CN113078923B - 信号传输网络、芯片及信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种信号传输网络、芯片及信号处理装置,该信号传输网络包括:阻抗单元,包括信号输入端和多个信号输出端,阻抗单元用于将所述信号输入端接收的输入信号进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号,多个不同的电流信号分别提供至多个信号输出端;选通开关单元,包括多个开关输入端和开关输出端,多个开关输入端和多个信号输出端连接,选通开关单元用于选择性地导通一个开关输入端和一个开关输出端,以输出对应的一个电流信号。本发明实施例的信号传输网络结构简单,能够进一步提高信号传输网络的带宽。
Description
技术领域
本发明实施例涉及集成电路技术领域,尤其涉及一种信号传输网络、芯片及信号处理装置。
背景技术
目前,诸如台式示波器、虚拟示波器和数据采集卡等各类信号处理装置,能够对其所接收的信号进行处理分析等。通常信号处理装置所接收的信号为电压信号,且在信号处理装置中设置有用于传输、处理其所接收的电压信号的信号传输通路。现有的高频信号在芯片和PCB上的传输方式主要利用有源和无源器件,搭建网络和缓冲器,将高频电压信号,通过幅度调理,传输到下一级电路中。
但是,信号以电压方式在网络中进行逐级传播,对每一段网络的带宽有较高的要求,网络整体带宽取决于所用器件的最小带宽,而有源器件构成的信号缓冲器的带宽和线性度都无法保证,使得信号传输通路的带宽无法进一步提高;同时,信号传输网络对线长,寄生电阻和寄生电容非常敏感,工艺偏差等原因将会影响信号传输通路的带宽;后级电路在接收大信号输入或者信号链路较长时,需要额外进行信号幅度调理,以匹配后级电路的输入幅度范围,将会增加电路的复杂性。
发明内容
针对上述存在问题,本发明实施例提供一种信号传输网络、芯片及信号处理装置,以简化电路结构,进一步提高信号传输通路的带宽。
第一方面,本发明实施例提供了一种信号传输网络,包括:
阻抗单元,包括信号输入端和多个信号输出端,所述阻抗单元用于将所述信号输入端接收的输入信号进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号,所述多个不同的电流信号分别提供至所述多个信号输出端;
选通开关单元,包括多个开关输入端和开关输出端,所述多个开关输入端和所述多个信号输出端连接,所述选通开关单元用于选择性地导通一个开关输入端和一个开关输出端,以输出对应的一个电流信号。
第二方面,本发明实施例还提供了一种芯片,包括:上述信号传输网络。
第三方面,本发明实施例还提供了一种信号处理装置,包括:上述芯片。
本发明实施例提供的信号传输网络、芯片及信号处理装置,通过采用阻抗单元将所接收的输入信号进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号,并由选通开关单元选择性输出一个电流信号,相较于现有技术中直接传输电压信号的情况,能够进一步提高信号传输网络的带宽,从而有利于提高信号传输网络所传输信号的准确性;同时,仅采用阻抗单元对输入信号进行不同程度的增益调节,无需为实现不同程度的增益调节而设置多个信号传输通路,能够简化信号传输通路的结构,以及能够解决因进行不同程度的增益调节而设置多个信号传输通路时,而信号传输通路之间具有工艺偏差,而影响信号传输通路整体带宽的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种信号传输网络的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种阻抗单元的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的又一种阻抗单元的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种阻抗单元的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种信号衰减网络的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的一种信号衰减网络的具体电路结构示意图;
图7是本发明实施例提供的又一种信号传输网络的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的又一种信号传输网络的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种信号传输网络,该信号传输网络能够对输入信号进行不同程度的增益调节,且该信号传输网络能够设置于芯片中,该芯片能够集成于信号处理装置中,该信号处理装置包括但不限于示波器。
图1是本发明实施例提供的一种信号传输网络的结构示意图。如图1所示,信号传输网络的阻抗单元10信号输入端In10和多个信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n),阻抗单元10将信号输入端In10接收的输入信号Vin进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号(I1、I2、I3、…、In),并将多个不同的电流信号(I1、I2、I3、…、In)分别提供至多个信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n);选通开关单元20包括多个开关输入端(In21、In22、In23、…、In2n)和开关输出端Out20,多个开关输入端(In21、In22、In23、…、In2n)和多个信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n)连接,选通开关单元20用于选择性的导通一个开关输入端(In21、In22、In23、…、或In2n)和一个开关输出端Out20,以输出对应的一个电流信号(I1、I2、I3、…、或In)。
具体的,阻抗单元10和选通开关单元20的具体实现方式与其自身所要实现的功能相关,本领域技术人员可根据实际情况进行设置,此处不做具体限定。阻抗单元10的信号输入端In10接收的输入信号Vin通常为电压信号,该电压信号Vin经由阻抗单元10进行不同程度的增益调节后转换为多个电流信号,使得输入信号Vin以电流信号的形式在信号传输网络所组成的信号传输通路中进行传输,相较于直接传输电压信号的情况,阻抗单元10将输入信号Vin转换为电流信号进行传输,能够使该阻抗单元10具有更大的带宽,从而有利于提高信号传输网络的带宽;同时,采用阻抗单元10对输入信号Vin进行不同程度的增益调节,无需为实现不同程度的增益调节而设置多个信号传输通路,能够简化信号传输通路的结构,以及能够解决因进行不同程度的增益调节而设置多个信号传输通路时,信号传输通路之间具有工艺偏差进而影响信号传输通路整体带宽的技术问题。
需要说明的是,图1中仅示例性的示出了阻抗单元10包括一个信号输入端In10和n个信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n),而在本发明实施例中阻抗单元还可以包括两个或多个信号输入端;同样的,图1中仅示例性的示出了选通开关单元20包括n个开关输入端(In21、In22、In23、…、In2n)和一个开关输出端Out20,而在本发明实施例中选通开关单元20同样可以包括两个或多个开关输出端。本发明实施例的阻抗单元的信号输入端的数量可以小于其信号输出端的数量,而选通开关单元的开关输入端的数量可以大于其开关输出端的数量。为便于描述,本发明实施例示例性的以阻抗单元包括一个信号输入端和n个信号输出端,以及选通开关单元包括n个开关输入端和一个开关输出端为例,对本发明实施例的技术方案进行示例性的说明。
示例性的,由于阻抗单元10能够将信号输入端In10接收的输入信号Vin进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号(I1、I2、I3、…、In),且选通开关单元20选择导通其一个开关输入端(In21、In22、In23、…、或In2n)和一个开关输出端Out20时,能够将对应的电流信号(I1、I2、I3、…、或In)作为信号传输网络的输出信号Iout。例如,当需要将阻抗单元10进行增益调节和转换后的电流信号I1作为输出信号Iout输出时,选通开关单元20选择导通开关输入端In21和开关输出端Out20,以使电流信号I1由开关输出端Out20输出。
可以理解的是,当需要将阻抗单元10进行增益调节和转换后的其它电流信号(I2、I3、…、或In)输出时,选通开关单元20可以对应选择相应的开关输入端(In22、In23、…、或In2n)与开关输出端Out20导通,其技术原理和控制方式均与上述选择输出电流信号I1时类似,相同之处可参照上述对选择输出电流信号I1时的技术原理和控制方式的描述,在此不再赘述。
可以理解的是,阻抗单元10和选通开关单元20的具体实现形式与其自身的功能相关,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置。以下仅针对典型示例,对阻抗单元10和选通开关单元20的结构进行示例性的说明。
可选的,图2是本发明实施例提供的一种阻抗单元的结构示意图。结合图1和图2所示,在上述实施例的基础上,阻抗单元10还包括多个信号衰减网络(111、112、113、…、11n);多个信号衰减网络(111、112、113、…、11n)连接于信号输入端In10和多个信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n)之间;多个信号衰减网络(111、112、113、…、11n)用于分别将输入信号Vin进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号(I1、I2、I3、…、In),并将多个不同的电流信号(I1、I2、I3、…、In)分别提供至多个信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n)。
示例性的,以阻抗单元10包括n个信号衰减网络(111、112、113、…、11n)为例,各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)能够将输入信号Vin进行不同程度的增益调节后转换为相应的电流信号(I1、I2、I3、…、In),以在选通开关单元20根据需要导通开关输入端In21和开关输出端Out20时,能够使信号衰减网络111转换的电流信号I1作为输出信号Iout输出。相应的,当选通开关模块20根据需要导通其他开关输入端(In22、In23、…、或In2n)和开关输出端Out20时,同样能够使其他信号衰减网络(112、113、…、或11n)转换的电流信号(I2、I3、…、或In)作为输出信号Iout输出。如此,选通开关单元20根据需要所选择导通的开关输入端(In21、In22、In23、…、或In2n)和开关输出端Out20,将具有相应程度的增益调节的电流信号(I1、I2、I3、…、或In)作为输出信号Iout输出。
可以理解的是,按照各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)对输入信号Vin进行增益调节的程度,本领域技术人员可根据需要设置个信号衰减网络(111、112、113、…、11n)的结构。示例性的,以从信号衰减网络111到信号衰减网络11n的各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)的衰减程度依次增加或依次减小为例,各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)可以由一个或多个RC串并联电路组成,且衰减程度较小的信号衰减网络中所设置的RC串并联电路的数量可小于衰减程度较大的信号衰减网络中所设置的RC串并联电路的数量。
需要说明的是,图2仅为本发明实施例示例性的附图,图2中示例性的示出了具有不同衰减程度的信号衰减网络(111、112、113、…、11n)之间相互独立;而在本发明实施例中为实现不同程度的增益调节,阻抗单元10中各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)还可以为其它的设置方式。
可选的,图3是本发明实施例提供的又一种阻抗单元的结构示意图。如图3所示,阻抗单元10的各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)级联设置。其中,对于级联设置的信号衰减网络的连接关系可以为:第一级信号衰减网络111的输入端与信号输入端In10连接,从第一级信号衰减网络111至第n级信号衰减网络11n之间的其它信号衰减网络(112、113、…)的一端与其前一级信号衰减网络连接,另一端与其下一级信号衰减网络连接,例如信号衰减网络112的一端与信号衰减网络111连接,信号衰减网络112的另一端与信号衰减网络113连接;且各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)可与各信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n)一一对应连接。如此,当信号衰减网络由RC串并联电路组成时,在使从信号衰减网络111到信号衰减网络11n的各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)的衰减程度依次增加或依次减小的前提下,有利于减少整个阻抗单元10中所设置的RC串并联电路的数量。
可选的,图4是本发明实施例提供的又一种阻抗单元的结构示意图。如图4所示,阻抗单元10在包括多个信号衰减网络(111、112、113、…、11n)的基础上,该阻抗单元10还可以包括至少一个滤波网络12;此时,多个信号衰减网络(111、112、113、…、11n)依次级联设置于信号输入端In10与滤波网络12之间;第一级信号衰减网络111至最后一级信号衰减网络11n之间的各级信号衰减网络(112、113、…)的衰减输入端与其前一级信号衰减网络的衰减级联端电连接,第一级信号衰减网络111的衰减输入端与信号输入端In10连接,最后一级信号衰减网络11n的衰减级联端与滤波网络12连接;各级信号衰减网络(111、112、113、…、11n)的衰减输出端与各信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n)一一对应连接;滤波网络12用于滤除预设频率范围内的信号。
具体的,结合参考图1和图4,在实际工作过程中,可根据输入信号Vin的电压,选择该输入信号Vin的增益调节程度。示例性的,当输入至信号输入端In10的输入信号Vin为电压较大的信号时,可经多级信号衰减网络进行衰减后输出,而当输入至信号输入端In10的输入信号Vin为电压较小的信号时,可经较少的信号衰减网络进行衰减后输出,具体实现方式例如可以为:当信号输入端In10接收的输入信号Vin的电压在第一电压范围时,选通开关单元20可选择导通开关输入端In21和开关输出端Out20,使得输入信号Vin经第一级信号衰减网络111进行衰减并转换为相应的电流信号I1后输出;当信号输入端In10接收的输入信号Vin的电压在第二电压范围时,选通开关单元20可选择导通开关输入端In22和开关输出端Out20,使得输入信号Vin依次经第一级信号衰减网络111和第二级信号衰减网络112进行衰减并转换为相应的电流信号I2后输出;当信号输入端In10接收的输入信号Vin的电压在第三电压范围时,选通开关单元20可选择导通开关输入端In23和开关输出端Out20,使得输入信号Vin依次经第一级信号衰减网络111、第二级信号衰减网络112和第三级信号衰减网络113进行衰减并转换为相应的电流信号I3后输出;以此类推,当信号输入端In10接收的输入信号Vin的电压在第n电压范围时,选通开关单元20可选择导通开关输入端In2n和开关输出端Out20,使得输入信号Vin依次经第一级信号衰减网络111、第二级信号衰减网络112、第三级信号衰减网络113、…和第n级信号衰减网络11n进行衰减并转换为相应的电流信号In后输出。其中,位于第一电压范围内的各电压小于位于第二电压范围内的各电压,位于第二电压范围内的各电压小于位于第三电压范围内的各电压,…,位于第n电压范围内的各电压大于其它电压范围内的各电压。
同时,通过在第n级信号衰减网络11n的衰减级联端电连接一滤波网络12滤除预设频率范围内的信号,以滤除信号传输通路中的噪声,尤其是依次经第一级信号衰减网络111、第二级信号衰减网络112、第三级信号衰减网络113、…和第n级信号衰减网络11n进行衰减后转换的电流信号In中的噪声,防止由各信号输出端(Out11、Out12、Out13、…、Out1n)输出的电流信号失真,从而能够使信号传输网络10具有低噪声、高增益调节精度。
可以理解的是,当阻抗单元10中的各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)级联设置于信号输入端In10与滤波网络12之间时,本领域技术人员可以根据实际需要将各信号衰减网络的结构设置为相同或不同。
可选的,图5是本发明实施例提供的一种信号衰减网络的结构示意图。如图5所示,每个信号衰减网络包括直流信号衰减网络1111和高频信号衰减网络1112;该直流信号衰减网络1111与高频信号衰减网络1112串联和/或并联连接;其中,直流信号衰减网络1111用于将信号输入端In10接收的直流类型的输入信号Vin进行增益调节后转换为对应的电流信号;高频信号衰减网络1112用于将信号输入端In10接收的高频类型的输入信号Vin进行增益调节后转换为对应的电流信号。
具体的,信号衰减网络111的直流信号衰减网络1111与高频信号衰减网络1112可以为并联连接、串联连接或者串并联的连接方式。示例性的,以直流信号衰减网络1111与高频信号衰减网络1112以串并联的连接方式进行连接为例,直流信号衰减网络1111和高频信号衰减网络1112具有相同的输入端,均与信号输入端In10或前一级的信号衰减网络连接,直流信号衰减网络1111和高频信号衰减网络1112也具有相同的输出端,均与同一个信号输出端Out11连接。如此,信号衰减网络111能够具有从直流频段到指定高频频段的固定阻抗,保证信号在整个频段内具有相应的幅度值,从而能够使各信号衰减网络具有良好的频响特性。
可以理解的是,对于其他的信号衰减网络(112、113、…、11n)均可以包括直流信号衰减网络1111和高频信号衰减网络1112,其技术原理和结构与上述信号衰减网络111类似,相同之处可参照上述对信号衰减网络111的描述,在此不再赘述。为便于描述,以下以信号衰减网络111的结构为例对信号衰减网络的具体实现方式进行示例性的说明。
可以理解的是,直流信号衰减网络1111和高频信号衰减网络1112均可以包括有源器件和/或无源器件,其具体实现方式不做限定。其中,有源器件例如可以为晶体管等器件,无源器件例如可以为电阻、电容等器件。
可选的,图6是本发明实施例提供的一种信号衰减网络的具体电路结构示意图。结合图5和图6所示,直流信号衰减网络1111包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2;高频信号衰减网络1112包括依次串联连接的第三电阻R3、第一电容C1、第四电阻R4和第二电容C2;其中,第一电阻R1与第一电容C1并联连接,第二电阻R2与第二电容C2并联连接。
示例性的,当第一电阻R1的阻值为2R,第二电阻R2的阻值为R时,输入信号Vin经直流信号衰减网络1111后传输至信号输出端Out11的电流信号I1为Vin/3R;同样的,高频信号衰减网络1112的频率响应曲线由第三电阻R3、第四电阻R4以及第一电容C1和第二电容C2的大小决定;可令第三电阻R3和第四电阻R4的阻值小于第一电容C1和第二电容C2的高频阻抗,且令第一电容C1的容值为C,第二电容C2的容值为2C,使得输入信号Vin经高频信号衰减网络1112后传输至信号输出端Out11的电流信号I1的有效值近似为Vin*(ω*C)/3;其中,ω是角頻率。
示例性的,以阻抗单元的各信号衰减网络级联设置于信号输入端In10和滤波网络之间为例。图7是本发明实施例提供的又一种信号传输网络的结构示意图。如图7所示,阻抗单元10中每个信号衰减网络的结构相同,且每个信号传输网络111(112、113、…、11n)均可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C2。
其中,同一信号衰减网络中各电阻的阻值可以相同或不同,以及同一信号衰减网络中各电容的容值可以相同或不同;不同信号衰减网络中相对应的电阻的阻值和/或相对应的电容的容值也可以相同或不同;在本发明实施例各电阻的阻值和各电容的容值可根据实际需要进行设置,本发明实施例对此均不作具体限定。
对于直流信号衰减通路,以各信号衰减网络的第一电阻R1的阻值均为2R,以及各信号衰减网络的第二电阻R2的阻值为R,以及信号衰减网络113之后的其它信号衰减网络及滤波网络中对直流类型信号的频响进行调节的电阻的阻值等效为2R,且选通开关单元20每次选择导通一个开关输入端(In21、In22、In23、…、或In2n)和一个开关输出端Out20,其它开关输入端接地为例,当开关输入端In21与开关输出端Out20导通,而其它开关输入端(In22、In23、…、In2n)接地时,输入信号Vin经由信号衰减网络111后,由开关输出端Out20输出的电流信号I1为:
当开关输入端In22与开关输出端Out20导通,而其它开关输入端(In21、In23、…、In2n)接地时,输入信号Vin经由信号衰减网络111和信号衰减网络112后,由开关输出端Out20输出的电流信号I2为:
当开关输入端In23与开关输出端Out20导通,而其它开关输入端(In21、In22、…、In2n)接地时,输入信号Vin经由信号衰减网络111、信号衰减网络112以及信号衰减网络113后,由开关输出端Out20输出的电流信号I3为:
由此可知,各个信号衰减网络输出的电流信号按比例衰减,从而能够将输入信号转换为电流信号,并对电流信号进行幅度调节,实现不同程度的增益调节。
同样的,对于高频信号衰减通路,以各信号衰减网络的第三电阻R3的阻值相同且均为R,各信号衰减网络的第四电阻可根据实际电路频响特性进行调整,以及,且各信号衰减网络的第一电容C1的容值为C,各信号衰减网络的第二电容C2的容值为2C,输入信号Vin的角频率为ω为例,当开关输入端In21与开关输出端Out20导通,而其它开关输入端(In22、In23、…、In2n)接地时,输入信号Vin经由信号衰减网络111后,由开关输出端Out20输出的电流信号I1为:
当开关输入端In22与开关输出端Out20导通,而其它开关输入端(In21、In23、…、In2n)接地时,输入信号Vin经由信号衰减网络111和信号衰减网络112后,由开关输出端Out20输出的电流信号I2为:
当开关输入端In23与开关输出端Out20导通,而其它开关输入端(In21、In22、…、In2n)接地时,输入信号Vin经由信号衰减网络111、信号衰减网络112以及信号衰减网络113后,由开关输出端Out20输出的电流信号I3为:
由此可知,通过设置第一电容C1和第二电容C2的容值,可在一定信号输入频率范围内,保证高频电流信号和直流电流信号具有一致的幅度调节比例,使得信号传输网络在较大的频带范围内具有保持不变的阻抗特性,能够传输从直流频段到指定高频频段的信号,使信号传输网络具有较宽的带宽。
需要说明的是,图7仅为本发明实施例示例性的图,图7中仅示例性的示出了各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)级联设置,而在本发明实施例各信号衰减网络还可以为其它设置方式,且通过根据需要确定各信号衰减网络的具体实现方式,即可使对输入信号进行不同程度的增益调节。
同时,图7中仅示例性的示出了滤波网络12包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5;第五电阻R5与第三电容C3串联构成第一RC串联电路,第六电阻R6与第四电容C4串联构成第二RC串联电路;第一RC串联电路、第二RC串联电路均与第七电阻R7并联连接构成第一滤波电路;第八电阻R8与第五电容C5并联连接构成第二滤波电路;其中,第一滤波电路与第二滤波电路串联连接于最后一级信号衰减网络11n与接地端之间,以通过串联连接的第一滤波电路和第二滤波电路滤除相应频率范围内的信号,提高阻抗单元10所传输的信号的准确性。而在本发明实施例中,滤波网络的具体实现方式不限于此,可根据实际需要进行设置,本发明实施例对此不做具体限定。
可选的,继续参考图7所示,选通开关单元20包括多个开关子单元(21、22、23、…、2n);每个开关子单元(21、22、23、…、2n)电连接于开关输入端(In21、In22、In23、…、In2n)和开关输出端Out20之间;选通开关单元20用于根据目标增益,匹配各开关子单元(21、22、23、…、2n)的导通状态。
具体的,阻抗单元10能够将输入信号Vin进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号(I1、I2、I3、…、In)。此时,可根据输入信号Vin的电压,确定该输入信号Vin所对应的增益调节程度,并选择对应的开关子单元(21、22、23、…、或2n)导通。以信号传输网络10包括多个级联设置信号衰减网络(111、112、113、…、11n),且各开关子单元(21、22、23、…、2n)与各信号衰减网络(111、112、113、…、11n)的衰减输出端一一对应电连接为例。当输入信号Vin的电压在第一电压范围时,可对输入信号Vin进行较小程度的衰减,此时可控制开关子单元21导通,而其它开关子单元(22、23、…、2n)均处于断开状态;当输入信号Vin的电压在第二电压范围时,可控制开关子单元22导通,而其它开关子单元(21、23、…、2n)均处于断开状态;当输入信号Vin的电压在第三电压范围时,可控制开关子单元23导通,而其它开关子单元(21、22、…、2n)均处于断开状态;以此类推,当输入信号Vin的电压在第n电压范围时,可对输入信号Vin进行较大程度的衰减,此时可控制开关子单元2n导通,而其它开关单元(21、22、23、…)均处于断开状态。如此,阻抗单元10结合选通开关单元20中各开关子单元(21、22、23、…、2n),能够使具有不同电压的输入信号Vin实现不同程度的增益调节。
需要说明的是,图7中仅示例性的示出了选通开关模块20的各开关子单元(21、22、23、…、2n)的结构,即每个开关子单元(21、22、23、…、2n)可以为一单刀双掷开关,且在开关子单元(21、22、23、…、或2n)处于导通状态时其触点S1与S2电连接,以将与其对应的信号衰减网络(111、112、113、…、或11n)的转换的电流信号(I1、I2、I3、…、或In)传输至开关输出端Out20;而当开关子单元(21、22、23、…、或2n)处于断开状态时其触点S1与S3电连接,以使与其对应的信号衰减网络(111、112、113、…、或11n)的衰减输出端接地。但是,可以理解的是,各开关子单元(111、112、113、…、11n)的具体实现形式不限于图7所示的形式,本领域技术人员可根据各开关子单元(111、112、113、…、11n)的功能以及实际需求将各开关子单元(111、112、113、…、11n)设计为不同结构。
可选的,图8是本发明实施例提供的又一种信号传输网络的结构示意图。如图8所示,在上述实施例的基础上,信号传输网络还包括电流电压转换单元30,该电流电压转换单元30与开关输出端Out20电连接;该电流电压转换单元30用于将电流信号转换为电压信号,并输出该电压信号,以便于后续的分析处理。可以理解的是,电流电压转换单元30具体实现方式与其自身所要实现的功能相关,本领域技术人员可根据实际情况进行设置,此处不作限定。
示例性的,电流电压转换单元30可以包括运算放大器U1,选通开关单元20的开关输出端Out20可与电流电压转换单元30中运算放大器U1的反相输入端In-电连接,运算放大器U1的同相输入端In+可接收参考信号Vref;此时,可根据需要选择相应的增益调节程度,并控制选通开关模块20选择导通对应的开关输入端(In21、In22、In23、…、或In2n)和开关输出端Out20,以使对应的电流信号(I1、I2、I3、…、或In)传输至运算放大器U1的反相输入端In-,并将该电流信号(I1、I2、I3、…、或In)经运算放大器U1进行反相放大处理后,输出相应的电压信号Vout,即运算放大器U1能够将电流信号器(I1、I2、I3、…、或In)转换为相应的电压信号Vout,同时还能够对所转换的电压信号Vout进行相应程度的增益调节。
可以理解的是,当电流电压转换单元30包括运算放大器U1时,该运算放大器U1可以为跨阻放大器,使得该运算放大器U1能够将选通开关模块20输出的电流信号(I1、I2、I3、…、或In)转换为相应的电压信号并进行幅值调节后输出;或者,运算放大器U1为本领域人员所熟知的其它任何运算放大器时,运算放大器U1的输出端还与其反相输入端In-电连接,以形成相应的反馈电路,此时,运算放大器U1同样能够实现将电流信号转换为电压信号的功能。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种芯片,该芯片包括本发明实施例提供的信号传输网络,因此本发明实施例提供的芯片包括本发明实施例提供的信号传输网络的技术特征,能够达到本发明实施例提供的信号传输网络的技术效果,相同之处可参照上述对本发明实施例提供的信号传输网络的描述,在此不再赘述。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种信号处理装置,该信号处理装置包括但不限于示波器。本发明实施例提供的信号处理装置包括本发明实施例提供的芯片,因此本发明实施例提供的信号处理装置同样包括本发明实施例提供的信号传输网络的技术特征,能够达到本发明实施例提供的信号传输网络的技术效果,相同之处可参照上述对本发明实施例提供的信号传输网络的描述,在此不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种信号传输网络,其特征在于,包括:
阻抗单元,包括信号输入端和多个信号输出端,所述阻抗单元用于将所述信号输入端接收的输入信号进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号,所述多个不同的电流信号分别提供至所述多个信号输出端;
选通开关单元,包括多个开关输入端和开关输出端,所述多个开关输入端和所述多个信号输出端连接,所述选通开关单元用于选择性地导通一个开关输入端和一个开关输出端,以输出对应的一个电流信号;
其中,所述阻抗单元还包括多个信号衰减网络;
所述多个信号衰减网络连接于所述信号输入端和所述多个信号输出端之间;所述多个信号衰减网络用于分别将所述输入信号进行不同程度的增益调节后转换为多个不同的电流信号,并将所述多个不同的电流信号分别提供至多个信号输出端;
第一级信号衰减网络至最后一级信号衰减网络之间的各级所述信号衰减网络的衰减输入端与其前一级信号衰减网络的衰减级联端连接,各级所述信号衰减网络的衰减输出端与各所述信号输出端一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的信号传输网络,其特征在于,各所述信号衰减网络级联设置。
3.根据权利要求1所述的信号传输网络,其特征在于,所述阻抗单元还包括至少一个滤波网络;
多个所述信号衰减网络依次级联设置于所述信号输入端与所述滤波网络之间;所述第一级信号衰减网络的衰减输入端与所述信号输入端电连接,所述最后一级信号衰减网络的衰减级联端与所述滤波网络连接;
所述滤波网络用于滤除预设频率范围内的信号。
4.根据权利要求1所述的信号传输网络,其特征在于,每个所述信号衰减网络包括直流信号衰减网络和高频信号衰减网络;所述直流信号衰减网络与所述高频信号衰减网络串联和/或并联连接;
所述直流信号衰减网络用于将所述信号输入端接收的直流类型的输入信号进行增益调节后转换为对应的电流信号;
所述高频信号衰减网络用于将所述信号输入端接收的高频类型的输入信号进行增益调节后转换为对应的电流信号。
5.根据权利要求4所述的信号传输网络,其特征在于,所述直流信号衰减网络包括串联连接的第一电阻和第二电阻;
所述高频信号衰减网络包括依次串联连接的第三电阻、第一电容、第四电阻和第二电容;
其中,所述第一电阻与所述第一电容并联连接,所述第二电阻与所述第二电容并联连接。
6.根据权利要求1所述的信号传输网络,其特征在于,所述选通开关单元包括多个开关子单元;每个所述开关子单元电连接于开关输入端和开关输出端之间;
所述选通开关单元用于根据目标增益,匹配各所述开关子单元的导通状态。
7.根据权利要求1所述的信号传输网络,其特征在于,还包括:
电流电压转换单元,与所述开关输出端电连接,所述电流电压转换单元用于将所述电流信号转换为电压信号,并输出所述电压信号。
8.一种芯片,其特征在于,包括:权利要求1~7任一项所述的信号传输网络。
9.一种信号处理装置,其特征在于,包括:权利要求8所述的芯片。
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