前端信号匹配疑惑求教--呼唤XU大侠

2万 · 2013-10-6 10:57

直接放大整形就行了，用单片机做最多几十快钱。

只看该作者 · 2013-10-6 11:51

源阻抗接传输线是串联结构，等效电路是源阻抗串联电容（并联结构是传输线两端与源阻抗并联，显然是不可以实现，但是可以等效的）。
两路都是RC串联结构。
调节时，分压器的影响肯定也包含其中。理解上，将分压器电阻与Rt、Ct等效为新的串联阻抗，再与源处的串联阻抗联接、计算。

扩展频带的结果，就是高频成分、谐波不被衰减，或者衰减减小了，沿的圆角畸变自然就减小了。调节对沿的过冲也会有效。

鸟鸟，RC时间常数相等的扩展频带原理不分高频、低频。高频原理在这里，只体现在传输线的等效阻抗上。
传输线的阻抗变换原理，简单说：
对于1/4波长的传输线，如果一端接地，另一端就是开路，短于1/4波长的阻抗呈感性。如果一端开路，1/4波长另一端就是短路，短于1/4波长的阻抗呈容性。
以传输线特性阻抗为参考，例如Z0=50欧，一个低于50欧的电阻串接一根传输线，当传输线长度短于1/4波长时，合成阻抗呈感性；反之，电阻>50欧，接短于1/4波长传输线，合成阻抗呈容性。
当电阻等于传输线特性阻抗时，电阻接任意长度的传输线都没有阻抗变换作用。

只看该作者 · 2013-10-6 13:29

等效电路：

源内阻Rsource与传输线联接，在传输线端口得一阻抗，实部=R，虚部是电容C的容抗Xc，等效电路是R与C的串联。
注意，R一般不等于Rsource。传输线的阻抗变换，同时改变端口阻抗的实部和虚部。

1万 · 2013-10-6 13:30

应该是补偿过冲的，上面的电阻其实都有一个等效的电容，你每个电阻都加上1PF左右的等效电容就可以分析出来了

只看该作者 · 2013-10-6 17:41

jz0095 发表于 2013-10-6 13:29
等效电路：

多谢大侠，
以前没这么等效过。有点不明白，如果这样等效，交流可以通过，那直流回路就不存在了？

2万 · 2013-10-6 17:54

实际上这块目前不要太多关心，先从整体架构的核心部分开始先搭起来，再根据实测结果等逐步修改完善。有许多非理想效应很难事先就能考虑到（当然早考虑可以少走弯路），没考虑到的在PCB上修正电路又不难。

只看该作者 · 2013-10-6 18:30

magic_yuan 发表于 2013-10-6 17:41
多谢大侠，
以前没这么等效过。有点不明白，如果这样等效，交流可以通过，那直流回路就不存在了？ ...

你的频率源还输出直流吗？如果输出，就需要用你前面并联的等效电路，Ct、Rt网络也改成并联，具体元件数值范围解串并联公式就出来了。并联的问题可能复杂一些。如xukun977所说，先上手，从简单做起。

要紧的是记住原理，有目标地去干。

1万 · 2013-10-6 18:47

本帖最后由雪山飞狐D 于 2013-10-6 18:54 编辑

频率不稳的情况是相位抖动，这里好像有1%的相位补偿能力(100欧VS10K），应该可以从对相位进行稳定方面的补偿做分析，连接线的等效电容C1是把高频相位超前了的，RTCT对这个超前的相位做滞后相位补偿，使得方波内的高次谐波到来的时间跟测试源点一致，如果没有这个滞后的补偿，那么到测试点电路的方波将会出现毛刺和相位抖动情况使得测试数值跳动和上升沿测试不准确

只看该作者 · 2013-10-7 07:22

补充：
23楼的等效电路，传输线阻抗变换的C是频率（波长）的函数。在直流下，传输线没有阻抗变换效应，容抗Xc=0，即等效C不存在。传输线联接的结构本身是通直流的。这是仅对传输线等效的C而言的。如果电路本身还有其他的电容，则需要修改等效电路。

只看该作者 · 2013-10-7 09:12

只看该作者 · 2013-10-7 10:08

雪山飞狐D 发表于 2013-10-6 18:47
频率不稳的情况是相位抖动，这里好像有1%的相位补偿能力(100欧VS10K），应该可以从对相位进行稳定方面的补 ...

对高频不是很了解。不知道用大侠的分析方式和高频反射原理对比，分析结果是不是一致。方波上升沿产生的抖动为反射所致，其抖动时间和传输线的延时有关。

只看该作者 · 2013-10-7 10:17

雪山飞狐D 发表于 2013-10-6 18:47
频率不稳的情况是相位抖动，这里好像有1%的相位补偿能力(100欧VS10K），应该可以从对相位进行稳定方面的补 ...

无论高频低频，都经过同样的杂散点容，产生同样的影响，因此我在想，对其相位的影响所有频段都是一样的。一般频率源输出阻抗在高频段其内阻会加大，传输线在高频段会引入电感效应，也有电容效应，二者形成什么样的关系，比较模糊。实际生产中用的传输线是“飞线”，因此个人觉得可能电感效应占主要。

3万 · 2013-10-7 10:57

magic_yuan 发表于 2013-10-7 10:17
无论高频低频，都经过同样的杂散点容，产生同样的影响，因此我在想，对其相位的影响所有频段都是一样的。 ...

如果仅需要测量输入信号频率，比较容易，允许对输入信号做各种处理，甚至可以使用施密特电路对输入信号进行整形使其成为矩形波。注意：用施密特电路整形成矩形波，不仅波形与输入信号完全不同，产生很大的“失真”，而且产生了很多输入信号中可能并不存在的高次谐波。
但在7楼，楼主又补充说“我在实际测量中也需要测试其上升沿时间和下降沿时间”。这就复杂多了。测量上升沿下降沿时间，显然输入信号不允许波形发生变化，频率响应从极低频到极高频必须平直。至于施密特整形，那绝对要破坏输入信号上升沿下降沿时间测量的。所以11楼Lgz2006才有“虽然到现在才说，可毕竟也是关键”之议论。
测量频率，同时测量信号的上升沿下降沿时间，倒不是不可能，但比较复杂和困难。你必须保持波形除幅度外其它均不变化(相位变化均匀)。

只看该作者 · 2013-10-7 11:37

magic_yuan 发表于 2013-10-7 10:08
对高频不是很了解。不知道用大侠的分析方式和高频反射原理对比，分析结果是不是一致。方波上升沿产生的抖 ...

信号的抖动属于信号源的质量问题，只要负载是稳定的，抖动与负载、反射、传输线长度的关系就不大。
RC的调节会改变源的负载，影响到测量的准确度。例如，滞后时，平均值会低于准确值；超前时，平均值会高于准确值。负载是稳定的，反射就是稳定的，稳定的反射只影响稳定的幅度，不产生、影响抖动。

只看该作者 · 2013-10-7 14:19

本帖最后由 jz0095 于 2013-10-7 14:34 编辑

“飞线”与感性。
双绞线也是传输线，一根接信号，另一根接地，特性阻抗的大小视绞合的松紧而定，松的阻抗高，紧的阻抗低。飞线属于高特性阻抗。给一个参考：电视扁平平衡馈线，线间距约十几毫米，特性阻抗是300欧，两线间的介质将降低特性阻抗，即空气介质的阻抗更高。

高特性阻抗容易产生感性端口阻抗的原理已经在前面说过：以传输线的特性阻抗Z0为参考，低于Z0的电阻，接高阻传输线，在1/4波长以内，合成阻抗呈感性。

也就是说，飞线将破坏“RC时间常数调整”，得不到预期的效果。

只看该作者 · 2013-10-7 15:47

一个RC负载端接匹配（注意，主要是R起的作用）能扯出那么多东西？

至于是否适用，需看具体情况。

只看该作者 · 2013-10-7 20:29

路过打酱油。。发表于 2013-10-7 15:47
一个RC负载端接匹配（注意，主要是R起的作用）能扯出那么多东西？

至于是否适用，需看具体情况。

没办法，实际中一招一式里都有讲究，想躲都来不及。这个RC电路处理的重点就是电容，以容克容。

只看该作者 · 2013-10-7 20:44

这个RC电路处理的重点就是电容，以容克容。

错！！！

只看该作者 · 2013-10-7 22:36

jz0095 理由？

找书看去，那是标准的匹配方法之一。

附带再看看《线性代数》，这对那什么“线性振荡”有点帮助！

只看该作者 · 2013-10-8 09:49

king5555: jz0095以传输线理论是对的,虽有些细微不太正确但不影响主体。我就用近似值RT=Zo,而CT的容抗约0.3RT以下。发表于 2013-10-7 23:28

king5555，对于“细微不太正确”，愿闻其详，谢谢。

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