專利名稱：具有內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的測(cè)量探頭差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及具有輸入信號(hào)終端的差動(dòng)測(cè)量探頭，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及用于具有直流共模電壓補(bǔ)償用的內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的測(cè)量探頭的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
高速測(cè)量系統(tǒng)一般以與輸入信號(hào)傳輸線的特性阻抗匹配的電阻式輸入終端為特點(diǎn)。這樣做可以把輸入信號(hào)反射的問(wèn)題減至最小，并提供最好的信號(hào)保真度。雙50歐姆輸入終端網(wǎng)絡(luò)是高速差動(dòng)系統(tǒng)最通常的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。雖然50歐姆輸入終端通常連接到測(cè)量系統(tǒng)接地線，但是某些應(yīng)用則要求把終端連接到共模直流終端電壓。測(cè)量終端網(wǎng)絡(luò)中可調(diào)節(jié)直流終端電壓的有效工作允許控制信號(hào)源(例如具有有效直流共模分量的高速串行數(shù)據(jù)信號(hào))的直流負(fù)載。
圖1是P7350SMA差動(dòng)探頭中使用的具有可調(diào)節(jié)直流終端電壓VTERM的終端網(wǎng)絡(luò)10的示意表示，終端網(wǎng)絡(luò)10是由Tektronix公司生產(chǎn)和銷售的。直流終端電壓VTERM由外部電壓源產(chǎn)生并連接到終端電阻器12和14的公共節(jié)點(diǎn)上。終端電阻12和14為50歐姆電阻器，它一般與測(cè)試中的裝置的50歐姆差動(dòng)源的阻抗匹配。差動(dòng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)SMA輸入連接器16和18連接到終端電阻器12和14以及高阻抗衰減器20和22的輸入端。高阻抗衰減器20和22的另一端連接到地電位。衰減器20和22的每一個(gè)都具有電阻式分壓器，所述電阻式分壓器由電阻元件24和26組成，并與由電容元件28和30組成的補(bǔ)償電容式分壓器并聯(lián)。電阻式/電容式分壓器網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)32連接到差動(dòng)放大器34的倒相和非倒相輸入端。
測(cè)量探頭的直流終端電壓VTERM與輸入信號(hào)的直流共模分量的匹配使得可以直接把輸入信號(hào)連接到測(cè)量探頭的輸入端而不需要通過(guò)使信號(hào)源的直流負(fù)載最小而實(shí)現(xiàn)的交流連接。由于直流終端電壓VTERM是由外部電源提供的，因此需要測(cè)量輸入直流共模電壓，并且內(nèi)部終端電壓設(shè)置成與信號(hào)源的直流共模電壓匹配。高速差動(dòng)放大器34通常具有有限的輸入動(dòng)態(tài)范圍。提供高阻抗輸入衰減器20和22以便擴(kuò)展高速差動(dòng)放大器34的線性動(dòng)態(tài)范圍。衰減器20和22輸出端的直流共模電壓由輸入信號(hào)的共模分量和終端網(wǎng)絡(luò)的共模終端電壓VTERM兩者產(chǎn)生。設(shè)計(jì)良好的差動(dòng)測(cè)量放大器34將具有很大的共模抑制比(CMRR)，所述共模抑制比大大消除了放大器的輸出信號(hào)中的直流共模電壓。但是，出現(xiàn)在差動(dòng)放大器34輸入中任何非零的直流共模電壓將降低放大器34的有效線性動(dòng)態(tài)范圍。輸入信號(hào)中大的直流共模電壓很容易使差動(dòng)放大器34過(guò)激勵(lì)，從而不可能測(cè)量通常很小的差動(dòng)模信號(hào)。
對(duì)于測(cè)量探頭來(lái)說(shuō)，需要一種輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)，后者具有用于產(chǎn)生可控終端電壓的內(nèi)部終端電壓發(fā)生器。輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該監(jiān)控輸入信號(hào)，并提供成比例的直流終端電壓，可以調(diào)節(jié)所述直流終端電壓以便產(chǎn)生所述輸入信號(hào)源的零負(fù)載。為了所述最佳動(dòng)態(tài)范圍，輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該提供成比例的補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓提供輸出到差動(dòng)測(cè)量放大器的輸入端的直流共模電壓。所述內(nèi)部終端電壓發(fā)生器應(yīng)當(dāng)是可以從連接到測(cè)量探頭的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行控制的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明是一種差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，它具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器和接收來(lái)自具有電源電阻的電壓源的直流共模電壓并連接到差動(dòng)放大器的終端電壓控制電路，其中所述控制電路使差動(dòng)放大器的動(dòng)態(tài)范圍最佳。所述差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)具有第一和第二輸入終端電阻，它們具有公共節(jié)點(diǎn)和接收來(lái)自電壓源的直流共模電壓的各自的網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)。所述網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)連接到具有公共節(jié)點(diǎn)的第一和第二衰減器的各自的輸入節(jié)點(diǎn)。監(jiān)控電路連接到第一和第二輸入終端電阻的網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)上，用于產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)表示輸入源電阻上的直流共模電壓和表示輸入終端電阻上的由內(nèi)部終端電壓發(fā)生器產(chǎn)生的內(nèi)部終端電壓的電壓的組合。相對(duì)于第一和第二輸入終端電阻而言，所述監(jiān)控電路最好是具有高阻抗輸入端的電阻式分壓器網(wǎng)絡(luò)?？刂齐娐方邮諄?lái)自內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的內(nèi)部終端電壓和監(jiān)控電路的輸出信號(hào)，并產(chǎn)生作為內(nèi)部終端電壓和直流共模電壓的函數(shù)的成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流以及成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流。所述成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流連接到第一和第二輸入終端電阻的公共節(jié)點(diǎn)上，而所述成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流連接到第一和第二衰減器的公共節(jié)點(diǎn)上。所述成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流以及成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)輸入終端電阻和衰減器提供用于將網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)上的直流電流減至零的直流電流，并提供從第一和第二衰減器輸出的用于使差動(dòng)測(cè)量放大器的動(dòng)態(tài)范圍最佳的直流共模電壓。
以與各自的第一和第二衰減器中的一個(gè)并聯(lián)的輸入終端電阻器的形式實(shí)現(xiàn)每一個(gè)輸入終端電阻。利用第一和第二電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)所述衰減器，所述第一電阻器的一端連接到所述第一和第二輸入終端電阻器中的一個(gè)，所述第一電阻器的另一端連接到衰減器的輸出節(jié)點(diǎn)上的第二電阻器的一端，而所述第二電阻器的另一端連接成接收第一和第二衰減器的公共節(jié)點(diǎn)上的成比例的補(bǔ)償電壓。
所述成比例的終端電壓和成比例的補(bǔ)償電壓具有比例因子，所述比例因子隨第一和第二輸入終端電阻器以及各自的第一和第二衰減器的第一和第二電阻器而變。所述成比例的終端電壓具有第一比例因子和第二比例因子，所述第一比例因子提供與內(nèi)部終端電壓成比例的第一電壓，而所述第二比例因子提供與第一和第二終端電阻的輸入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的直流共模電壓和內(nèi)部終端電壓之間的差值成比例的校正電壓。所述成比例的補(bǔ)償電壓具有第一比例因子和第二比例因子，所述第一比例因子提供與內(nèi)部終端電壓成比例的第一電壓，而所述第二比例因子提供與第一和第二輸入終端電阻的輸入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的直流共模電壓和內(nèi)部終端電壓之間的差值成比例的校正電壓。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，成比例的校正電壓在第一和第二衰減器的輸出節(jié)點(diǎn)的兩端產(chǎn)生基本上零伏的直流共模電壓。
控制電路具有接收來(lái)自監(jiān)控電路的輸出信號(hào)和內(nèi)部終端電壓作為輸入的校正差動(dòng)放大器。所述校正差動(dòng)放大器產(chǎn)生表示監(jiān)控電路的輸出信號(hào)和內(nèi)部終端電壓之間差值的輸出信號(hào)。第一求和節(jié)點(diǎn)連接成接收內(nèi)部終端電壓和校正差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)并產(chǎn)生表示內(nèi)部終端電壓的輸出信號(hào)和來(lái)自校正差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)的衰減后的表示。來(lái)自所述第一求和節(jié)點(diǎn)的輸出信號(hào)連接到第一驅(qū)動(dòng)放大器，所述第一驅(qū)動(dòng)放大器具有用于產(chǎn)生成比例的終端電壓的比例增益因子。第二求和節(jié)點(diǎn)連接成接收內(nèi)部終端電壓和來(lái)自校正差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)并產(chǎn)生表示內(nèi)部終端電壓和來(lái)自校正差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)。來(lái)自所述第二求和節(jié)點(diǎn)的輸出信號(hào)連接到第二驅(qū)動(dòng)放大器上，所述第二驅(qū)動(dòng)放大器具有用于產(chǎn)生成比例的補(bǔ)償電壓的比例增益因子。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，第一求和電路具有接收來(lái)自校正差動(dòng)放大器和求和放大器的輸出信號(hào)的衰減電路。所述求和放大器的輸入節(jié)點(diǎn)連接成接收內(nèi)部終端電壓和來(lái)自校正差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)的衰減后的表示。所述求和放大器產(chǎn)生表示內(nèi)部終端電壓的輸出信號(hào)和來(lái)自校正差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)的衰減后的表示。
內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器接收來(lái)自外部電源的終端電壓參數(shù)并產(chǎn)生內(nèi)部終端電壓。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，由主測(cè)量?jī)x器提供終端電壓參數(shù)，其中利用測(cè)量?jī)x器的顯示裝置上的圖形用戶界面來(lái)確定終端電壓參數(shù)。所述終端電壓參數(shù)連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器把終端電壓參數(shù)變換成模擬內(nèi)部終端電壓。內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的最佳實(shí)施例具有接收來(lái)自外部源的終端電壓參數(shù)并產(chǎn)生表示內(nèi)部終端電壓的數(shù)字輸出的微處理器。來(lái)自所述微處理器的內(nèi)部終端電壓的數(shù)字輸出連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生模擬的內(nèi)部終端電壓。緩沖放大器連接成接收模擬的內(nèi)部終端電壓并產(chǎn)生零偏移量和校準(zhǔn)控制的內(nèi)部終端電壓。
當(dāng)與后附的權(quán)利要求書(shū)和附圖一起閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，將明白本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎的特征。


圖1是先有技術(shù)的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有包括輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量探頭的測(cè)量?jī)x器的透視圖，所述輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)部終端電壓發(fā)生器。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的典型的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)中，控制電路和內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的第一實(shí)施例的功能示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的最佳實(shí)施例的示意圖。
圖6是測(cè)量?jī)x器的內(nèi)部終端電壓發(fā)生器圖形用戶界面的表示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明具有內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)的最佳實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，圖中示出測(cè)量測(cè)試儀器40，例如由Tektronix公司制造和銷售的示波器TDS6804B。示波器40具有多個(gè)輔助接口42，用于將一臺(tái)或多臺(tái)輔助裝置44(例如包括本發(fā)明的具有內(nèi)部終端電壓發(fā)生器輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)的差動(dòng)測(cè)量探頭)連接到示波器上。如美國(guó)專利6,629,048B1，題目為《測(cè)量測(cè)試儀器和輔助裝置的相關(guān)電壓測(cè)量系統(tǒng)(Measurement Test Instrument and AssociatedVoltage Measurement System for Accessory Device)》所說(shuō)明的，每一個(gè)輔助接口42都具有同軸信號(hào)輸入線和電壓源、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)、感測(cè)和存儲(chǔ)器電源線，并通過(guò)引用將所述專利全面結(jié)合于本申請(qǐng)中。輔助接口42把來(lái)自示波器40的電壓源提供給測(cè)量探頭44并且提供示波器40與探頭44之間的雙向通信。差動(dòng)測(cè)量探頭44通過(guò)SMA終端的同軸電纜48連接到測(cè)試中的裝置46。示波器40具有顯示裝置50，所述顯示裝置顯示圖形用戶界面并處理來(lái)自測(cè)試中的裝置46的信號(hào)。一般地說(shuō)，測(cè)量測(cè)試儀器40包括面板控制器52，例如用于控制儀器設(shè)置的旋鈕、按鈕等?；蛘?，可以以圖形的形式產(chǎn)生面板控制器并將其顯示在顯示裝置50上，并可以由用戶控制。
參考圖3，圖中示出具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)60的示意的方框圖，其中輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)60被包括在差動(dòng)測(cè)量探頭44中。輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)60在輸入端62和64接收來(lái)自測(cè)試中的裝置46的差動(dòng)輸入信號(hào)IN+、IN-?？梢砸灾绷鞴材Ｐ盘?hào)源VCM、一對(duì)互補(bǔ)差動(dòng)模源65和由電阻器RS表示的差動(dòng)源阻抗的形式來(lái)模擬測(cè)試中的裝置46。所述輸入信號(hào)連接到監(jiān)控電路66以及輸入終端電阻器68和70上。監(jiān)控電路66檢測(cè)信號(hào)源的輸入直流共模電壓VCM并產(chǎn)生表示輸入直流共模電壓VCM和表示內(nèi)部終端電壓VTERM的電壓的組合的輸出電壓VI。監(jiān)控電路66具有電阻元件72和74，后者相對(duì)于有效輸入終端電阻向輸入直流共模電壓VCM提供高阻抗。在最佳實(shí)施例中，電阻元件72和74具有大約5000歐姆的電阻值。電阻元件72和74在輸入端62和64之間形成分壓網(wǎng)絡(luò)。成分壓網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)76提供輸出電壓V1，后者通過(guò)緩沖放大器78連接到控制電路80。內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61接收來(lái)自測(cè)量?jī)x器40的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以便產(chǎn)生內(nèi)部終端電壓VTERM。來(lái)自內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的內(nèi)部終端電壓VTERM連接到控制電路80。
輸入終端電阻器68和70具有公共節(jié)點(diǎn)72，后者接收成比例的終端電壓VT和控制電路80的驅(qū)動(dòng)電流IT。每一個(gè)輸入終端電阻器68和70連接到衰減器84和86的輸入節(jié)點(diǎn)83之一，而衰減器84和86中的每一個(gè)與輸入終端電阻器68和70之一并聯(lián)。每一個(gè)衰減器具有串聯(lián)衰減電阻器92和94以及電阻器92和94之間的輸出節(jié)點(diǎn)96，所述輸出節(jié)點(diǎn)96連接到差動(dòng)放大器88的倒相和非倒相輸入端之一。衰減器84和86具有接收來(lái)自控制電路80的成比例的補(bǔ)償電壓VA和驅(qū)動(dòng)電流IA的公共節(jié)點(diǎn)90?？刂齐娐?0產(chǎn)生作為內(nèi)部終端電壓VTERM和輸入直流共模電壓VCM的函數(shù)的成比例的終端電壓VT和驅(qū)動(dòng)電流IT以及成比例的補(bǔ)償電壓VA和驅(qū)動(dòng)電流IA。
當(dāng)輸入直流共模電壓VCM等于終端電壓VTERM并且各輸入電源的電阻匹配時(shí)，本發(fā)明的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)60起把輸入端62和64上的直流電流減至零的作用。此外，本發(fā)明把衰減器84和86的輸出節(jié)點(diǎn)96上的直流共模電壓設(shè)置成使用于直流共模電壓VCM和內(nèi)部終端電壓VTERM的不同電平的放大器88的動(dòng)態(tài)范圍最佳。成比例的終端電壓VT和驅(qū)動(dòng)電流IT以及成比例的補(bǔ)償電壓VA和驅(qū)動(dòng)電流IA一起產(chǎn)生通過(guò)輸入終端電阻器68和70及衰減器84和86的直流電流，以便在與輸入端62和64連接的有效終端電阻上產(chǎn)生與內(nèi)部終端電壓VTERM等效的電壓。所述直流電流還在衰減器84和86的輸出節(jié)點(diǎn)96上產(chǎn)生使差動(dòng)放大器88的動(dòng)態(tài)范圍最佳的直流共模電壓。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，把衰減器84和86的輸出節(jié)點(diǎn)96上的直流共模電壓設(shè)置成基本上固定的零伏，為差動(dòng)放大器88提供最佳動(dòng)態(tài)范圍?？刂齐娐?0的用于設(shè)置表示終端電壓VTERM的電壓以及設(shè)置衰減器84和86的輸出節(jié)點(diǎn)96上的直流共模電壓以便使差動(dòng)放大器的動(dòng)態(tài)范圍最佳的廣義方程如下。用于成比例的終端電壓VT的所述方程為VT＝A×VTERM+B×(V1-VTERM)而用于成比例的補(bǔ)償電壓VA的方程為VA＝-C×VTERM-D×(V1-VTERM)
其中A、B、C和D為標(biāo)量，它們是輸入終端電阻器68、70和衰減器的電阻器92、94的電阻值的函數(shù)。所述方程在與電源的輸入阻抗和具有共模直流分量的差動(dòng)模交流信號(hào)匹配的特定條件下才有效。在輸入直流共模輸入電壓VCM和內(nèi)部終端電壓VTERM相等的情況下，電壓VT和VA與內(nèi)部終端電壓VTERM成比例，如方程的項(xiàng)A×VTERM和-C×VTERM表示的?？梢酝ㄟ^(guò)把校正因子加到方程VT和VA來(lái)校正輸入直流共模輸入電壓VCM和內(nèi)部終端電壓VTERM之間的電壓差值變化。從以下過(guò)程導(dǎo)出所述校正因子利用監(jiān)控電路66檢測(cè)輸入直流共模輸入電壓VCM和表示終端電壓VTERM的電壓的組合并把輸出信號(hào)V1加到控制電路80以便產(chǎn)生方程的校正項(xiàng)B×(V1-VTERM)和-D×(V1-VTERM)。輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)60通過(guò)以下過(guò)程校正輸入直流共模電壓VCM和內(nèi)部終端電壓VTERM之間的差值產(chǎn)生成比例的終端電壓VT和驅(qū)動(dòng)電流IT以及成比例的補(bǔ)償電壓VA和驅(qū)動(dòng)電流IA，用于把衰減器84和86的輸出節(jié)點(diǎn)96驅(qū)動(dòng)到基本上固定的零伏的電平上，以便實(shí)現(xiàn)差動(dòng)放大器88的最佳動(dòng)態(tài)范圍。
在本發(fā)明最佳實(shí)施例中，具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)60設(shè)計(jì)成最佳接收來(lái)自輸入源的差動(dòng)信號(hào)，所述輸入源具有差動(dòng)50歐姆阻抗和直流共模電壓VCM。輸入終端電阻器68、70的標(biāo)稱電阻值為66.7歐姆。輸入終端電阻器68、70與衰減電阻器92、94并聯(lián)，衰減電阻器92、94各自的標(biāo)稱電阻值為120和80歐姆。對(duì)于所述差動(dòng)網(wǎng)絡(luò)各端的共模終端電壓VTERM，由與衰減電阻器92、94并聯(lián)的輸入終端電阻器68、70產(chǎn)生的有效輸入電阻為50歐姆。衰減器84、86中的每一個(gè)的衰減系數(shù)為2.5X。但是，所述有效輸入電阻和衰減系數(shù)是本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案，可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下使用其它有效輸入終端電阻和衰減系數(shù)。
下面將說(shuō)明用于匹配的50歐姆源輸入阻抗和具有共模直流分量的差動(dòng)模交流信號(hào)的成比例的終端電壓VT和成比例的補(bǔ)償電壓VA的推導(dǎo)。在輸入端62和64上所需直流電壓用下述方程表示
IN+=IN-=(VCM+VTERM)2]]>其中IN+和IN-為輸入端62和64上的共模直流電壓分量，VCM為通過(guò)50歐姆源阻抗加到輸入端62和64上的共模電壓，而VTERM為由內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61產(chǎn)生的內(nèi)部終端電壓。在差動(dòng)放大器88的倒相和非倒相輸入端上所需的直流電壓應(yīng)為零伏直流，以便實(shí)現(xiàn)所述放大器的由以下方程表示的最大動(dòng)態(tài)范圍INPUT+＝INPUT-＝0來(lái)自控制電路80的VT和VA取決于輸入端62和64上VCM共模電壓并且可以求解以便滿足上述方程。對(duì)于VCM＝VTERM的情況，電壓VT和VA都與VTERM成比例VT＝1.5556×VTERMVA＝-0.6667×VTERM其中1.5556和0.6667為比例因子，是輸入終端電阻器68、70和衰減電阻器92、94的值的函數(shù)。
如果電壓VT和VA與電壓VTERM成比例，那么輸入直流共模電壓信號(hào)VCM和輸入端62和64上的終端電壓VTERM之間的變化就表示輸入直流共模電壓信號(hào)VCM和VTERM之間的平均電壓，這時(shí)輸入源的電阻就與終端電阻匹配。然而隨輸入直流共模電壓信號(hào)VCM的變化，差動(dòng)放大器88的倒相和非倒相節(jié)點(diǎn)的電壓輸入端INPUT+和INPUT-就不保持在零伏上，但是VCM值被衰減的百分比的范圍由下述方程表示INPUT+＝INPUT-＝0.2×(VCM-VTERM)監(jiān)控電路66檢測(cè)輸入直流共模電壓VCM和表示終端電壓VTERM的電壓的組合并產(chǎn)生輸出信號(hào)V1，所述輸出信號(hào)V1被耦合到控制電路80，用于調(diào)節(jié)電壓VT和VA。在由50歐姆信號(hào)源提供輸入信號(hào)的情況下，在檢測(cè)的電壓VI和輸入共模電壓VCM之間存在以下關(guān)系VI=VCM+VTERM2⇒VCM=2×V1-VTERM]]>對(duì)于2.5X衰減器，通過(guò)把以下形式的校正因子加到電壓VT和VA中，有可能補(bǔ)償VCM輸入信號(hào)ΔVT＝0.1111×(VCM-VTERM)ΔVA＝-0.3333×(VCM-VTERM)其中0.1111和0.3333為比例因子，它們是輸入終端電阻器68、70和衰減電阻器92、94的值的函數(shù)。利用VCM和VI之間關(guān)系的上述方程，可以得到(VCM-VTERM)＝2×(VI-VTERM)將上述表達(dá)式代入校正因子項(xiàng)ΔVT和ΔVA，成比例的終端電壓VT和成比例的補(bǔ)償電壓VA則為VT＝1.5556×VTERM+0.2222×(V1-VTERM)VA＝-0.6667×VTERM-0.6667×(V1-VTERM)參考圖4，圖中示出輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)60的控制電路80和內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的第一實(shí)施例的功能示意圖。利用串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)100來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部終端電壓發(fā)生器61。串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100連接到接收來(lái)自測(cè)量?jī)x器40的數(shù)據(jù)DAC_DAT、時(shí)鐘DAC_CLK和啟動(dòng)DAC_CS_N信號(hào)的串行總線。串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100的內(nèi)部寄存器的設(shè)置被記錄到串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100中，同時(shí)DAC_CS_N啟動(dòng)線為邏輯LO狀態(tài)并且隨后在啟動(dòng)線上升沿被鎖存到串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100中。從串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100輸出的模擬內(nèi)部終端電壓VTERM通過(guò)緩沖放大器102連接到差動(dòng)增益放大器104和106的負(fù)輸入節(jié)點(diǎn)及求和節(jié)點(diǎn)108和110。緩沖放大器102可以包括用于提供增益和進(jìn)行零調(diào)節(jié)的相關(guān)聯(lián)的電路。表示輸入直流共模電壓VCM和內(nèi)部終端電壓VTERM的組合的來(lái)自監(jiān)控電路66的輸出信號(hào)VI連接到差動(dòng)增益放大器104和106的正輸入節(jié)點(diǎn)。差動(dòng)增益放大器104的增益為0.1428X，而差動(dòng)增益放大器106的增益為1.0X。差動(dòng)增益放大器104的輸出為0.1428×(VI-VTERM)，它被加到求和節(jié)點(diǎn)108。求和節(jié)點(diǎn)108的輸出為VTERM+0.1428×(VI-VTERM)。求和節(jié)點(diǎn)108的輸出連接到增益為1.5556X的驅(qū)動(dòng)放大器112的輸入端。驅(qū)動(dòng)放大器112的輸出為成比例的終端電壓VT和成比例的終端電壓驅(qū)動(dòng)電流IT，所述成比例的終端電壓VT等于VT＝1.5556×VTERM+0.2222×(VI-VTERM)。差動(dòng)增益放大器106的輸出為1.00×(VI-VTERM)，它被加到求和節(jié)點(diǎn)110。求和節(jié)點(diǎn)110的輸出為VTERM+(VI-VTERM)。求和節(jié)點(diǎn)110的輸出連接到增益為-0.6667X的驅(qū)動(dòng)放大器114的輸入端。驅(qū)動(dòng)放大器114的輸出為成比例的補(bǔ)償電壓VA和成比例的補(bǔ)償電壓驅(qū)動(dòng)電流IA，所述成比例的補(bǔ)償電壓VA等于VA＝-0.6667×VTERM-0.6667×(VI-VTERM)。
參考圖5，圖中示出內(nèi)部終端電壓發(fā)生器61的最佳實(shí)施例。內(nèi)部終端電壓發(fā)生器61包括探頭微處理器120，后者通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線122接收來(lái)自測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)。在最佳實(shí)施例中，串行數(shù)據(jù)總線122為I2C數(shù)據(jù)總線。如圖6所示，響應(yīng)用戶利用內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的圖形用戶界面123設(shè)置的參數(shù)而產(chǎn)生經(jīng)由串行數(shù)據(jù)總線122提供的數(shù)據(jù)。通過(guò)用戶激活各種下拉菜單并選擇內(nèi)部終端電壓發(fā)生器界面123而在測(cè)量?jī)x器40的顯示裝置50上產(chǎn)生內(nèi)部終端電壓發(fā)生器的圖形用戶界面123。用戶通過(guò)選擇CHANNEL BOX 124中合適的通道來(lái)選擇差動(dòng)測(cè)量探頭44的探頭與其連接的測(cè)量?jī)x器的輸入通道。用戶還可以通過(guò)在ATTENUATION BOX 126中選擇衰減量來(lái)選擇測(cè)量探頭的總衰減量。利用VTERM的SOURCE BOX 128來(lái)選擇終端電壓VTERM的源?？梢詮耐獠吭?、內(nèi)部源或自動(dòng)終端源來(lái)選擇終端電壓VTERM?？梢岳肰TERMBOX130把終端電壓VTERM設(shè)置成內(nèi)部源方式。一旦為內(nèi)部終端電壓發(fā)生器61設(shè)置了參數(shù)，就可以利用CLOSE BOX 132來(lái)關(guān)閉內(nèi)部終端電壓發(fā)生器界面123。上述參數(shù)設(shè)置僅僅作為例子，可以利用內(nèi)部終端電壓發(fā)生器界面123進(jìn)行其他參數(shù)設(shè)置。
測(cè)量?jī)x器40將與內(nèi)部終端電壓VTERM的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的參數(shù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流，所述串行數(shù)據(jù)流通過(guò)測(cè)量?jī)x器/探頭串行總線122連接到差動(dòng)測(cè)量探頭44。探頭微處理器120接收來(lái)自測(cè)量?jī)x器40的串行數(shù)據(jù)流，并利用內(nèi)部存儲(chǔ)指令將終端電壓VTERM參數(shù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流和啟動(dòng)信號(hào)，所述串行數(shù)據(jù)流和啟動(dòng)信號(hào)通過(guò)串行總線134連接到串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100。如前所述，把串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100的內(nèi)部寄存器設(shè)置記錄到串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100中，而DAC_CS-N啟動(dòng)線為邏輯LO狀態(tài)并且隨后在啟動(dòng)線的上升沿被鎖存在串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100中。串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100產(chǎn)生基本上等于利用內(nèi)部終端電壓發(fā)生器圖形用戶界面123設(shè)置的VTERM電壓參數(shù)的模擬輸出。
利用由電阻器136和138組成的電阻式分壓器網(wǎng)絡(luò)，按照4個(gè)系數(shù)中的一個(gè)系數(shù)衰減來(lái)自串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器100的模擬輸出。緩沖放大器102利用數(shù)字電阻器180和142偏移衰減后的數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出電壓并將其按比例縮放。數(shù)字電阻器180和142通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線144(例如I2C串行總線)接收來(lái)自探頭微處理器120的內(nèi)部存儲(chǔ)的偏移量和增益值。所述偏移量和增益值是在校準(zhǔn)差動(dòng)測(cè)量探頭44期間計(jì)算并存儲(chǔ)在探頭的微處理器的存儲(chǔ)器中的。調(diào)零電阻器180配置成利用？V電壓基準(zhǔn)和150千歐姆串聯(lián)電阻器146和148進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，電阻器146和148連接到50千歐姆數(shù)字電阻器180的兩端。調(diào)零信號(hào)通過(guò)電阻器156連接到緩沖放大器102的求和節(jié)點(diǎn)。增益調(diào)節(jié)電阻器142具有50千歐姆電阻值并與電阻器150并聯(lián)，電阻器150是由電阻器142、150、152和154組成的緩沖放大器102的增益設(shè)置電阻器之一。緩沖放大器102的輸出是連接到控制電路80的內(nèi)部終端電壓VTERM。
參考圖7，圖中示出根據(jù)本發(fā)明的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的輸入差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)60的最佳實(shí)施例的示意圖。與前面各附圖相同的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。差動(dòng)輸入信號(hào)IN+和IN-通過(guò)輸入端62和64連接到監(jiān)控電路66以及輸入終端電阻器68和70與它們各自的衰減器84和86的輸入節(jié)點(diǎn)83的匯接點(diǎn)上。差動(dòng)輸入信號(hào)IN+和IN-被輸入終端電阻器68和70的有效終端電阻終接，輸入終端電阻器68和70與衰減電阻器92和94并聯(lián)。衰減電阻器92和94之間的輸出節(jié)點(diǎn)96連接到差動(dòng)放大器88的倒相和非倒相輸入端。監(jiān)控電路66的輸出信號(hào)VI連接到控制電路80中1X差動(dòng)增益校正放大器160的正輸入端。差動(dòng)增益校正放大器160的負(fù)輸入端接收內(nèi)部終端電壓發(fā)生器61的內(nèi)部終端電壓VTERM。差動(dòng)增益校正放大器160產(chǎn)生等于(VI-VTERM)的輸出電壓。輸出電壓(VI-VTERM)通過(guò)有源衰減電路166連接到求和放大器164的輸入求和節(jié)點(diǎn)162，有源衰減電路166由衰減電阻器168和170組成。內(nèi)部終端電壓VTERM也通過(guò)電阻器172連接到求和節(jié)點(diǎn)162。求和放大器164產(chǎn)生等于VTERM+0.1428×(VI-VTERM)的輸出電壓，其中標(biāo)量項(xiàng)0.1428是衰減電路166的衰減系數(shù)的函數(shù)。求和放大器164的輸出連接到VT驅(qū)動(dòng)放大器116的輸入端。VT驅(qū)動(dòng)放大器116的電壓增益由電阻器175和176設(shè)定，電阻器175和176提供1.5556的比例因子用于產(chǎn)生VT＝1.5556×VTERM+0.2222×(VI-VTERM)的輸出電壓和連接到終端電阻器68和70的公共節(jié)點(diǎn)82的驅(qū)動(dòng)電流IT。
內(nèi)部終端電壓VTERM還通過(guò)電阻器178連接到求和節(jié)點(diǎn)174。差動(dòng)增益校正放大器160的輸出還通過(guò)電阻器180連接到求和節(jié)點(diǎn)174，其中電阻器178和180具有基本上相等的電阻值。求和節(jié)點(diǎn)174的輸入電壓值為VTERM+(VI-VTERM)，它連接到VA驅(qū)動(dòng)放大器118的輸入端。連接在VA驅(qū)動(dòng)放大器118兩端的增益電阻器182與求和節(jié)點(diǎn)電阻器178和180一起提供比例因子-0.6667，用于產(chǎn)生輸出電壓VA＝-0.6667×VTERM-0.6667×(VI-VTERM)和驅(qū)動(dòng)電流IA，驅(qū)動(dòng)電流IA連接到衰減器84和86的公共節(jié)點(diǎn)90上。
上面的說(shuō)明基于匹配的50歐姆的源阻抗。本發(fā)明中描述的直流共模補(bǔ)償對(duì)于其它平衡輸入源阻抗值也有效。下面的方程說(shuō)明對(duì)于三種公用源阻抗情況下的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電壓。交流耦合源阻抗情況有效地描述了一種有限直流源阻抗的結(jié)果。以下方程示出與直流共模電壓VCM(而不是項(xiàng)(VI-VTERM))的關(guān)系。
零歐姆源阻抗VT＝1.3333×Vterm+0.2222×VCMVA＝-0.6667×VCM
V1＝VCM50歐姆源阻抗VT＝1.4444×Vterm+0.1111×VCMVA＝-0.3333×Vterm-0.3333×VCMV1＝0.5(Vterm+VCM)交流耦合源阻抗VT＝1.5556×VTERMVA＝-0.6667×VtermV1＝Vterm本發(fā)明的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器61的輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)60具有一直到直流的響應(yīng)，這為處理差動(dòng)方式直流信號(hào)作好準(zhǔn)備。在不平衡的情況下，差動(dòng)方式直流信號(hào)輸入VDM被加到IN+信號(hào)的輸入端62，而零伏加到IN-信號(hào)的輸入端64，輸入差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)60仍然試圖使衰減器84和86的輸出節(jié)點(diǎn)96上的共模直流電壓平衡。在剛剛說(shuō)明的差動(dòng)方式直流信號(hào)的情況下，從零歐姆源阻抗得到的差動(dòng)放大器88的輸入直流電壓為INPUT+＝+0.2×VDMINPUT-＝-0.2×VDM上述方程表明，差動(dòng)模直流輸入具有校正2.5X的衰減，并且電平被位移以便在差動(dòng)放大器88的輸入端給出零共模信號(hào)。即使對(duì)于差動(dòng)模直流輸入，輸入的差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)60都試圖使差動(dòng)放大器88的動(dòng)態(tài)范圍最大。
已經(jīng)描述了與具有有效的50歐姆終端和2.5X的衰減系數(shù)的差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)60有關(guān)的上述發(fā)明。這些特定參數(shù)產(chǎn)生規(guī)定值的VT和VA的幾個(gè)標(biāo)量A、B、C和D。還可以在不同的有效差動(dòng)終端值和不同的衰減系數(shù)(它們將產(chǎn)生VT和VA的不同比例因子)的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。而且將本發(fā)明最佳化，以便使輸出差動(dòng)放大器88的動(dòng)態(tài)范圍最大。為了實(shí)現(xiàn)所述參數(shù)，成比例的補(bǔ)償電壓VA設(shè)置成把基本固定零伏直流共模電壓提供給差動(dòng)放大器88的倒相和非倒相的輸入端。
已經(jīng)描述了具有與對(duì)應(yīng)的電阻衰減器電路并聯(lián)的第一和第二輸入終端電阻器的、具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控電路連接到網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)并產(chǎn)生表示輸入節(jié)點(diǎn)上的直流共模電壓和表示內(nèi)部終端電壓的電壓的組合的輸出信號(hào)。控制電路接收來(lái)自監(jiān)控電路的輸出信號(hào)和內(nèi)助終端電壓并產(chǎn)生成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流以及成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流。所述成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流以及成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流提供通過(guò)輸入終端電阻和衰減器的用于使網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)上的直流電流降到零的直流電流，并且提供從第一和第二衰減器輸出的直流共模電壓，用于使差動(dòng)測(cè)量放大器的動(dòng)態(tài)范圍最佳。
對(duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很明顯，本發(fā)明的上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)在不脫離本發(fā)明的基本原理的情況下，可以作許多變化。因此，本發(fā)明的范圍僅僅由以下權(quán)利要求書(shū)確定。
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自具有源電阻并連接到差動(dòng)放大器的電壓源的直流共模電壓，所述差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)包括內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器，它接收來(lái)自外部源的終端電壓參數(shù)并產(chǎn)生內(nèi)部終端電壓；第一和第二輸入終端電阻，它們具有公共節(jié)點(diǎn)和接收來(lái)自所述電壓源的所述直流共模電壓的各自的輸入節(jié)點(diǎn)；第一和第二衰減器，它們具有公共節(jié)點(diǎn)以及各自的輸入節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)相應(yīng)的輸入節(jié)點(diǎn)連接到所述第一和第二輸入終端電阻之一；監(jiān)控電路，它連接到所述第一和第二輸入終端電阻的所述輸入節(jié)點(diǎn)，用于產(chǎn)生表示所述輸入源電阻上的所述直流共模電壓和表示所述輸入終端電阻上的內(nèi)部終端電壓的電壓的組合的輸出信號(hào)；以及控制電路，它接收所述內(nèi)部終端電壓和所述監(jiān)控電路輸出信號(hào)并產(chǎn)生作為所述內(nèi)部終端電壓和所述直流共模電壓的函數(shù)的成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流以及成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)，所述成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流連接到所述第一和第二輸入終端電阻的所述公共節(jié)點(diǎn)，而所述成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流連接到所述第一和第二衰減器的公共節(jié)點(diǎn)，用于提供通過(guò)所述第一輸入終端電阻和第一衰減器以及所述第二輸入終端電阻和第二衰減器的用于使所述第一和第二輸入終端電阻的所述輸入節(jié)點(diǎn)上的直流電流降至零的直流電流，并在所述第一和第二衰減器的所述輸出節(jié)點(diǎn)上提供使所述差動(dòng)放大器的動(dòng)態(tài)范圍最佳化的直流共模電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述監(jiān)控電路包括電阻式分壓器網(wǎng)絡(luò)，所述電阻式分壓器網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于所述第一和第二輸入終端電阻具有高阻抗輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一和第二輸入終端電阻還包括各自的第一和第二輸入終端電阻器，其中，所述第一輸入終端電阻器與所述第一衰減器并聯(lián)，而所述第二輸入終端電阻器與所述第二衰減器并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求3所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一和第二衰減器中的每一個(gè)包括第一和第二電阻器，其中所述第一電阻器的一端連接到所述第一和第二輸入終端電阻器之一而另一端在所述衰減器的所述輸出節(jié)點(diǎn)上與所述第二電阻器的一端連接，并且所述第二電阻器的另一端連接成在所述第一和第二衰減器的所述公共節(jié)點(diǎn)上接收所述成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流。
5.如權(quán)利要求4所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述成比例的終端電壓和成比例的補(bǔ)償電壓具有比例因子，所述各比例因子隨所述第一和第二輸入終端電阻器和所述各自的第一和第二衰減器的所述第一和第二電阻器而變。
6.如權(quán)利要求5所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述成比例的終端電壓具有第一比例因子和第二比例因子，所述第一比例因子提供與所述內(nèi)部終端電壓成比例的第一電壓，所述第二比例因子提供與所述第一和第二輸入終端電阻的所述輸入節(jié)點(diǎn)上的所述直流共模電壓和所述內(nèi)部終端電壓之間的差值成比例的校正電壓。
7.如權(quán)利要求5所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述成比例的補(bǔ)償電壓具有第一比例因子和第二比例因子，所述第一比例因子提供與所述內(nèi)部終端電壓成比例的第一電壓，所述第二比例因子提供與所述第一和第二輸入終端電阻的所述輸入節(jié)點(diǎn)上的所述直流共模電壓和所述內(nèi)部終端電壓之間的差值成比例的校正電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述控制電路還包括差動(dòng)放大器，它接收來(lái)自所述監(jiān)控電路的所述輸出信號(hào)和所述內(nèi)部終端電壓并產(chǎn)生表示所述監(jiān)控電路的所述輸出信號(hào)和所述內(nèi)部終端電壓之間差值的輸出信號(hào)；第一求和節(jié)點(diǎn)，它連接成接收所述內(nèi)部終端電壓和來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)并產(chǎn)生表示所述內(nèi)部終端電壓的輸出信號(hào)和來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)的衰減后的表示；第二求和節(jié)點(diǎn)，它連接成接收所述內(nèi)部終端電壓和來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)并產(chǎn)生表示所述內(nèi)部終端電壓的輸出信號(hào)和來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)；第一驅(qū)動(dòng)放大器，它具有比例增益因子并連接成接收來(lái)自所述第一求和節(jié)點(diǎn)的所述輸出信號(hào)，用于產(chǎn)生所述成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流；以及第二驅(qū)動(dòng)放大器，它具有比例增益因子并連接成接收來(lái)自所述第二求和節(jié)點(diǎn)的所述輸出信號(hào)，用于產(chǎn)生所述成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流。
9.如權(quán)利要求8所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一求和節(jié)點(diǎn)包括接收來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)的有源衰減電路；以及求和放大器，它具有連接成接收所述內(nèi)部終端電壓并連接到所述衰減電路的中間節(jié)點(diǎn)的輸入節(jié)點(diǎn)，用于接收來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)的衰減后的表示并產(chǎn)生表示所述內(nèi)部終端電壓的所述輸出信號(hào)和來(lái)自所述差動(dòng)放大器的所述輸出信號(hào)的所述衰減后的表示。
10.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述成比例的終端電壓和驅(qū)動(dòng)電流以及所述成比例的補(bǔ)償電壓和驅(qū)動(dòng)電流從所述第一和第二衰減器產(chǎn)生基本上零伏的的直流共模電壓。
11.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器包括串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
12.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器包括微處理器，它接收來(lái)自外部源的終端電壓參數(shù)并產(chǎn)生表示所述內(nèi)部終端電壓的數(shù)字輸出；以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它接收表示所述微處理器的所述內(nèi)部終端電壓的數(shù)字輸出并產(chǎn)生模擬內(nèi)部終端電壓。
13.如權(quán)利要求12所述的具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減器網(wǎng)絡(luò)，其中所述內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器還包括緩沖放大器，它連接成接收所述模擬內(nèi)部終端電壓并產(chǎn)生零偏移和成比例的內(nèi)部終端電壓。
全文摘要
具有內(nèi)部共模終端電壓發(fā)生器的差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)包括與對(duì)應(yīng)的電阻式衰減器電路并聯(lián)的第一和第二終端電阻。連接到網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控電路產(chǎn)生表示輸入節(jié)點(diǎn)上的直流共模電壓和內(nèi)部終端電壓的組合的輸出信號(hào)?？刂齐娐防脙?nèi)部終端電壓和監(jiān)控電路的輸出信號(hào)產(chǎn)生成比例的終端電壓和成比例的補(bǔ)償電壓以及相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電流。成比例的終端電壓和成比例的補(bǔ)償電壓對(duì)差動(dòng)終端和衰減網(wǎng)絡(luò)起作用，使連接到第一和第二衰減器輸出端的差動(dòng)放大器的動(dòng)態(tài)范圍最佳并且把網(wǎng)絡(luò)輸入端的直流電流降至零。內(nèi)部終端電壓發(fā)生器接收來(lái)自測(cè)量?jī)x器的終端電壓參數(shù)用于產(chǎn)生內(nèi)部終端電壓。
文檔編號(hào)G01R1/00GK1815243SQ200610003749
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者R·A·范埃普斯, I·G·波洛克, M·D·斯蒂芬斯, D·R·丹尼爾斯 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司