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FPGA在數(shù)字示波器中的應(yīng)用
信號調(diào)理電路包括衰減網(wǎng)絡(luò)、電壓跟隨電路、程控放大電路和直流偏置電路等。信號調(diào)理電路框圖如圖2所示。為了保證輸入信號在ad芯片的參考電壓范圍內(nèi)，當大信號輸入時，必須通過衰減網(wǎng)絡(luò)對其進行衰減，以滿足a/d采集電路的電壓要求。通過電阻網(wǎng)絡(luò)分壓實現(xiàn)信號的衰減，衰減倍數(shù)有1/2和1/20兩種，通過單片機控制繼電器（tq2-5），實現(xiàn)對兩種衰減倍數(shù)的切換；另外，電容網(wǎng)絡(luò)是進行相位補償，通過可調(diào)電容可以實現(xiàn)相位的補償。電壓跟隨電路作為隔離級，可減小后級電路對前級電路的影響。電壓跟隨電路由ti公司的opa656構(gòu)成，opa656是寬帶單位增益穩(wěn)定fet輸入運算放大器。程控放大電路由程控增益芯片ad603和雙通道串口數(shù)/模轉(zhuǎn)換器tlv5638組成。單片機通過控制tlv5638的通道a產(chǎn)生高精度模擬電壓，用于調(diào)節(jié)ad603的放大倍數(shù)。直流偏置電路中，單片機控制tlv5638,使其outb引腳輸出一個直流電壓，該電壓經(jīng)過ne5532組成的等比例反向器后接到opa656的反向輸入端，可以通過這個電壓來確定opa656的輸出，反映到屏幕上是波形的中線位置。如果液晶顯示的波形偏下或者偏上，可以調(diào)節(jié)tlv56
擴展射頻頻譜分析儀可用范圍的高阻抗 FET 探頭
1所示電路。電路的輸入端表示為與一臺臺式示波器相同的特性，即1mω電阻并聯(lián)15 pf電容。還可以用這個有源探頭替代標準的 1:1 或 10:1 的示波器探頭，進一步擴展了本設(shè)計的可用性。d1中背靠背的硅二極管將輸入信號箝位至略高或略低于一個正向壓降，限制了施加在頻譜分析儀前端的信號強度，因而保護輸入混頻器免遭過載和 esd 的損壞。由于大多數(shù)用戶使用探頭和頻譜分析儀測量小幅度信號和噪聲，受限制的大信號響應(yīng)特性不會對多數(shù)應(yīng)用造成影響。高性能 fet 輸入運算放大器 ic1采用德州儀器公司的一片opa656，它提供的電壓增益為2。這一結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的帶寬約為 200 mhz（圖 2）。opa656可以針對100ω總負載而驅(qū)動50ω 后向匹配的負載，在單位凈增益的ic1兩個比較器上產(chǎn)生6 db的增益損失。較之大多數(shù)基于有源 fet 的商用探頭，opa656引起的噪聲和失真要低得多。圖 3 中的探頭裝在一個自制的小銅管內(nèi)。輸入連接器包括一個小型 sma邊緣展開連接器，可以方便地適應(yīng)其它連接器，如 bnc 及它的許多附件。探頭需要5v和-5v電壓，每種電壓下的電流約18 ma，它們可以從儀器的探頭電源插頭
擴展射頻頻譜分析儀可用范圍的高阻抗FET探頭
1所示電路。電路的輸入端表示為與一臺臺式示波器相同的特性，即1mω電阻并聯(lián)15 pf電容。還可以用這個有源探頭替代標準的 1:1 或 10:1 的示波器探頭，進一步擴展了本設(shè)計的可用性。d1中背靠背的硅二極管將輸入信號箝位至略高或略低于一個正向壓降，限制了施加在頻譜分析儀前端的信號強度，因而保護輸入混頻器免遭過載和 esd 的損壞。由于大多數(shù)用戶使用探頭和頻譜分析儀測量小幅度信號和噪聲，受限制的大信號響應(yīng)特性不會對多數(shù)應(yīng)用造成影響。高性能 fet 輸入運算放大器 ic1采用德州儀器公司的一片opa656，它提供的電壓增益為2。這一結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的帶寬約為 200 mhz（圖 2）。opa656可以針對100ω總負載而驅(qū)動50ω 后向匹配的負載，在單位凈增益的ic1兩個比較器上產(chǎn)生6 db的增益損失。較之大多數(shù)基于有源 fet 的商用探頭，opa656引起的噪聲和失真要低得多。圖 3 中的探頭裝在一個自制的小銅管內(nèi)。輸入連接器包括一個小型 sma邊緣展開連接器，可以方便地適應(yīng)其它連接器，如 bnc 及它的許多附件。探頭需要5v和-5v電壓，每種電壓下的電流約18 ma，它們可以從儀器的探頭電源插頭
使用采樣保持方法建立運算放大器時間測定
線繪制出來進行分析。使用matlab或者labview等軟件對波形生成器編程，以此來改變標記和記錄結(jié)果，是一種非常簡單的方法。將標記設(shè)定在位置1后，s/h電路追蹤標記為高時的vin電壓電平，并在標記為低時保持該值。在位置1處，輸出保持在1v.在位置2處，輸出保持在0.2v. 圖4:awg610輸出的標記同步例子圖5顯示了建立時間測量的測試裝置，其使用awg610和opa615實現(xiàn)s/h功能。所有信號線路均為50ω。波形生成器輸出用作測試信號，并使用兩個s/h電路：一個測量受測器件（opa656）的輸入，另一個測量受測器件的輸出。數(shù)字萬用表（dmm）用于記錄各個保持值。圖5:建立時間測量測試裝置例如，我們對100 ns的建立時間進行測量。假設(shè)波形生成器經(jīng)過了編程，目的是不斷輸出50%占空比的方波，持續(xù)時間為200ns.標記最初被設(shè)定在波形生成器輸出的降沿開端處。生成器持續(xù)工作（執(zhí)行許多個采樣和保持周期），而s/h電路對其輸出電壓求積分，以獲得一個穩(wěn)定的dc值。之后，由dmm記錄該值，然后測試工程師將標記移至下一個位置，重復(fù)前面的周期，直到記錄完100 ns的數(shù)據(jù)為止。

OPA656
單位增益帶寬：500MHz；低輸入偏置電流：2pA；低偏置和漂移：±0.25mV、±2μV/℃；低失真：在5MHz時為74dB的SFDR；高輸出電流：70mA；低輸入電壓噪聲：7nV/√HZ

放大器市場與應(yīng)用發(fā)展趨勢與特點
相似的hpa07hv可兼容36v應(yīng)用；除了以上具有代表性的工藝外，ti還有l(wèi)bc工藝，主要特點是高電壓大功率；a035工藝主要應(yīng)用是高密度器件。高精度運算放大器一般是指失調(diào)電壓低于1mv的運放。ti近期推出了一款高精度的運放opa211，是以bicom3hv為主要工藝開發(fā)的產(chǎn)品。在高速放大器方面，ti能夠應(yīng)用新的工藝提供針對不同應(yīng)用的各類產(chǎn)品，除了可以提供各類電壓反饋型和電流反饋型高速放大器類產(chǎn)品以外，還可以提供高速的jfet輸入高速放大器類產(chǎn)品，其中包括多種可供選擇型號，如opa656，opa657及ths4631等，他們都具有不同的帶寬和壓擺率，不同的穩(wěn)定增益范圍，包括獨立增益穩(wěn)定等主要可供選擇的指標，可廣泛應(yīng)用于測試與計量等寬帶寬高輸入阻抗的應(yīng)用場合。在高速視頻放大器方面，ti推出了一系列具有靈活可編程及高集成度的放大器類產(chǎn)品，例如針對視頻應(yīng)用的ths73xx系列產(chǎn)品，針對不同的視頻標準要求，其集成了低通濾波器，部分產(chǎn)品具有內(nèi)部固定增益放大，濾波器帶寬數(shù)字可編程選擇，以及輸入耦合方式選擇等性能。隨著能源的日益緊張，對于能源效率方面的要求也逐步提高，尤其

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擴展射頻頻譜分析儀可用范圍的高阻抗 FET 探頭

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放大器市場與應(yīng)用發(fā)展趨勢與特點

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