速与整形成非常快的边沿。例如，对于一个上升时间为3.5ns的脉冲信号，想要控制其相位延迟20ps，基本上无法观测到相位延时是否明显改善，即很难观测到20ps的变化，因此需要对脉冲信号的边沿进行整形以便于观测相位延迟。

具体的，第一延时控制模块可以用于延时控制输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿。

需要说明的是，本实例中的第一延时控制模块、信号扇出模块和第二延时控制模块与上述实施例中的描述一致，在此不再赘述。

具体的，第一驱动控制模块可以用于调节输入至第一驱动控制模块的脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形输入至第一驱动控制模块的脉冲信号。需要说明的是，在每个通道输出的第二延时控制模块后面增加第一驱动控制模块，而第一驱动控制模块用来调节每个通道输出的脉冲信号的幅值，以及边沿加速与整形每个通道输出的脉冲信号，以便对脉冲信号的上升时间、下降时间、过冲等信号质量方面做进一步优化与改善，从而实现每路通道输出的脉冲信号是一个接近理想的阶跃信号，以及保证每路通道输出的脉冲信号的幅值在一个较大的变化范围内可以动态调节。

进一步的，本申请实施例中由第一驱动控制模块输出的脉冲信号的幅值最大为40V，并且由第一驱动控制模块输出的脉冲信号的上升时间达到18ps。

进一步的，第一驱动控制模块可以包括相连的放大模块和第二脉冲整形模块；其中，放大模块可以用于调节输入至放大模块的脉冲信号的幅度；第二脉冲整形模块可以用于边沿加速与整形输入至第二脉冲整形模块的脉冲信号。

需要说明的是，放大模块可以为射频放大器，也可以为高频放大器，对此不作具体限制。此外，放大模块既可以放置在第二脉冲整形模块的输出之后，也可以放置在第二脉冲整形模块的输入之前。

进一步的，第一驱动控制模块可以还包括补偿模块；其中，补偿模块可以用于补偿输入至补偿模块的脉冲信号的性能参数和输入至补偿模块的脉冲信号的时延，性能参数包括以下至少一种：上升时间、占空比、下降时间。

需要说明的是，补偿模块的输出连接于第一输出端，而补偿模块的输入既可以是放大模块，也可以是整形模块。

可以看出，本申请实施例中，首先，由于本申请实施例需要对多路脉冲发生器输出的脉冲信号的相位进行高精度延时可调控制，因此通过第一脉冲整形模型将脉冲信号的上升沿或下降沿加速与整形成非常快的边沿，从而将一个上升时间或下降时间比较缓慢的脉冲信号加速成一个上升时间或下降时间较快的脉冲信号以便于观测延时变化。其次，通过第一延时控制模块对输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿进行延时控制，保证由第一延时控制模块输出的脉冲信号的延时控制在一定范围内。再次，由于器件内部偏差、器件间偏差、供电偏差等情况将导致由信号扇出模块输出的各条通道之间存在延时差异，因此通过在信号扇出模块输出的每条路通道上再增加第二延时控制模块，并由第二延时控制模块对输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿再进行时延控制，从而实现由多路脉冲发生器输出的多路脉冲信号的时延是可调节的以满足不同时延需求。另外，在每个通道输出的第二延时控制模块后面增加第一驱动控制模块，而第一驱动控制模块用来调节每个通道输出的脉冲信号的幅值，并边沿加速与整形每个通道输出的脉冲信号，以便对脉冲信号的上升时间、下降时间、过冲等信号质量方面做进一步优化与改善，从而实现每路通道输出的脉冲信号是一个接近理想的阶跃信号，以及保证每路通道输出的脉冲信号的幅值在一个较大的变化范围内可以动态调节。最后，通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

下面本申请实施例针对第一脉冲整形模块进行具体介绍。

在本申请是实施例中，第一脉冲整形模块可以边沿加速与整形输入至第一脉冲整形模块的脉冲信号，例如，可以使加速与整形后的脉冲信号的上升时间在20ps至40ps之间。可以理解的是，第一脉冲整形模块对输入至第一脉冲整形模块的脉冲信号进行边沿加速与整形，将一个上升时间比较缓慢的脉冲信号加速变成一个上升时间在20ps至40ps之间的脉冲信号。

具体的，第一脉冲整形模块可以包括晶体管电路或者高速比较器。需要说明的是，高速比较器通过采取高变换速率和尽可能小的传输延时时间(纳秒级)的方式，对输入模块提供的脉冲信号进行电平比较和整形，使得第一脉冲整形模块输出的脉冲信号具有抖动更低的特点；同时，将上升时间或者下降时间固定在一个很小的标称值(皮秒级)，加快脉冲信号的边沿变化，从而获得边沿更快的脉冲信号。

下面本申请实施例提供一种第一脉冲整形模块为晶体管电路的情况。请参阅图8，第一脉冲整形模块可以包括第一肖特基二极管D1、第二肖特基二极管D2、第三肖特基二极管D3、阶跃恢复二极管SRD、第一电源-Vss、第六电阻R6、瞬态电压抑制二极管TVS。

需要说明的是，在图8中，通过阶跃恢复二极管SRD发生阶跃，导致在A点的电势升高，并且产生边沿加速的脉冲信号。由于A点的电势升高，因此第二肖特基二极管D2和第三肖特基二极管D3立即导通，从而导致B点的电势升高，并输出一个边沿加速的脉冲信号。

下面本申请实施例具体介绍第一脉冲整形模块为高速比较器的情况。请参阅图9，第一脉冲整形模块可以包括第一高速比较器、第三电压调节模块和第七电阻R7，第三电压调节模块可以用于调节输入至第一高速比较器的基准比较电压。

可见，本申请实施例的高速比较器可以对输入模块提供的脉冲信号进行边沿加速，把一个上升时间或者下降时间比较缓慢的脉冲信号加速变成一个上升时间或者下降时间大约为35ps或者更小的脉冲信号。也就是说，高速比较器相当于对脉冲信号的上升沿或者下降沿进行加速，即边沿加速与整形脉冲信号的上升沿或者下降沿到皮秒级，再输出上升时间或者下降时间处于20ps-40ps之间的脉冲信号。

下面本申请实施例针对第一驱动控制模块进行具体介绍。第一驱动控制模块可以包括放大模块、第二脉冲整形模块和补偿模块。其中，放大模块可以用于调节输入至放大模块的脉冲信号的幅度；第二脉冲整形模块可以用于边沿加速与整形输入至第二脉冲整形模块的脉冲信号；补偿模块可以用于补偿输入至补偿模块的脉冲信号的性能参数和输入至补偿模块的脉冲信号的时延。此外，第二脉冲整形模块与上述第一脉冲整形模块可以一致，也就是说，第二脉冲整形模块可以为图8或者图9中的电路结构，在此不再赘述。其中，放大模块、第二脉冲整形模块与补偿模块之间的连接位置如图10所示。需要说明的是，图10仅是对第一驱动控制模块的一种示意，第一驱动控制模块也可以是第二脉冲整形模块连接放大模块，再由放大模块连接补偿模块，对此不作具体限制。

进一步需要说明的是，本示例中的第一延时控制模块、信号扇出模块、第二延时控制模块与上述实施例一致，在此不再赘述。

与上述实施例一致，本申请实施例还提供的一种多路脉冲发生器包括输入模块、第一脉冲整形模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、至少一个第二延时控制模块、至少一个第一驱动控制模块和至少一个第一输出端。与图7所述的多路脉冲发生器不同的是，第一脉冲整形模块的位置在第一延时控制模块之后，对此不作具体限制。

与上述实施例一致，下面本申请实施例将从方法示例的角度介绍上述多路脉冲发生器生成脉冲信号的执行步骤，请参阅图11。图11是本申请实施例提供的一种信号生成方法的流程示意图，该方法包括：

S1110、多路脉冲发生器提供第一脉冲信号。

S1120、多路脉冲发生器延时控制第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号。

S1130、多路脉冲发生器信号扇出第二脉冲信号以得到至少一路第三脉冲信号。

S1140、多路脉冲发生器延时控制第三脉冲信号的边沿以得到目标脉冲信号，目标脉冲信号用于执行同步采样或者分时采样操作。

可以看出，本申请实施例中，首先，通过第一延时控制模块对输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿进行延时控制，从而保证由第一延时控制模块输出的脉冲信号的延时控制在一定范围内。然后，由于器件内部偏差、器件间偏差、供电偏差等情况将导致由信号扇出模块输出的各条通道之间存在延时差异，因此通过在信号扇出模块输出的每条路通道上再增加第二延时控制模块，并由第二延时控制模块对输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿再进行时延控制，从而实现由多路脉冲发生器输出的多路脉冲信号的时延是可调节的以满足不同时延需求。最后，通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

在一个可能的示例中，在延时控制第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号之前，多路脉冲发生器还可以执行以下操作：边沿加速与整形第一脉冲信号以减小第一脉冲信号的上升时间或者下降时间。

在一个可能的示例中，在延时控制第三脉冲信号的边沿以得到目标脉冲信号之后，多路脉冲发生器还可以执行以下操作：调节目标脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形目标脉冲信号。

在一个可能的示例中，在调节目标脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形目标脉冲信号之后，多路脉冲发生器还可以执行以下操作：补偿目标脉冲信号的性能参数和目标脉冲信号的时延，性能参数包括以下至少一种：上升时间、占空比、下降时间。

与上述实施例一致，下面本申请实施例将从方法示例的角度介绍上述多路脉冲发生器生成脉冲信号的执行步骤，请参阅图12。图12是本申请实施例提供的又一种信号生成方法的流程示意图，该方法包括：

S1210、多路脉冲发生器提供脉冲信号X；

S1220、多路脉冲发生器边沿加速与整形脉冲信号X以得到脉冲信号Y，脉冲信号Y比脉冲信号X具有更小的上升时间或者下降时间；

S1230、多路脉冲发生器在多路脉冲发生器级联的情况下，延时控制脉冲信号Y的边沿以得到脉冲信号Z；

S1240、多路脉冲发生器信号扇出脉冲信号Z以得到至少一路脉冲信号L；

S1250、多路脉冲发生器延时控制脉冲信号L的边沿以得到脉冲信号M；

S1260、多路脉冲发生器调节脉冲信号M的幅度，并边沿加速与整形脉冲信号M以得到脉冲信号N，脉冲信号N用于执行同步采样或者分时采样操作。

可以看出，本申请实施例中，首先，由于本申请实施例需要对多路脉冲发生器输出的脉冲信号的相位进行高精度延时可调控制，因此通过第一脉冲整形模型将脉冲信号的上升沿或下降沿加速与整形成非常快的边沿，从而将一个上升时间或下降时间比较缓慢的脉冲信号加速成一个上升时间或下降时间较快的脉冲信号以便于观测延时变化。其次，通过第一延时控制模块对输入至第一延时控制模块的脉冲信号的边沿进行延时控制，从而保证由第一延时控制模块输出的脉冲信号的延时控制在一定范围内。再次，由于器件内部偏差、器件间偏差、供电偏差等情况将导致由信号扇出模块输出的各条通道之间存在延时差异，因此通过在信号扇出模块输出的每条路通道上再增加第二延时控制模块，并由第二延时控制模块对输入至第二延时控制模块的脉冲信号的边沿再进行时延控制，从而实现由多路脉冲发生器输出的多路脉冲信号的时延是可调节的以满足不同时延需求。然后，在每个通道输出的第二延时控制模块后面增加第一驱动控制模块，而第一驱动控制模块用来调节每个通道输出的脉冲信号的幅值，并边沿加速与整形每个通道输出的脉冲信号，以便对脉冲信号的上升时间、下降时间、过冲等信号质量方面做进一步优化与改善，从而实现每路通道输出的脉冲信号是一个接近理想的阶跃信号，以及保证每路通道输出的脉冲信号的幅值在一个较大的变化范围内可以动态调节。最后，通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

在一个可能的示例中，在调节脉冲信号M的幅度，并边沿加速与整形脉冲信号M以得到脉冲信号N之后，多路脉冲发生器还用于执行以下操作：补偿脉冲信号N的性能参数和脉冲信号N的时延，性能参数包括以下至少一种：上升时间、占空比、下降时间。

在针对多路信号的测量过程中，当多路脉冲发生器自身的通道数量不足，而又需要更多通道的同步信号对多台测量仪器进行同步采样时，可以将多台多路脉冲发生器进行级联，从而增加通道数量。

与上述实施例一致，请参阅图13，图13是本申请实施例提供的一种多通道同步系统。多通道同步系统1300可以包括至少一台测量仪器和至少一台多路脉冲发生器，而多路脉冲发生器可以为多路脉冲发生器100，也可以为多路脉冲发生器700。其中，至少一台测量仪器可以包括测量仪器1341、测量仪器1342、测量仪器1343和测量仪器1344等；至少一台多路脉冲发生器可以包括多路脉冲发生器1311、多路脉冲发生器1312和多路脉冲发生器1313等，并且一台多路脉冲发生器的输入端连接于一台测量仪器的同步端。同时，由多路脉冲发生器1311的输出端OUT_1输出的脉冲信号1331输入测量仪器1341的同步端SYN，由多路脉冲发生器1311的输出端OUT_2输出的脉冲信号1332输入测量仪器1342的同步端SYN，由多路脉冲发生器1311的输出端OUT_3输出的脉冲信号1333输入测量仪器1343的同步端SYN，由多路脉冲发送器1313的输出端OUT_n输出的脉冲信号1334输入测量仪器1344的同步端SYN，其余同理可知。此外，待测信号1321输入测量仪器1341的输入端IN，待测信号1322输入测量仪器1342的输入端IN，待测信号1323输入测量仪器1343的输入端IN，待测信号1324输入测量仪器1344的输入端IN，其余同理可知。

具体的，测量仪器可以用于对接收的待测信号进行测量。进一步的，测量仪器可以为模拟示波器、数字示波器、数字存储示波器、数字荧光示波器、数字采样示波器、混合示波器、虚拟示波器、单通道示波器或者多通道示波器等，也可以为电压测量仪器、电压表、电流表、频率与时间测量仪器、信号分析仪器、波形分析仪、失真度分析仪、谐波分析仪等。

具体的，多路脉冲发生器可以用于将提供的第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，目标脉冲信号可以用于同步采样或者分时采样测量仪器。需要说明的是，多路脉冲发生器可以通过内部的输入模块生成第一脉冲信号，也可以通过内部的输入模块接收外部输入的第一脉冲信号。此外，至少一台多路脉冲发生器可以通过功率分配器进行级联以拓展输出通道数量，如图2所示。此时，多路脉冲发生器中的输入模块可以接收由功率分配器分配器输出的第一脉冲信号。

需要说明的是，多路脉冲发生器内部的各个模块与上述实施例一致，在此不再赘述。

可见看出，本申请实施例中，多路脉冲发生器通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样或者分时采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

与上述实施例一致，下面本申请实施例将从方法示例的角度介绍上述多通道同步系统1300执行多通道同步方法的步骤，请参阅图14。图14是本申请实施例提供的一种多通道同步方法的流程示意图，该方法包括：

S1410、测量仪器接收待测信号。

S1420、多路脉冲发生器提供第一脉冲信号。

S1430、多路脉冲发生器将第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，目标脉冲信号用于执行针对待测信号进行测量的同步采样或者分时采样操作。

可以看出，本申请实施例中，多路脉冲发生器通过采用两级延时控制模块，即第一延时控制模块和第二延时控制模块，实现对多路脉冲发生器输出的脉冲信号进行延时可调控制，从而由多路脉冲发生器产生的多路脉冲信号对测量仪器进行同步采样或者分时采样等操作时，有利于提高由测量仪器针对多路待测信号进行测量的测量质量与效率。

在一个可能的示例中，将第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，多路脉冲发生器可以执行以下操作：延时控制第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号；信号扇出第二脉冲信号以得到至少一路第三脉冲信号；延时控制第三脉冲信号的边沿以得到目标脉冲信号。

在一个可能的示例中，在延时控制所述第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号之前，多路脉冲发生器还可以执行以下操作：边沿加速与整形第一脉冲信号以减小第一脉冲信号的上升时间或者下降时间。

在一个可能的示例中，在延时控制所述第三脉冲信号的边沿以得到所述目标脉冲信号之后，多路脉冲发生器还可以执行以下操作：调节目标脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形目标脉冲信号。

在一个可能的示例中，在调节所述目标脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形目标脉冲信号之后，多路脉冲发生器还可以执行以下操作：补偿目标脉冲信号的性能参数和目标脉冲信号的时延，性能参数包括以下至少一种：上升时间、占空比、下降时间。

以上对本申请实施例所提供的多路脉冲发生器、信号生成方法、多通道同步系统与方法进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本申请实施例所涉及的原理和实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请实施例的限制。

Claims (17)

1.一种多路脉冲发生器，其特征在于，包括：输入模块、第一延时控制模块、信号扇出模块、至少一个第二延时控制模块和至少一个第一输出端；其中，

所述输入模块、所述第一延时控制模块、所述信号扇出模块、所述第二延时控制模块和所述第一输出端之间依次相连；

所述第一延时控制模块，用于延时控制输入至所述第一延时控制模块的脉冲信号的边沿；

所述信号扇出模块，用于扇出输入至所述信号扇出模块的脉冲信号；

所述第二延时控制模块，用于延时控制输入至所述第二延时控制模块的脉冲信号的边沿。

2.根据权利要求1所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述多路脉冲发生器还包括至少两台多通道脉冲发生器；所述第一延时控制模块还用于对所述至少两台多通道脉冲发生器之间的延时进行调节控制。

3.根据权利要求1所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述第一延时控制模块用于延时控制的脉冲信号的边沿与所述第二延时控制模块用于延时控制的脉冲信号的边沿为相同的上升沿或者下降沿。

4.根据权利要求1所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述第一延时控制模块包括以下一种：RC延时电路、延时芯片、比较器延时电路；所述第二延时控制模块包括以下一种：RC延时电路、延时芯片、比较器延时电路。

5.根据权利要求1所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述信号扇出模块包括以下一种：由逻辑元件实现的时钟扇出电路、由功分原理实现的1分多扇出电路。

6.根据权利要求1所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述信号扇出模块是由至少一级的1分多扇出电路组成的。

7.根据权利要求1-6任一项所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述多路脉冲发生器还包括第一脉冲整形模块；所述第一脉冲整形模块用于边沿加速与整形输入至所述第一脉冲整形模块的脉冲信号。

8.根据权利要求1-6任一项所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述多路脉冲发生器还包括第一驱动控制模块；所述第一驱动控制模块用于调节输入至所述第一驱动控制模块的脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形输入至所述第一驱动控制模块的脉冲信号。

9.根据权利要求8所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述第一驱动控制模块包括相连的放大模块和第二脉冲整形模块；其中，

所述放大模块，用于调节输入至所述放大模块的脉冲信号的幅度；

所述第二脉冲整形模块，用于边沿加速与整形输入至所述第二脉冲整形模块的脉冲信号。

10.根据权利要求9所述的多路脉冲发生器，其特征在于，所述第一驱动控制模块还包括补偿模块；所述补偿模块用于补偿输入至所述补偿模块的脉冲信号的性能参数和输入至所述补偿模块的脉冲信号的时延，所述性能参数包括以下至少一种：上升时间、占空比、下降时间。

11.一种信号生成方法，其特征在于，包括：

提供第一脉冲信号；

延时控制所述第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号；

信号扇出所述第二脉冲信号以得到至少一路第三脉冲信号；

延时控制所述第三脉冲信号的边沿以得到目标脉冲信号，所述目标脉冲信号用于执行同步采样或者分时采样操作。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述延时控制所述第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号之前，所述方法还包括：

边沿加速与整形所述第一脉冲信号以减小所述第一脉冲信号的上升时间或者下降时间。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在所述延时控制所述第三脉冲信号的边沿以得到目标脉冲信号之后，所述方法还包括：

调节所述目标脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形所述目标脉冲信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述调节所述目标脉冲信号的幅度，并边沿加速与整形所述目标脉冲信号之后，所述方法还包括：

补偿所述目标脉冲信号的性能参数和所述目标脉冲信号的时延，所述性能参数包括以下至少一种：上升时间、占空比、下降时间。

15.一种多通道同步系统，其特征在于，所述多通道同步系统包括至少一台测量仪器和至少一台如权利要求1-10任一项所述的多路脉冲发生器；其中，

所述多路脉冲发生器的一路输出端连接于所述测量仪器的同步端；

所述测量仪器，用于对接收的待测信号进行测量；

所述多路脉冲发生器，用于将提供的第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，所述目标脉冲信号用于同步采样或者分时采样所述测量仪器。

16.一种多通道同步方法，其特征在于，应用于多通道同步系统，所述多通道同步系统包括至少一台测量仪器和至少一台如权利要求1-10任一项所述的多路脉冲发生器；所述方法包括：

所述测量仪器接收待测信号；

所述多路脉冲发生器提供第一脉冲信号；

所述多路脉冲发生器将所述第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，所述目标脉冲信号用于执行针对所述待测信号进行测量的同步采样或者分时采样操作。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述将所述第一脉冲信号生成至少一路目标脉冲信号，包括：

延时控制所述第一脉冲信号的边沿以得到第二脉冲信号；

信号扇出所述第二脉冲信号以得到至少一路第三脉冲信号；

延时控制所述第三脉冲信号的边沿以得到所述目标脉冲信号。

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