论文1

Posted 2020-10-13

50Ω和1MΩ阻抗变换电路的输出信号经过选择器后进入可变增益电路，由于阻抗变换电路的输出信号幅度较小，因此该选择器采用模拟开关实现。可变增益电路的增益可以在一定范围内变动，根据需要，可以实现对信号的放大或衰减。示波器不同的垂直灵敏度对应的增益与ADC的满量程输入信号幅度以及波形显示窗口垂直方向格数有关。本课题的采集系统中使用的ADC满量程输入信号幅度为500mVpp，示波器波形显示窗口垂直方向格数为10格。因此在任何垂直灵敏度下，满屏幕时输入ADC的信号均为500mVpp。据此计算出各垂直灵敏度对应的增益如表2-1所示。

2-1 信号调理通道增益与垂直灵敏度的关系

垂直灵敏度	线性增益（倍）	对数增益（dB）
1mV/div	50	34
2mV/div	25	28
5mV/div	10	20
10mV/div	5	14
20mV/div	2.5	8
50mV/div	1	0
100mV/div	0.5	-6
200mV/div	0.25	-12
500mV/div	0.1	-20
1V/div	0.05	-26
2V/div	0.025	-32
5V/div	0.01	-40

由上表可得，模拟通道的增益变化范围需要满足-40dB至34dB，该增益由无源衰减电路和可变增益电路配合实现。在设计可变增益电路时，除了要满足带宽的要求，还需尽可能的降低电路噪声。

可变增益电路的后级是低通滤波器电路，由于信号调理通道上使用的都是高带宽器件，因此需要使用低通滤波器滤除4GHz带宽以外的信号从而防止采样混叠以及减小信号调理通道的噪声。

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