JPS60132417A - 広帯域信号結合回路 - Google Patents

広帯域信号結合回路

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JPS60132417A
JPS60132417A JP59106340A JP10634084A JPS60132417A JP S60132417 A JPS60132417 A JP S60132417A JP 59106340 A JP59106340 A JP 59106340A JP 10634084 A JP10634084 A JP 10634084A JP S60132417 A JPS60132417 A JP S60132417A
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signal
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frequency signal
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/08Circuits for altering the measuring range

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  • Amplifiers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は広帯域信号結合回路、特に入出力端子間の直流
レベルが自由に可変できロジック回路の出力ブロービン
グ等に好適な信号結合回路に関する。
〔従来技術とその問題点〕
電気信号処理回路は、各ステージが他のステージに影響
を与えたり影響されたシすることなく、しかも信号忠実
度を悪化することなく所定の動作をするように相互接続
される複数ステージで一般的に接地されている。これら
ステージ間を相互接続する際に一般に生じる問題は、所
定接続点で信号やロジックレベルがOボルト以外の静止
或は平均値を有することである。
回路ステージ間を相互接続する一般的な方法はコンデン
サやトランスを介して行うものであるが、直流成分も維
持したい場合にはこの方法は採用でき々い。直流情報が
必要な場合には、固定直流し。
ベルシフトを行う為にツェナーダイオードや電池が使用
される場合もある。しかし、これらデバイスは入力信号
路に直列に不確定な抵抗成分を挿入するので、インピー
ダンス整合を困難にする。更に、これらデバイスに付随
する静電容量が伝送される信号の周波数帯域を制御根す
る作用をする。
信号結合の他の方法としては抵抗分圧器を使用するもの
があるが、この場合には信号が減衰し、信号帯域幅も制
限され易いという問題がある。抵抗分圧器が受動減衰プ
ローブの一部である場合には、他の問題が明らかに々る
。例えばエミッタ結合ロジック(ECL)の如きロジッ
ク・ファミリに対する負荷効果を検討してみよう。EC
Lロジックは一般にはVcc を接地した−5.2ボル
ト箱、源て動作する。E’CLロジックでは高信号レベ
ルは約−0,8?ルト、低信号レベルは約−1,7ボル
トである。典型的なECLゲートの出力はNPNエミッ
タフォロワ・トランジスタのエミッタであシ、そのコレ
クタは接地している。出力は普通約−2ボルトの負電源
に50〜1(10Ωの外部ゾルダウン抵抗器を介して引
張られている。ECLでは高速性を生命とするので、ロ
ジックゲート間の相互接続はしばしば伝送線であって、
ゾルダウン抵抗器は伝送線の終端抵抗器の作用をもする
。ECLロジック出力の測定に従来の500010対1
の受動プローブを使用すると、プローブのw、地への5
00Ωの抵抗が被測定ロジックダートの出力終端抵抗器
と共に分圧器を構成する。
この分圧器は出力信号レベルを大幅に歪ませ、ロジック
ゲートの出力トランジスタのDC動作点をシフトし、そ
してダートのノイズマージンを大幅に低減する。
〔発明の目的〕
本発明の目的の1つは広帯域且つ無減衰の信号結合回路
を提供することである◇ 本発明の他の目的は直流レベルが任意に可変できる広帯
域の信号結合回路を提供することである。
本発明の更に他の目的は高速ロジック回路のブロービン
グに特に好適な信号結合回路を提供することである。
本発明の別の目的は負荷効果及び波形歪を最少にする信
号結合回路を提供する仁とである。
〔発明の概要〕
本発明の信号結合回路は広帯域信号伝送用に高周波及び
低周波信号路を別個に有し、低周波信号路には回路入力
へのDc it圧レベル又は入力信号の平均重圧レベル
をシフトする手段を含んでいる。
本発明の特徴の1つは、高周波及び低周波信号伝送路の
インピーダンス素子の値を、信号の忠実度を犠牲にした
り又は信号帯域幅を制限するととなく任意の入力及び用
カインピーダンス整合用に選択できることである。よっ
て、本発明の信号結合回路は@種用途に適用できる。入
力インピーダンスは高周波の負荷インピーダンスと等し
くできるので、例えば50Ω1^号系に適用してもよい
本発明の好適実施例では500Ωの入力インピーダンス
、50Ωの出力インピーダンス及び1.5GHzの帯域
+ff4 t−有する受!1iIl型の10対Jの減衰
プローブとしている。 I)Cレベルシフト手段を構成
する為に、10対1の所望信号減衰を行なわせる為に直
列インピーダンスが必要であるが、プローブチップを介
してイd弓源に力えるレベルシフト市、圧はごく僅かの
減衰を受けるのみであって、回路の帯域幅を制限するこ
となく広範囲の可変DCし村ルシフト電圧(DCオフセ
ットと呼ぶこともある)が得られる。
本発明の好適実施例を含む高速プローブはBCL及び1
’TLロジツク・システムに特に好適である。
尚、本発明を一層よく理解するには、添付図を参照して
行う以下のt’P細欽明を読まれたい。
〔実施例〕
添伺図は本発明の好適一実施例による信号結合回路を示
し、高周波信号伝送路と低周波信号伝送路との双方が入
力端αQと出力端(19間に接続されている。電圧源(
eg)<14が入力端αりに接続されているが、これは
他の回路の出力、例えばオシ−ロスコープで観測される
テストポイントを代表するものである・従って、電圧発
生器a4の静止(DC) #ち平均重圧は一般には0が
ルト以外であり、例えばECL回路の場合には0ホルト
以下の−1,7ヒルトである。
高周波信号伝送路はコンデンサ自で構成する。
好ましくはCIに並列の低周波信号路は抵抗器R。
乃至R6を含む。抵抗器R2とR4とは能動素子として
増幅器U!を有する反転演算増幅器の帰還路に直列接続
される。増幅器U2と抵抗器R8乃至R8は差動増幅器
を構成する。U、とU2は電界効果トランジスタ(FE
T)入力段を有して反転(−)及び非反転(+)入力端
共に高入力インピーダンスの市販の演算増幅器であるの
が好ましい。負荷抵抗器R9を出力端0才と接地間に接
続する。
R1、R4の接続点とUlの反転入力端間に抵抗器RI
Oを接続して信号源CL4からUlの入力の大きな浮遊
容Bによる高周波負荷をアイソレートする。RIQは1
0にΩ以上の十分高抵抗値を有し、R1の下端の大半の
負荷はR2となるようにする。よって、R2はlkΩ以
下の比較的低い値を有し、RIQによる負荷が実質的に
無視できるようにする。コンデンサC!がUlの出力か
らその反転入力へ接続され、低周波信号伝送路のステッ
プ応答が最大且つ制御できるようにする。コンデンサの
容量は安定性及び応答速度が設計上クリティカルである
使用する演算増幅器の種類に応じて選定する。
コンデンサC3けR2とR4の接続点と接地間に接続し
て移相回路を構成してU2の有限の帯域幅による位相遅
れをUlによシ補償させ、即ち、R,の■1流をR3の
電流の位相遅れと等量だけ遅延させる。
更に説明すると、R2を通ってU2の出力から出力端子
cLカへ伝達される電流が低周波信号伝送路の高周波応
答のロールオフにより入力信号に対して位相遅延を生じ
る場合がある。Ulは入力信号電流とつシ合う電流を帰
還してR1とR2との接続点をダイナミンク的に「仮想
接地」とするよう動作するので、C3はU2の出力が応
答できるに丁度よい遅延を生じる。その結果、clから
R,へR+CI接続点への電流のチェンジオーバーを滑
らかに行なわせる。
もし移相補償回路網が不要の場合、例えば極めて低周波
の結合の場合には、R2とR4を1個の抵抗器に置換し
てもよい。入力端子0CJとnlCmの接続点にはオプ
ションの入力直列抵抗器R11を挿入して信号結合回路
が減衰を生じるようにしている。
所望正負電源±V間に接続したポテンショメータαQは
、その摺動端子に可変レベルシフト電圧v1を発生ずる
。レベルシフト電圧V、は演算増幅器U1の非反転入力
とR7の一端とに印加する。反転演算増幅器は非反転入
力に印加した電圧に反転入力を能動的にバランスさせる
特性を有するので、レベルシフトTl電圧は演算増幅器
のヌル点、即ちR1とR2の接続点である[仮想接地」
点に伝達される( UlのFET入力段によシ極めて高
入力インピーダンスであってDq及び低周波においては
抵抗器R10両端には電圧節、下が生じない点に注目さ
れたい。)。
このレベルシフト電圧を調整して信号源(1樽の静止(
DC)又は平均電圧とバランスするようにし、このバラ
ンスが得られると、R1には電流が流れず、またこの状
態下では帰還抵抗器R2+ 14にも電流は流れない。
そこで、レベルシフト電圧V!はR4とR5の接続点に
印加され、これはR7の一端に印加もされた■1とつシ
合うので差動増幅器U2からの出力電圧v2はRli乃
至R8の抵抗値を適当に選定することにより0デルトに
なる。一般に、同相信号除去の為に対称性を維持すると
、これら抵抗値の比は増幅器の両側で等しくなけitば
ならない。よって、もしRliとR6七が等しい値であ
って利得を1にするにはNR7とR8とも等しくするべ
きである。
好適実施例では、4個の抵抗器R,乃至R8はすべて等
しい。
次に、このし村ルシフト機能を用いて、オシロスコープ
の入力に0ボルト以外の静止DCN:圧レベルを有する
入力信号を結合するやυ方を説明する。
接地基準のオシロスコープのトレースがスクリーン中央
に表示さiするオシロスコープの入力と信号源間に本発
明の好適実施例を含む受動信号取込み:/” 11−−
 フを1差、エンしJる。接Jtlx ηf、位J、:
i M ノイr11!J M静止DCW圧しベルはこの
DC電圧で決まる凰だけスクリーン中央から離れた位置
へトレースが飛ぶ。そこでポテンショメータαQを調整
してトレースがスクリーン中央へ戻るように調整する。
即ち、電圧vlの値は信号源DCレベルとマツチする値
としてU2を0ボルトとする〇 ここに提案した実施例は5000Å力、50Ω出力イン
ピーダンスで帯域幅1.5 GHzの受動10対1(’
Ao )減衰プローブである。R11とR,の抵抗値は
夫々450Ω、!: 50Ωであり、これによシ入カイ
ンピーダンスを500オームとすると共に分圧比を珂o
にする。50Ωの出力インピーダンスはclとR3の接
続点である出力端子oカに50Ωの同軸ケーブルを接続
することにより得られる。尚R9は同軸ケーブル伝送線
の入力端終端として接続した50Ωの抵抗器である。R
5乃至R,は夫々10 kΩの抵抗値を有し、R3は1
にΩである。高周波信号路(C1)を通る信号に対して
は、R3はR9と並列接続さ門ので、負荷抵抗器より相
当大きい値に選択する必要がある。低周波信号路のR3
とR9とによる信号減衰は、Ulの利得(実際には(R
2+、 R4)/RI )を上記信号減衰に対応する値
に選定することによυ相殺できるが、この場合U2の利
イqは1と仮定する。
も1〜1以外であiLばU、とUzの総合利得をR3と
R9の減衰比の逆数に選定する。レベルシフト演算増幅
器(UzとR3−R,を含む関連回路)及び…力差動増
幅器(Uzと伺慝素子を含む)を含む低周波信号路の総
冶利得は1であって、信号槙失は生じないようにしてい
る。CIは約1μFの大きさを有する。R2+ 14−
 Rto 、C2及びC3の値は正しい利得、ステップ
応答を生じるよう選定し、1.5 GHzの略全周波数
レンジにわたシ略平坦な総合周波数利得が得られるよう
にする。本発明によシ得られるレベルシフトの大きさは
約±5ボルトである。
以上本発明の信号結合回路を好適実施例につき説明した
が、本発明は何ら係る実施例のみに限定するものではな
く特定用途に応じて種々の変更変形が可能であること当
業者には理解できよう0例えば、入力結合抵抗器R11
を使用することなく、無減衰の広帯域信号結合回路を得
ることも可能である。また、レベルシフト量は複数ポテ
ンショメータの固定出力、或はマイクロプロセッサのデ
ジタル出力をアナログ変換する等によシ1以上の予定値
(例えばECL 、 TTL 、 0MO8等)に設定
してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明の信号結合回路によると、高
周波信号路と低周波信号路とを別個に設け、低周波信号
路に可変DCレベルシフト手段を設けている。よって、
広帯域信号を入力端から出力端へ伝達でき、DCレベル
シフト手段が信号結合に全く悪影響を生じない。また、
低周波信号路のU。
の反転入力端子、従って無信号時の入力端子電圧は入力
信号の静止DCレベル又は平均電圧に調整できるので被
測定信号源に対する信号歪を最少にすることができる。
更に、信号路に直列にDCレベル可変手段が挿入されな
いのでDCレベルシフトによる信号結合回路の入力又は
出力インピーダンスの変化は実質的に生じ外いのみなら
ず、信号歪を生じることがなく、レベルシフトの範囲は
非常に広範囲に亘り連続的に或は所定値に設定できる。
更にまた、入力端と入力信号源との間に直列抵抗器を介
挿することにより、信号結合回路の入力インピーダンス
を増加して負荷効果を軽減すると共に、広帯域にわたシ
入力信号を一定の減衰をして出力端に結合することも可
能である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による受動V1o減衰型の信号結合回路の好
適一実施例の回路図である。 C1は高周波信号路、UIr Uz * R1−R6は
低周波信号路、α→は入力信号源、QQはDCレベルシ
フト手段である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l、 入出力端間に直列接続された高周波信号路と、該
    高周波信号路に並列胸係で接続された低周波信号路と、
    該低周波信号路に接続され上記入力端の直流レベルを調
    整し得るDCレベルシフト手段とを具える広帯域信号結
    合回路。 2、上記入力端には直列抵抗器を介して入力信号源を接
    続し入力インピーダンスを増加すると共に所望信号減衰
    度が得られるようにした特許請求の範囲第1項記載の広
    帯域信号結合回路。
JP59106340A 1983-05-25 1984-05-25 広帯域信号結合回路 Granted JPS60132417A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US497917 1983-05-25
US06/497,917 US4551636A (en) 1983-05-25 1983-05-25 Wide bandwidth signal coupling circuit having a variable voltage-level shift from input to output

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60132417A true JPS60132417A (ja) 1985-07-15
JPH0510849B2 JPH0510849B2 (ja) 1993-02-10

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ID=23978862

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EP (1) EP0127347B1 (ja)
JP (1) JPS60132417A (ja)
CA (1) CA1215439A (ja)
DE (1) DE3484116D1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345469A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Tektronix Inc 測定プローブ用広帯域入力減衰回路
JP2006173882A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Iwatsu Test Instruments Corp 広帯域オフセット回路
JP2007201864A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Yokogawa Electric Corp レベルシフト回路
JP2008014846A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Yokogawa Electric Corp アクティブプローブ

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4737735A (en) * 1986-07-25 1988-04-12 Kampes Donald P Phantom powered amplifier
US4857825A (en) * 1988-09-16 1989-08-15 Datatape, Inc. Voltage controlled resistor
GB9317075D0 (en) * 1993-08-17 1993-09-29 Blomley Peter F An improved amplifier
US5539354A (en) * 1993-08-18 1996-07-23 Carsten; Bruce W. Integrator for inductive current sensor
WO1996010865A1 (en) * 1994-10-03 1996-04-11 Motorola Inc. Method and apparatus for providing a low voltage level shift
US6087881A (en) * 1998-07-23 2000-07-11 International Business Machines Corporation Integrated circuit dual level shift predrive circuit
US8129867B2 (en) * 2008-06-27 2012-03-06 National Instruments Corporation RF AC/DC coupling circuit using general purpose solid-state relay
US8022730B2 (en) * 2009-10-13 2011-09-20 Himax Technologies Limited Driving circuit with slew-rate enhancement circuit
CN102053177B (zh) * 2009-11-10 2014-12-10 北京普源精电科技有限公司 一种有源差分电压探头
CN109891758B (zh) * 2016-10-19 2021-02-05 美高森美存储解决方案股份有限公司 用于全双工传输的虚拟混合的电路和方法
US10778089B2 (en) * 2017-04-07 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Cascaded active electro-magnetic interference filter
US11601045B2 (en) 2019-04-01 2023-03-07 Texas Instruments Incorporated Active electromagnetic interference filter with damping network

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2096775A (en) * 1981-04-10 1982-10-20 Tektronix Inc Active voltage probe

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3393369A (en) * 1965-10-22 1968-07-16 Electronic Associates Feedback limiter circuit having voltage gain amplifier
FR2112727A5 (ja) * 1970-11-06 1972-06-23 Sercel Rech Const Elect
GB1390341A (en) * 1971-03-12 1975-04-09 Dolby Laboratories Inc Signal compressors and expanders
US4011504A (en) * 1975-06-12 1977-03-08 Depillo Lawrence V Solid state scale expanding circuit for electrical indicator devices
US4142110A (en) * 1977-04-07 1979-02-27 Fa. Weber Lichtsteuergerate Kg. Circuit to eliminate DC bias
DE2810951C2 (de) * 1978-03-14 1980-02-07 Hewlett-Packard Gmbh, 7030 Boeblingen Kompensationsschaltung für elektronische Meßgeräte

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2096775A (en) * 1981-04-10 1982-10-20 Tektronix Inc Active voltage probe

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345469A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Tektronix Inc 測定プローブ用広帯域入力減衰回路
JP2010025954A (ja) * 2004-06-01 2010-02-04 Tektronix Inc 測定プローブ用広帯域入力減衰回路
JP2006173882A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Iwatsu Test Instruments Corp 広帯域オフセット回路
JP4668599B2 (ja) * 2004-12-14 2011-04-13 岩通計測株式会社 広帯域オフセット回路
JP2007201864A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Yokogawa Electric Corp レベルシフト回路
JP2008014846A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Yokogawa Electric Corp アクティブプローブ

Also Published As

Publication number Publication date
EP0127347A3 (en) 1986-04-16
JPH0510849B2 (ja) 1993-02-10
US4551636A (en) 1985-11-05
CA1215439A (en) 1986-12-16
EP0127347A2 (en) 1984-12-05
EP0127347B1 (en) 1991-02-20
DE3484116D1 (de) 1991-03-28

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