專利名稱：多路信號(hào)復(fù)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多路信號(hào)復(fù)用裝置。
背景技術(shù)：
混合信號(hào)分析是測(cè)試信號(hào)完整性的主要方法，在高速數(shù)字電路及芯片的測(cè) 試中，信號(hào)完整性分析是必不可少的，在通信、消費(fèi)電子以及半導(dǎo)體制造等各 個(gè)與電子相關(guān)的行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。
混合信號(hào)分析儀一般包括二到四個(gè)模擬通道，16個(gè)以上數(shù)字通道。模擬通
道將信號(hào)適當(dāng)調(diào)理并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以還原其波形；數(shù)字通道將信號(hào)數(shù)字化并
采集，以觀察其時(shí)序邏輯。目前的混合信號(hào)分析儀是將信號(hào)分別由模擬探頭和 數(shù)字探頭送入，由于數(shù)字通道數(shù)多達(dá)數(shù)十個(gè)而模擬通道一般只有二到四個(gè)，要 同時(shí)觀察這些數(shù)字信號(hào)的波形和時(shí)序，就要不斷移動(dòng)模擬探頭以測(cè)試不同信號(hào)， 極不方便。隨著電子系統(tǒng)的集成度越來越高，總線或芯片的信號(hào)數(shù)量越來越多， 測(cè)試探頭的連接也更加困難，用幾個(gè)模擬探頭去測(cè)試幾十甚至上百個(gè)信號(hào)非常 不便，而且耗費(fèi)大量時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種將數(shù)字探頭提取 的信號(hào)送入數(shù)字通道的同時(shí)，選取任意一路或幾路送入模擬通道，便于對(duì)信號(hào) 進(jìn)行同步觀察的多路信號(hào)復(fù)用裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的多路信號(hào)復(fù)用裝置，包括多通道有源探頭、
多通道信號(hào)調(diào)理電路以及信號(hào)選擇電路；
多通道有源探頭將被測(cè)的多路信號(hào)經(jīng)信號(hào)傳輸電纜分別送入到多通道信號(hào) 調(diào)理電路中，調(diào)理后的多路信號(hào)分為兩組， 一組輸出到數(shù)字信號(hào)采集通道，一 組輸出到信號(hào)選擇電路；
信號(hào)選擇電路對(duì)輸入的多路信號(hào)進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號(hào)送入 模擬信號(hào)采集通道中。
本發(fā)明使得在測(cè)試中不需移動(dòng)探頭連接位置即可方便地同步觀察多個(gè)數(shù)字 信號(hào)的邏輯時(shí)序和波形，信號(hào)觀察的同步性可以得到更好保證，提高了測(cè)試速 度。


圖1是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置原理框圖2是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置多通道有源探頭的一種具體實(shí)施方式
電路 原理圖3是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置多通道信號(hào)調(diào)理電路的一種具體實(shí)施方式
電路原理圖4是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置信號(hào)選擇電路的一種具體實(shí)施方式
電路原 理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。需要提醒注意的是， 盡管相似部件出現(xiàn)在不同附圖中，但它們被賦予相似的參考數(shù)字標(biāo)記。此外， 在以下的描述中，當(dāng)采用的已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主 題內(nèi)容時(shí)，這些描述在這兒將被忽略。
圖1是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置原理框圖。圖中，多路信號(hào)復(fù)用裝置， 包括多通道有源探頭1、多通道信號(hào)調(diào)理電路2以及信號(hào)選擇電路3;
多通道有源探頭1將被測(cè)的多路信號(hào)經(jīng)信號(hào)傳輸電纜分別送入到多通道信
號(hào)調(diào)理電路2中，調(diào)理后的多路信號(hào)分為兩組， 一組輸出到數(shù)字信號(hào)采集通道
4， 一組輸出到信號(hào)選擇電路3;
信號(hào)選擇電路3對(duì)輸入的多路信號(hào)進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號(hào)送 入模擬信號(hào)采集通道5中。
本發(fā)明綜合設(shè)計(jì)數(shù)字探頭和調(diào)理通道，并增加信號(hào)選擇電路，實(shí)現(xiàn)多路信
號(hào)復(fù)用，使得在測(cè)試中不需移動(dòng)探頭連接位置即可方便地同步觀察多個(gè)數(shù)字信 號(hào)的邏輯時(shí)序和波形，信號(hào)觀察的同步性可以得到更好保證，提高了測(cè)試速度。
其中多通道有源探頭1，負(fù)責(zé)信號(hào)的輸入阻抗變換，使輸入具有較高的輸 入阻抗，而輸出具有較低的輸出阻抗，輸出信號(hào)可以傳送較遠(yuǎn)，保證了信號(hào)的 質(zhì)量。傳統(tǒng)的數(shù)字探頭分有源和無源探頭，無源探頭輸入電容較大，帶寬較小， 而有源探頭輸出是數(shù)字化后的信號(hào)，無法進(jìn)行波形觀察。本發(fā)明中多路有源探 頭l采用不同的有源探頭模式，輸出沒有數(shù)字化，為模擬波形，可以用于復(fù)用。
信號(hào)條理電路2進(jìn)行信號(hào)的調(diào)理和分離。
信號(hào)選擇電路3實(shí)現(xiàn)多選一或幾的功能。
圖2是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置多通道有源探頭的一種具體實(shí)施方式
電路 原理圖。圖中，多通道有源探頭由衰減電路和阻抗變換電路組成，探頭探針引 入的16路被測(cè)信號(hào)CH1-CH16分別經(jīng)過各自通道的電阻Rl、電容Cl并聯(lián)電 路與電阻R2、電容C2并聯(lián)電路串聯(lián)構(gòu)成的阻容衰減電路，被測(cè)信號(hào)CH1 CH16 從串聯(lián)電路兩端輸入，從串聯(lián)點(diǎn)輸出，即衰減后送入各自通道的高輸入阻抗的 由運(yùn)算放大器0PA657組成的阻抗變換電路，輸出為保持原信號(hào)波形形狀的低阻 信號(hào)OUTl OUT16。
運(yùn)算放大器0PA657的負(fù)端IN-通過電阻R3接地，輸出端通過反饋電阻R4 接到運(yùn)算放大器0PA657的負(fù)端IN-，正端IN+接到Rl、 Cl并聯(lián)電路與R2、 C2并聯(lián)電路串聯(lián)點(diǎn)上，作為阻抗變換電路的輸入。
在本實(shí)施例中，阻容衰減電路對(duì)被測(cè)信號(hào)CH1 CH16的衰減為10倍，阻 抗變換電路對(duì)衰減后的信號(hào)放大2倍，這樣被測(cè)信號(hào)CH1 CH16為通常的5V 時(shí)，輸出的原信號(hào)波形形狀的低阻信號(hào)OUTl OUT16的電平為1V左右。電容 C2為可調(diào)電容，其作用同傳統(tǒng)的示波器探頭上的可調(diào)電容。
輸出信號(hào)經(jīng)輸出電阻R5以及信號(hào)傳輸電纜送入信號(hào)調(diào)理電路中。在本實(shí) 施例中，信號(hào)傳輸電纜為50Q同軸電纜。
在本實(shí)施例中，運(yùn)算放大器0PA657具有低噪聲、寬頻帶的特點(diǎn)。這樣保證 了多通道有源探頭具有較低的輸入電容，較高的輸入阻抗同時(shí)，具有較高的帶
寬o
圖3是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置多通道信號(hào)調(diào)理電路的一種具體實(shí)施方 式電路原理圖。圖中，多通道信號(hào)調(diào)理電路為多路信號(hào)放大電路，每一路信號(hào) 放大電路包括由運(yùn)算放大器組成的兩個(gè)放大電路，每一路信號(hào)在兩個(gè)放大電路 中分別放大后，分別輸出到數(shù)字信號(hào)采集通道和信號(hào)選擇電路。
具體來講，同軸電纜傳入的信號(hào)OUTl OUT16分別送入由運(yùn)算放大器 AD8009構(gòu)成的多路信號(hào)放大電路中，放大后的信號(hào)分別送入數(shù)字信號(hào)采集 通道和信號(hào)選擇電路。
16路信號(hào)OUT1-OUT16的放大電路是一樣的，在此僅以信號(hào)OUT1為例， 同軸電纜傳入的信號(hào)OUT1分別輸入到兩個(gè)運(yùn)算放大器AD8009的正端，兩個(gè) 運(yùn)算放大器AD8009構(gòu)成的放大電路也是一樣的，在此僅對(duì)其中一個(gè)做說明， 如圖3所示，信號(hào)OUT1通過一匹配電阻R6接地，同時(shí)，接運(yùn)算放大器AD8009 的正端IN+，運(yùn)算放大器AD8009負(fù)端IN-通過電阻R7接地，輸出端通過反饋電 阻R8接到運(yùn)算放大器AD8009的負(fù)端IN-構(gòu)成放大電路。電阻R9為輸出電阻， 在本實(shí)施例中，放大倍數(shù)為5倍，還原為輸入信號(hào)的電平值。
16路信號(hào)OUT1-OUT16在多通道信號(hào)調(diào)理電路中，每路信號(hào)分別經(jīng)兩個(gè) 運(yùn)算放大器AD8009構(gòu)成的放大電路放大后的信號(hào)為送入數(shù)字信號(hào)采集通道的 信號(hào)DOUT1-DOUT16以及送入信號(hào)選擇電路的信號(hào)SOUTl SOUT16。
圖4是本發(fā)明多路信號(hào)復(fù)用裝置信號(hào)選擇電路的一種具體實(shí)施方式
電路原 理圖。圖中，信號(hào)選擇電路由兩級(jí)以4選1模擬開關(guān)AD8184構(gòu)成的多路選擇 電路組成，第1級(jí)為4片模擬開關(guān)AD8184，從16路輸入信號(hào)SOUT1-SOUT16 中選出4路信號(hào)送入下一級(jí)。第2級(jí)為1片模擬開關(guān)AD8184，從第1級(jí)輸出 的4路信號(hào)中選擇1路，運(yùn)算放大器AD8009構(gòu)成的放大電路放大后輸出到模 擬信號(hào)采集通道。
在本實(shí)施例中，信號(hào)選擇電路在總線控制信號(hào)控制下，可以選出一路信號(hào) 供模擬波形觀察。當(dāng)混合信號(hào)分析儀具有幾個(gè)模擬采集通道時(shí)，也可以選出幾 路信號(hào)分別送入不同的模擬信號(hào)采集通道供幾個(gè)信號(hào)波形的同步觀察。
盡管上面對(duì)本發(fā)明說明性的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā) 明不限于具體實(shí)施方式
的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而 易見的， 一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，包括多通道有源探頭、多通道信號(hào)調(diào)理電路以及信號(hào)選擇電路；多通道有源探頭將被測(cè)的多路信號(hào)經(jīng)信號(hào)傳輸電纜分別送入到多通道信號(hào)調(diào)理電路中，調(diào)理后的多路信號(hào)分為兩組，一組輸出到數(shù)字信號(hào)采集通道，一組輸出到信號(hào)選擇電路；信號(hào)選擇電路對(duì)輸入的多路信號(hào)進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號(hào)送入模擬信號(hào)采集通道中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的多通道 有源探頭由衰減電路和阻抗變換電路組成，探頭探針引入的多路被測(cè)信號(hào)在衰 減電路中衰減后，送入各自通道的高輸入阻抗的阻抗變換電路，輸出為保持原 信號(hào)波形形狀的低阻信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的衰減電 路兩組電阻電容并聯(lián)電路串聯(lián)到地構(gòu)成的阻容衰減電路，被測(cè)信號(hào)從串聯(lián)電路 兩端輸入，從串聯(lián)點(diǎn)輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的阻抗變 換電路為運(yùn)算放大器組成的高輸入阻抗的放大電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的信號(hào)傳 輸電纜為50Q同軸電纜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的多通道 信號(hào)調(diào)理電路為多路信號(hào)放大電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，在所述的多路 信號(hào)放大電路中，每一路信號(hào)放大電路包括由運(yùn)算放大器組成的兩個(gè)放大電路; 每一路信號(hào)在兩個(gè)放大電路中分別放大后，分別輸出到數(shù)字信號(hào)采集通道和信 號(hào)選擇電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的信號(hào)選 擇電路為多路選擇一路或幾路的模擬開關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號(hào)復(fù)用裝置，其特征在于，所述的保持原 信號(hào)波形形狀的低阻信號(hào)電平為IV。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多路信號(hào)復(fù)用裝置，包括多通道有源探頭、多通道信號(hào)調(diào)理電路以及信號(hào)選擇電路；多通道有源探頭將被測(cè)的多路信號(hào)經(jīng)信號(hào)傳輸電纜分別送入到多通道信號(hào)調(diào)理電路中，調(diào)理后的多路信號(hào)分為兩組，一組輸出到數(shù)字信號(hào)采集通道，一組輸出到信號(hào)選擇電路；信號(hào)選擇電路對(duì)輸入的多路信號(hào)進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號(hào)送入模擬信號(hào)采集通道中。本發(fā)明使得在測(cè)試中不需移動(dòng)探頭連接位置即可方便地同步觀察多個(gè)數(shù)字信號(hào)的邏輯時(shí)序和波形，信號(hào)觀察的同步性可以得到更好保證，提高了測(cè)試速度。
文檔編號(hào)H04J3/16GK101183912SQ20071005021
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者付在明, 戴志堅(jiān), 力 李, 王厚軍, 黃建國(guó) 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)