5GHz示波器模拟通道研究与设计

3134653 2024-09-20 | pdf | 4.36 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

示波器 interwetten与威廉的赔率体系通道带宽一直是制约示波器测量带宽的关键指标。本论文通过选择合适的电子器件，采用分立器件构建示波器模拟通道电路，结合理论分析和仿真分析，优化电路和 PCB 设计，实现了 DC~5GHz 示波器模拟通道带宽。论文主要研究了以下内容。
1、利用分立器件进行可变增益放大电路和阻抗变换电路设计，针对 ADC 的输入频率响应，设计了反馈补偿网络，对高频信号进行增益补偿，弥补了 ADC 输入带宽不足，使信号调理通道-3dB 带宽达到 5GHz。
2、深入研究了宽带阻抗变换电路。通过比较不同的电路方案，对其负载驱动能力，偏置调节能力进行了理论分析。研究了 PCB 布局、铺铜和布线对高频信号的影响，并对阻抗变换电路进行原理图和 PCB 版图仿真，实现了带宽超过 5GHz 的宽带阻抗变换电路。
3、对级联运放的噪声进行理论分析和建模，设计了低噪声增益调节电路方案。分析了插入损耗，共模抑制比和电源抑制比与噪声的关系，优化了放大电路结构和带宽限制电路，降低通道的噪声。
4、宽带触发通道设计。主要研究了多路触发源的选择电路，比较电平调节电路，迟滞电压调节电路和触发分频电路，实现了触发灵敏度可程控调节。
5、通道控制方案设计。采用多个移位寄存器级联，串行输入转并行输出，实现示波器模拟通道的多状态切换。分析了不同控制开关的工作特点以及控制电路的具体实现。研究了分布式电源供电方案的可行性，并从电源完整性的角度，分析电源电路的 PCB 设计。