宽带取样示波器Nose-to-Nose校正理论的新进展

本文根据电路、信号与系统理论并结合实际校测工作对一种适于高速/宽带取样示波器性能校正的新方法——Nose-to-Nose (NTN)法的理论基础作了研究,分析了该方法中的重要信号kick-out脉冲,推导了其数学表达式,提出了"kick-out脉冲与示波器取样系统的阶跃响应成比例"的新观点,最后讨论了NTN方法误差及电路非线性和非对称性对校正的影响.     

Nose-to-nose校准技术的理论分析

Nose-to-nose校准技术的理论基础是:kick-out脉冲正比于取样示波器系统的冲激响应.Jan verspecht博士和美国国家标准技术研究院(NIST)用S参数法对此进行了详尽的分析.本文从电路理论分析入手,对kick-out脉冲产生的机理重新进行了分析,得出了十分有用的数学表达式和结论:kick-out 脉冲不仅与电路参数有关,而且与选通脉冲有关.这一结论并被计算机的仿真所证实,这用以前的理论是无法解释的.可以说本文结论进一步完善了NTN校准技术的理论依据.     

基于ADS的取样鉴相器分析

介绍了取样锁相环的基本原理和常见实现方式,基于ADS软件对取样鉴相器的理想电路模型和常见取样鉴相器的实际电路模型进行了仿真,实测的取样脉冲显示该电路模型可以较为准确地仿真取样鉴相器的工作特性,根据仿真结果分析了取样鉴相器匹配电路及取样脉冲对称性对取样锁相环性能和稳定性的影响,给出了优化取样锁相环设计的方法。     

微波取样器设计技术

取样器是取样示波器的关键电路,它决定了取样示波器的主要技术指标,本文给出了电路原理框图,介绍了取样器与窄脉冲设计技术。     

一种光电探测器接口电路的响应特性分析

针对窄脉冲激光时域/频域特性,对窄脉冲激光电路设计进行了详细的分析,包括探测器光敏面面元尺寸分析,以及取样电阻、反馈电容对信号带宽和信号完整性的影响等。为了提高探测系统的信噪比、稳定性等要素,对两种典型的光电接口电路进行了理论分析和软件仿真,得到不同的探测器结电容、取样电阻、反馈电容等参数对窄脉冲激光探测电路光电接口带宽、输出信号幅值、脉宽等响应特性的影响。根据不同种类的探测器及脉冲激光探测信号的频率特性,选取不同的偏置与放大电路,可以使前置光电接口电路的性能达到最佳。     

超短波频段脉冲产生器的设计及硬件实现

从频域角度考虑了产生脉冲的方法,通过滤波器对单位冲激响应进行频谱整形,达到将脉冲控制在固定频谱范围内的目的。通过ADS和Protel对电路进行仿真设计和硬件实现。测试结果表明,该脉冲产生器输出结果达到了预期要求,实测结果与仿真结果吻合得很好。最终输出脉冲峰峰值为1．17V,拖尾抑制为-12dB,具有良好的对称性,频谱基本控制在30～40MHz之间。     

电路冲激响应数值仿真激励源施加方式研究

电路的单位冲激响应是研究电路瞬态性质的重要工具之一。由于理想冲激函数在数值实现上存在困难,为得到电路的冲激响应,本文分别以高斯、三角形、梯形和矩形函数作为替代冲激源,采用伴随模型,对二阶RLC串联电路的暂态响应进行了仿真,比较了在四种不同的激励函数作用下电路的初始状态与理想冲激响应的差异。     

采用高斯脉冲函数计算电路的冲激响应

电路的单位冲激响应是研究电路暂态性质的重要工具之一。为了建立电路冲激响应的物理图景,本文以高斯冲击函数作为激励源,对储能元件采用伴随模型,对一阶RC电路的响应进行仿真计算。由于考虑了冲激函数的作用过程,电压和电流是时间的连续函数,从而为理解冲激响应的物理过程提供一个正确的物理描述。同时,本文给出的数值算法亦可应用于高阶电路的暂态仿真中。     

霍尔式胶印机旋转编码器设计

根据胶印机的实际应用,以检测绝对位置为目的,研制了一种霍尔旋转编码器.基于霍尔效应设计了双霍尔电路取样系统,采用PIC12C508A微控器为核心的信号处理电路,对取样信息进行缟码变换,实现了对起始点(零点)和顺序控制点的分辨.编码脉冲以串行方式输出,对编码脉冲做了识别定义.介绍了电路原理和实现方法,并给出了参考程序清单.     

检测总导通时间的电路

图1所示电路对发生在取样信号间隔期间的一系列正脉冲,提供与导通时间总和直接成正比的电压。当一个正脉冲到达控制输入端以开     

50GHz宽带采样电路的SPICE仿真建模

本文首先提出了一个在NTN(Nose-to-Nose)校准中实际应用的50GHz宽带采样电路的SPICE默认仿真模型;然后通过设计采样电路的模型参数,使仿真的NTN冲击响应与实际测量重构的50GHz宽带采样示波器冲击相应波形基本相似.当仿真结果和测量结果近似时,可以通过仿真试验估计出采样电路对相位误差的影响,这和实际的物理采样电路对相位误差的影响是相同的,而该误差的影响却无法用实际测量实验确定;最后研究其收敛特性从而确定正确的仿真条件,目的是确保在较宽的元件参数取值范围内,该SPICE仿真模型对参数研究具有足够的鲁棒性.     

Effects of nonlinear diode junction capacitance on the nose-to-nosecalibration

We examine the effects of nonlinear diode junction capacitance on the fundamental premise of the nose-to-nose calibration, that the kickout pulse is identical in shape and duration to the impulse response of a sampling circuit. We offer a physical explanation for the error introduced by the nonlinear junction capacitance using small-signal diode equations     

A high speed sampler for sub-sampling IR-UWB receiver

A high speed sampler for a sub-sampling impulse radio UWB receiver is presented. In this design, the sampler uses a time-interleaved topology with a single track and hold circuit, full custom clock generator, and offset cancelled comparator. These three main blocks are also discussed and analyzed. The circuit was fabricated in 0.13 μm CMOS technology. Measurement results indicate that the sampler achieves a maximum 3 GS/s sampling rate. The power consumption of the sampler is 27 mW under a supply voltage of 1.2 V. The total chip area including pads is 1.4 × 0.97 mm2.     

一种等效时变增益探地雷达接收机设计

无载波冲激体制的探地雷达具有脉冲波形产生简单、测量速度快、不存在频域旁瓣干扰等特点,目前的商用探地雷达大多采用这种体制。但是现有的探地雷达系统普遍存在接收机动态范围较小的问题,限制了其在深层探测领域的应用。针对冲激体制探地雷达的大动态范围接收机技术进行深入研究,提出了适用于等效采样电路的时变增益动态范围压 缩技术,设计的动态压缩电路可以有效地对接收信号进行20 dB的动态范围压缩,并且研制出了性能优越的等效时变增益探地雷达接收机。     

Semiconductor diode amplifiers and pulse modulators

The reverse recovery characteristic of a semiconductor diode depends not only on the crystal properties and the physical dimensions of the diode but also on the circuit in which it is used. The effects of the circuit parameters, namely, forward current, reverse voltage and reverse loop impedance, on the diode recovery characteristics were studied experimentally on germanium and silicon junction diodes. The results are given in curves which illustrate the relationships between these circuit parameters and the maximum reverse current, as well as the constant current duration. Based on these curves, circuit applications were developed. The experiments on a pulse amplifier performed by the National Bureau of Standards, were repeated. The results showed a maximum power gain of 22 db per stage. Four pulse modulator circuits were designed. They are amplitude modulator, sampler, pulse duration and position modulators. Linearity and frequency response tests on these modulator circuits were conducted. The results indicated that they have small distortion and flat frequency response from dc up to several tens of kilocycles per second. Modifications of the pulse amplitude modulator provides amplifiers for continuously varying signals. Four such circuits are given.     

并联双晶体高速削波快脉冲源的设计

设计了一种并联双晶体高速快脉冲源,用于激光物理实验中预脉冲的高速削波。该削波脉冲源采用升压工作模式,由光电转换模块、高压电源模块、开关器件及电路等部分组成。光电转换模块将光信号转变为开关通断信号,用于控制高压脉冲输出;集成的高压电源模块和开关器件简化了电路设计,增加了该电源的可靠性;设计合理的开关电路和元件参数,保证稳定输出符合要求的高压脉冲波形。该快脉冲源的输出脉冲幅度大于4 000 V,下降沿小于10 ns,时间抖动小于1 ns,已成功用于激光物理实验预脉冲的削波。     

On an analysis of a novel tuned circuit electromechanical oscillator with a long traverse of motion

This letter describes a novel tuned circuit electromechanical oscillator and discusses the energy conversion in the resulting time-varying L-C-R circuit. It is shown that by regarding the energy transfer as an impulse an approximate analysis can be obtained by a simple phase-plane construction.