一种超宽带信号的模拟采样电路及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111697962A(43)申请公布日2020.09.22(21)申请号202010510749.6(22)申请日2020.06.08(71)申请人中国工程物理研究院电子工程研究所地址621999四川省绵阳市游仙区绵山路64号(72)发明人张贵福刘友江秋勇涛(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人康拯通(51)Int.Cl.H03K19/0185(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种超宽带信号的模拟采样电路及其控制方法(57)摘要本发明属于宽带信号采样技术领域，具体涉及一种超宽带信号的模拟采样电路，在现有CMR方法基础之上，增加了带宽增强电路，既保留了CMR输入信号馈通，又提升了其工作带宽，包括保持状态和跟踪状态，通过调整电阻、、和电容、的数值，使得和相等，即通过在三极管Q1和Q2射极之间的并联容性负载，可以抵消SEF电路的射极串联电阻与保持电容，构成的RC低通滤波极点，消除低通效应，提升工作带宽。CN111697962ACN111697962A权利要求书1/2页1.本发明的一种超宽带信号的模拟采样电路，其特征在于：电源Vcc连入三极管Q7和Q8的集电极，并且电源Vcc还通过电阻RT与三极管Q7和Q8的基极相连后再通过二极管D1与三极管Q4和Q5的集电极相连，三极管Q7和Q8的射极分别通过一个电阻RC与三极管Q3和Q6的基极相连，并且三极管Q3和Q6与各自边的电阻RC间还有并联有保持电容CH；三极管Q3与三极管Q4的射极与三极管Q1的基极相连，三极管Q6与三极管Q5的射极与三极管Q2的基极相连，三极管Q1和Q2的基极上分别连接有驱动电路输入电源VinP和VinN，三极管Q1和Q2的射极之间有两条并联的电路，其中一条电路上串联有两个电阻RE，另一条上依次串联有电阻Re、电容Ce和电子Re。2.如权利要求1所述的一种超宽带信号的模拟采样电路的控制方法，其特征在于，包括以下状态：保持状态，对三极管Q4和Q5的基极施加高电压导通三极管Q4和Q5，此时三极管Q3和Q6因低电压截止；此时输入电源VinP和VinN之间构成差分信号，在三极管Q1和Q2上产生大小相等、方向相反的交流电流，即通过三极管Q5和Q4的交流电流也为大小相等、方向相反，两路大小相等、方向相反交流电流在三极管Q7和Q8基极之间的A点处相互抵消，使输入电源VinP和VinN无法直接通过三极管Q7和Q8，智能馈通到保持电容CH上；跟踪状态，对三极管Q3和Q6的基极施加高电压导通三极管Q3和Q6；此时三极管Q4和Q5因低电压截止；此时，三极管Q1和Q2上的交流电流与流过三极管Q7和Q8的交流电流相等，即三极管Q1和Q2构成驱动电路。3.如权利要求2所述的一种超宽带信号的模拟采样电路的控制方法，其特征在于：所述三极管Q1和Q2构成的驱动电路为差分驱动电路，其中，三极管Q1的射极为驱动电路的正极，Q2的射极为驱动电路的负极。4.如权利要求3所述的一种超宽带信号的模拟采样电路的控制方法，其特征在于：将三极管Q1或Q2的射极电压记为VE，VE与三极管Q1或Q2的基极点处的输入电源VinP和VinN相等，交流地取两个电阻RE之间；此时电容Ce可等效为两个电容串联，每个等效电容容值大小为原来电容的两倍，则两个等效电容之间同样是交流地；此时Q1或Q2的VE端口交流对地阻抗为5.如权利要求4所述的一种超宽带信号的模拟采样电路的控制方法，其特征在于：所述跟踪状态下，三极管Q3和Q6、以及三极管Q7和Q8导通，由于输入电源VinP的频率远小于三极管的截止频率，故三极管Q3的寄生电阻、电容构成的低通网络可以忽略，并且三极管Q7的射极射极寄生阻抗远小于其射极串联电阻RC寄生阻抗；则，三极管Q3的集电极处并联的保持电容CH对应的输出节点outP的交流对地阻抗为因此，保持电容CH上的输出电压outP与VE之间的比值，即为输出对输入的增益：2CN111697962A权利要求书2/2页通过调整电阻RC、RE、Re和电容Ce、CH的数值，使得τ1和τ3相等，即通过在三极管Q1和Q2射极之间的并联容性负载，可以抵消SEF电路的射极串联电阻与保持电容，构成的RC低通滤波极点。3CN111697962A说明书1/6页一种超宽带信号的模拟采样电路及其控制方法技术领域[0001]本发明属于宽带信号采样技术领域，具体涉及一种超宽带信号的模拟采样电路及其控制方法。背景技术[0002]随着无线通信、仪器测量及其他电子学系统的快速发展，人们对高速采样的需求愈加迫切。由于单片的高速模拟数字转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)的工作带宽无法跟上需求，很难同时保证高采