趙文靜　趙明君

摘 要：信號調(diào)理通道是整個設(shè)計的核心部分。本設(shè)計需要滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號輸入范圍，同時也要考慮到手持式設(shè)備的便攜性，對電路復(fù)雜度、體積和功耗也提出了較高的要求。因此在設(shè)計電路時即要處理高頻和低頻的兼顧問題，大檔位和小檔位的平衡問題，也要照顧到成本和便攜性。

關(guān)鍵詞：模數(shù)轉(zhuǎn)換；高頻；輸入阻抗

中圖分類號：TM935.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2013） 03-0000-02

1 總體設(shè)計方案的選定

信號調(diào)理通道必須包括衰減電路、阻抗匹配、耦合電路、增益控制和差分放大電路這幾部分功能。

2 輸入阻抗選擇

3 無源衰減網(wǎng)絡(luò)

因為程控增益放大器的增益調(diào)節(jié)范圍有限，無法實現(xiàn)大檔位時的高衰減要求，所以必須有一套可控的衰減網(wǎng)絡(luò)與其配合。具體衰減電路見圖4，采用傳統(tǒng)的無源衰減網(wǎng)絡(luò)形式。它是由電阻和電容這兩種無源器件構(gòu)成，并可通過設(shè)置阻容元件參數(shù)，設(shè)計具體的衰減倍數(shù)。無源衰減網(wǎng)絡(luò)通過控制繼電器來實現(xiàn)直通與衰減的檔位切換。對繼電器的控制是由邏輯電路輸出的高低電平來實現(xiàn)其通斷，具體過程將在通道控制電路中詳細(xì)介紹。

4 阻抗變換電路

阻抗變換電路是手持示波器信號調(diào)理通道的核心電路，作用是實現(xiàn)信號的前后級阻抗匹配。阻抗轉(zhuǎn)換采用集成運算放大器的雙通路混合阻抗轉(zhuǎn)換電路[2]。其工作原理如圖5所示，運放U1及電阻R1構(gòu)成低速通路。電容C1構(gòu)成信號的快速通路，用來合成高穩(wěn)定性的直流輸出和高速信號傳輸。Q1構(gòu)成共漏極放大電路，該電路具有高輸入阻抗。Q2構(gòu)成的是共集電極放大電路，具有高輸入阻抗和低輸出阻抗。三極管Q3和Q4構(gòu)成兩個獨立的恒流源電路，分別為場效應(yīng)管Q1和三極管Q2提供穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。

5 增益控制電路

有多種能夠?qū)崿F(xiàn)增益可控的放大器，如壓控增益放大器和程控增益放大器等。壓控增益的調(diào)節(jié)與程控增益調(diào)節(jié)最大區(qū)別是具有很好的精度和連續(xù)性，但壓控增益放大器不利于程序控制。程控增益放大器即數(shù)字步進(jìn)衰減器，其優(yōu)點為可以直接控制增益大小，缺點為增益連續(xù)性不好。所以選擇精度滿足控制要求的程控增益放大器進(jìn)行電路設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳偉，黃秋元，周鵬.高速電路信號完整性分析與設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[2]康華光，陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M].北京：高等教育出版社，1999，227-324.

[3]Analog Devices， Inc. AD8510 Data Sheet[OL].http：//www.analog.com.

[4]寇戈，蔣立平.模擬電路與數(shù)字電路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008，125-140.

[作者簡介]趙文靜，西安通信學(xué)院講師，主要從事電子類教學(xué)研究。