專利名稱：多路信號復(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復(fù)用裝置。
背景技術(shù)：
混合信號分析是測試信號完整性的主要方法，在高速數(shù)字電路及芯片的測 試中，信號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 個與電子相關(guān)的行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。
混合信號分析儀一般包括二到四個模擬通道，16個以上數(shù)字通道。模擬通
道將信號適當(dāng)調(diào)理并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以還原其波形；數(shù)字通道將信號數(shù)字化并
采集，以觀察其時序邏輯。目前的混合信號分析儀是將信號分別由模擬探頭和 數(shù)字探頭送入，由于數(shù)字通道數(shù)多達(dá)數(shù)十個而模擬通道一般只有二到四個，要 同時觀察這些數(shù)字信號的波形和時序，就要不斷移動模擬探頭以測試不同信號， 極不方便。隨著電子系統(tǒng)的集成度越來越高，總線或芯片的信號數(shù)量越來越多， 測試探頭的連接也更加困難，用幾個模擬探頭去測試幾十甚至上百個信號非常 不便，而且耗費(fèi)大量時間。

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 的信號送入數(shù)字通道的同時，選取任意一路或幾路送入模擬通道，便于對信號 進(jìn)行同步觀察的多路信號復(fù)用裝置。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的多路信號復(fù)用裝置，包括多通道有源探頭、
多通道信號調(diào)理電路以及信號選擇電路；
多通道有源探頭將被測的多路信號經(jīng)信號傳輸電纜分別送入到多通道信號 調(diào)理電路中，調(diào)理后的多路信號分為兩組， 一組輸出到數(shù)字信號采集通道，一 組輸出到信號選擇電路；
信號選擇電路對輸入的多路信號進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號送入 模擬信號采集通道中。
本發(fā)明使得在測試中不需移動探頭連接位置即可方便地同步觀察多個數(shù)字 信號的邏輯時序和波形，信號觀察的同步性可以得到更好保證，提高了測試速 度。


圖1是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置原理框圖2是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置多通道有源探頭的一種具體實施方式
電路 原理圖3是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置多通道信號調(diào)理電路的一種具體實施方式
電路原理圖4是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置信號選擇電路的一種具體實施方式
電路原 理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明優(yōu)選具體實施方式
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)計的詳細(xì)描述也許會淡化本發(fā)明的主 題內(nèi)容時，這些描述在這兒將被忽略。
圖1是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置原理框圖。圖中，多路信號復(fù)用裝置， 包括多通道有源探頭1、多通道信號調(diào)理電路2以及信號選擇電路3;
多通道有源探頭1將被測的多路信號經(jīng)信號傳輸電纜分別送入到多通道信
號調(diào)理電路2中，調(diào)理后的多路信號分為兩組， 一組輸出到數(shù)字信號采集通道
4， 一組輸出到信號選擇電路3;
信號選擇電路3對輸入的多路信號進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號送 入模擬信號采集通道5中。
本發(fā)明綜合設(shè)計數(shù)字探頭和調(diào)理通道，并增加信號選擇電路，實現(xiàn)多路信
號復(fù)用，使得在測試中不需移動探頭連接位置即可方便地同步觀察多個數(shù)字信 號的邏輯時序和波形，信號觀察的同步性可以得到更好保證，提高了測試速度。
其中多通道有源探頭1，負(fù)責(zé)信號的輸入阻抗變換，使輸入具有較高的輸 入阻抗，而輸出具有較低的輸出阻抗，輸出信號可以傳送較遠(yuǎn)，保證了信號的 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，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。
信號條理電路2進(jìn)行信號的調(diào)理和分離。
信號選擇電路3實現(xiàn)多選一或幾的功能。
圖2是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置多通道有源探頭的一種具體實施方式
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路被測信號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，被測信號CH1 CH16 從串聯(lián)電路兩端輸入，從串聯(lián)點輸出，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，輸出為保持原信號波形形狀的低阻 信號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)點上，作為阻抗變換電路的輸入。
在本實施例中，阻容衰減電路對被測信號CH1 CH16的衰減為10倍，阻 抗變換電路對衰減后的信號放大2倍，這樣被測信號CH1 CH16為通常的5V 時，輸出的原信號波形形狀的低阻信號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。
輸出信號經(jīng)輸出電阻R5以及信號傳輸電纜送入信號調(diào)理電路中。在本實 施例中，信號傳輸電纜為50Q同軸電纜。
在本實施例中，運(yùn)算放大器0PA657具有低噪聲、寬頻帶的特點。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，具有較高的帶
寬o
圖3是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置多通道信號調(diào)理電路的一種具體實施方 式電路原理圖。圖中，多通道信號調(diào)理電路為多路信號放大電路，每一路信號 放大電路包括由運(yùn)算放大器組成的兩個放大電路，每一路信號在兩個放大電路 中分別放大后，分別輸出到數(shù)字信號采集通道和信號選擇電路。
具體來講，同軸電纜傳入的信號OUTl OUT16分別送入由運(yùn)算放大器 AD8009構(gòu)成的多路信號放大電路中，放大后的信號分別送入數(shù)字信號采集 通道和信號選擇電路。
16路信號OUT1-OUT16的放大電路是一樣的，在此僅以信號OUT1為例， 同軸電纜傳入的信號OUT1分別輸入到兩個運(yùn)算放大器AD8009的正端，兩個 運(yùn)算放大器AD8009構(gòu)成的放大電路也是一樣的，在此僅對其中一個做說明， 如圖3所示，信號OUT1通過一匹配電阻R6接地，同時，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， 在本實施例中，放大倍數(shù)為5倍，還原為輸入信號的電平值。
16路信號OUT1-OUT16在多通道信號調(diào)理電路中，每路信號分別經(jīng)兩個 運(yùn)算放大器AD8009構(gòu)成的放大電路放大后的信號為送入數(shù)字信號采集通道的 信號DOUT1-DOUT16以及送入信號選擇電路的信號SOUTl SOUT16。
圖4是本發(fā)明多路信號復(fù)用裝置信號選擇電路的一種具體實施方式
電路原 理圖。圖中，信號選擇電路由兩級以4選1模擬開關(guān)AD8184構(gòu)成的多路選擇 電路組成，第1級為4片模擬開關(guān)AD8184，從16路輸入信號SOUT1-SOUT16 中選出4路信號送入下一級。第2級為1片模擬開關(guān)AD8184，從第1級輸出 的4路信號中選擇1路，運(yùn)算放大器AD8009構(gòu)成的放大電路放大后輸出到模 擬信號采集通道。
在本實施例中，信號選擇電路在總線控制信號控制下，可以選出一路信號 供模擬波形觀察。當(dāng)混合信號分析儀具有幾個模擬采集通道時，也可以選出幾 路信號分別送入不同的模擬信號采集通道供幾個信號波形的同步觀察。
盡管上面對本發(fā)明說明性的具體實施方式
進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā) 明不限于具體實施方式
的范圍，對本技術(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
1.一種多路信號復(fù)用裝置，其特征在于，包括多通道有源探頭、多通道信號調(diào)理電路以及信號選擇電路；多通道有源探頭將被測的多路信號經(jīng)信號傳輸電纜分別送入到多通道信號調(diào)理電路中，調(diào)理后的多路信號分為兩組，一組輸出到數(shù)字信號采集通道，一組輸出到信號選擇電路；信號選擇電路對輸入的多路信號進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號送入模擬信號采集通道中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號復(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信號在衰 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 信號波形形狀的低阻信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路信號復(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，被測信號從串聯(lián)電路 兩端輸入，從串聯(lián)點輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路信號復(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所述的多路信號復(fù)用裝置，其特征在于，所述的信號傳 輸電纜為50Q同軸電纜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號復(fù)用裝置，其特征在于，所述的多通道 信號調(diào)理電路為多路信號放大電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多路信號復(fù)用裝置，其特征在于，在所述的多路 信號放大電路中，每一路信號放大電路包括由運(yùn)算放大器組成的兩個放大電路; 每一路信號在兩個放大電路中分別放大后，分別輸出到數(shù)字信號采集通道和信 號選擇電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路信號復(fù)用裝置，其特征在于，所述的信號選 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所述的多路信號復(fù)用裝置，其特征在于，所述的保持原 信號波形形狀的低阻信號電平為IV。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多路信號復(fù)用裝置，包括多通道有源探頭、多通道信號調(diào)理電路以及信號選擇電路；多通道有源探頭將被測的多路信號經(jīng)信號傳輸電纜分別送入到多通道信號調(diào)理電路中，調(diào)理后的多路信號分為兩組，一組輸出到數(shù)字信號采集通道，一組輸出到信號選擇電路；信號選擇電路對輸入的多路信號進(jìn)行選擇，將其中的一路或幾路信號送入模擬信號采集通道中。本發(fā)明使得在測試中不需移動探頭連接位置即可方便地同步觀察多個數(shù)字信號的邏輯時序和波形，信號觀察的同步性可以得到更好保證，提高了測試速度。
文檔編號H04J3/16GK101183912SQ20071005021
公開日2008年5月21日 申請日期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, 力 李, 王厚軍, 黃建國 申請人:電子科技大學(xué)