[實用新型]一種差分有源探頭電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922056008.0
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN211293035U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林輝浪;宋民;朱宇通
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市鼎陽科技股份有限公司
• 主分類號: G01R13/00
• 分類號: G01R13/00;G01R1/06;G01R1/30
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

一種差分有源探頭電路，包括：輸入平衡模塊，用于平衡其輸入正端和輸入負端的信號；衰減模塊，用于對平衡后的信號進行衰減處理；阻抗變換模塊，用于對衰減后的信號進行從高阻抗至低阻抗的變換，并輸出低阻抗驅(qū)動信號給差分放大模塊；差分放大模塊，用于對低阻抗驅(qū)動信號進行差分放大并將得到的信號輸出給示波器；共模反饋模塊，用于獲取阻抗變換模塊的輸出共模并進行處理，將處理結(jié)果反饋給阻抗變換模塊以調(diào)節(jié)阻抗變換模塊，使阻抗變換模塊的輸出共模適配于差分放大模塊的輸入共模。差分有源探頭的輸入阻抗由衰減模塊決定，與差分放大模塊無關(guān)，使得差分放大模塊可以使用高帶寬的差分放大器，從而使差分有源探頭實現(xiàn)較高的帶寬。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及測試測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種差分有源探頭電路。

背景技術(shù)

探頭是一種連接被測電路或被測器件與測量儀器輸入端的電子部件，比如示波器探頭，能夠?qū)⒈粶y信號連接到示波器輸入端。探頭的性能對測量結(jié)果的準確性和正確性至關(guān)重要，在其頻帶內(nèi)需要能夠不失真地檢測信號，并且需要盡量減小對被測系統(tǒng)或被測信號產(chǎn)生不利的影響，這就要求探頭具有較高的輸入阻抗和較低的輸入電容。

示波器探頭可以分為有源探頭和無源探頭。無源探頭由線纜和無源器件構(gòu)成，探頭不需要電源供電，通常可以提供1MΩ或者10MΩ的高輸入阻抗，但是其輸入電容無法做到很小，一般大于10pF。較大的輸入電容導(dǎo)致無源探頭的帶寬無法做到很高。有源探頭內(nèi)包含有源器件，同時需要外部提供電源，其在實現(xiàn)高輸入阻抗的同時也能做到很小的輸入電容，負載效應(yīng)明顯優(yōu)于無源探頭。

有源差分探頭是示波器探頭的一種，主要用來測量差分信號。現(xiàn)有的差分有源探頭的結(jié)構(gòu)可參見圖1，其包含有手柄端、同軸線、探頭放大器和緩沖電路，手柄端通過同軸線與探頭放大器連接，將手柄端檢測的信號輸入到探頭放大器，經(jīng)探頭放大器處理后的信號再經(jīng)緩沖電路緩沖后輸入給示波器。這種結(jié)構(gòu)的探頭要求探頭放大器使用較大的反饋電阻，但是高帶寬的放大器普遍要求使用較小的反饋電阻，因此，現(xiàn)有的這種探頭結(jié)構(gòu)限制了探頭的帶寬。

實用新型內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N差分有源探頭電路，以解決現(xiàn)有探頭的放大器需要使用較大反饋電阻而限制了探頭帶寬的問題。

一種實施例中提供一種差分有源探頭電路，包括輸入平衡模塊、衰減模塊、阻抗變換模塊、共模反饋模塊和差分放大模塊；

所述輸入平衡模塊包括輸入正端、輸入負端和兩個輸出端，用于平衡輸入正端和輸入負端的信號，并將平衡后的信號通過兩個輸出端輸出給衰減模塊；

所述衰減模塊，用于對平衡后的信號進行衰減處理，并將衰減后的信號通過其兩個輸出端輸出給阻抗變換模塊；

所述阻抗變換模塊，用于對衰減后的信號進行從高阻抗至低阻抗的變換，并通過其兩個輸出端輸出低阻抗驅(qū)動信號給差分放大模塊；

所述差分放大模塊包括信號輸出端，該信號輸出端用于與示波器連接，所述差分放大模塊用于對所述低阻抗驅(qū)動信號進行差分放大，并將差分放大后的信號輸出給示波器；

所述共模反饋模塊包括兩個輸入端和兩個輸出端，其兩個輸入端與阻抗變換模塊的兩個輸出端分別連接，其兩個輸出端與阻抗變換模塊的兩個輸入端分別連接，所述共模反饋模塊用于獲取阻抗變換模塊的輸出共模，并對所述輸出共模進行處理，將處理結(jié)果反饋給阻抗變換模塊的輸入端以調(diào)節(jié)阻抗變換模塊，使阻抗變換模塊的輸出共模適配于差分放大模塊的輸入共模。

優(yōu)選地，所述差分放大模塊包括差分放大器、第一增益電阻、第二增益電阻、第一反饋電阻、第二反饋電阻、端接電阻和匹配電阻；