电子科技大学：《高速数据采集及处理技术 High Speed Data Acquisition and Processing》课程教学资源（课件讲稿）第3章 信号调理通道（主讲：张沁川）

956 信号调理通道 张沁川 主楼C2-304 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 信号调理通道 张沁川 主楼C2-304

信号调理通道的作用 ●调节信号幅度，满足高速ADC输入要求。 ·偏移调节，实现对信号的最佳观察 ·产生同步信号（触发脉冲） ●其他：如耦合控制、带宽控制、噪声抑制 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 调节信号幅度，满足高速ADC输入要求。 偏移调节，实现对信号的最佳观察 产生同步信号（触发脉冲） 其他：如耦合控制、带宽控制、噪声抑制 信号调理通道的作用

信号调理通道原理结构框图 /956 信号输入 T型衰减 1MQ/50Q 网络 交直流耦合 选择控制 选择与控制 网络控制 阻抗变换网络 带宽控制网络 偏置调节电路 X突癢美 ADC 单端转差分 去触发电路 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 信号调理通道原理结构框图 ADC 信号输入 单端转差分 1MΩ/50Ω 选择控制 交直流耦合 网络控制 ∏型衰减 网络 选择与控制 可变增益 放大模块 阻抗变换网络 偏置调节电路 带宽控制网络 去触发电路

阻抗选择控制 /956 502 20dB 2.5GHz 阻抗变换 示波器输入 1M2 40倍 500MHz 阻抗变换 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 阻抗选择控制 1MΩ 40倍 50Ω 20dB 2.5GHz 阻抗变换 500MHz 阻抗变换 示波器输入

继电器 956 动触点 2 常闭触点 静触点 1人2 衔铁 常开触点 铁心 3 o5 o6 线圈 线圈 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 继电器

继电器控制电路 /956 GND GND +5V CTRL+ GND D本 COM1 ARJ20A4H COM2 CTRL- GND GND GND C3 CTRL PORT 后 C2 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 继电器控制电路 NC1 NC2 NO1 NO2 GND GND GND GND GND GND GND COM1 CTRL+ CTRL- COM2 +5V CTRL_PORT ARJ20A4H C1 C2 D T C3

无源衰减网络（502) 96 Input Ri Output 0 R 乏R3 ●采用对称结构，使R2=R3。 (R+R)//R,=(R+R)/1R=Z R -=1/N R+R ●Z为50欧，N为衰减倍数 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 无源衰减网络（50Ω） 采用对称结构，使R2=R3 。  ZR为50欧，N为衰减倍数 3 1 2 2 1 3 ( ) / / ( ) / / R R R R R R Z     R 3 3 1 1 / R N R R   R1 R2 R3 Input Output

无源衰减网络（1M2) 956 Vin R 1M2 ●通过R和R,分压实现衰减。 R =1/W (R+R2//1M2)=1M2 R+R,//1MO ●C和C2的作用？ 补偿电容，确保高频平坦 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 无源衰减网络（1MΩ） 通过R1和R2分压实现衰减。  C1和C2 的作用？ R1 R2 C1 C2 in v 1M  out v 2 1 2 1 / / /1 R N R R M 1 2 ( / /1 ) 1 R R M M     补偿电容，确保高频平坦

无源衰减网络（1MD) ·电阻在低频段表现良好的衰减特性，但当频率 升高，由于1M①阻抗较大，极易受到后级输入 电容的影响，相当于构成RC低通滤波器。 ●为了保证信号的幅度跟频率没有关系（或者输 入方波不出现失真)补偿电容应满足如下关系 RC=R2C2 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 无源衰减网络（1MΩ） 电阻在低频段表现良好的衰减特性，但当频率 升高，由于1MΩ阻抗较大，极易受到后级输入 电容的影响，相当于构成RC低通滤波器。 为了保证信号的幅度跟频率没有关系（或者输 入方波不出现失真）补偿电容应满足如下关系 R C R C 1 1 2 2 

无源衰减网络（1M2) 95 C Vin out 阶跃信号Us 1M2 ●时间常数t=RC= RR (C+C2) R+R uc2()= R2Us R+R2 %0,)- CUs C+C, 高速数据采集及处理技术

高速数据采集及处理技术 无源衰减网络（1MΩ） 时间常数 1 2 1 2 1 2 = ( ) R R τ RC = C C R R R1 R2 C1 C2 in v 1M  out v 2 2 1 2 ( ) C S R u U R R 1 2 1 2 (0 ) C S C u U C C ∞