[发明专利]一种有源差分电压探头

权利要求书

1.一种有源差分电压探头，用于示波器，其特征在于：所述探头包括一个第一输入端、一个第二输入端、一个第一同轴线、一个第二同轴线和一个运算放大单元，所述运算放大单元具有一个第一运放输入端、一个第二运放输入端、一个第一运放输出端和一个第二运放输出端，所述第一输入端经过一个第一输入阻抗单元和所述第一同轴线串联至所述第一运放输入端，所述第二输入端经过一个第二输入阻抗单元和所述第二同轴线串联至所述第二运放输入端，所述第一运放输入端与所述第一运放输出端之间并联一个第一反馈阻抗单元，所述第二运放输入端与所述第二运放输出端之间并联一个第二反馈阻抗单元，所述第一输入阻抗单元、第一反馈阻抗单元和运算放大单元用于衰减所述第一输入端的信号，所述第二输入阻抗单元、第二反馈阻抗单元和运算放大单元用于衰减所述第二输入端的信号。

2.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述运算放大单元包括一个第一全差分放大器，所述第一全差分放大器包括一个与所述第一运放输入端相连的正输入端、一个与所述第二运放输入端相连的负输入端、一个与所述第一运放输出端相连的负输出端、以及一个与所述第二运放输出端相连的正输出端。

3.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述运算放大单元包括一个第一运算放大器和一个第二运算放大器，所述第一运算放大器包括一个与所述第一运放输入端相连的负输入端、一个接地的正输入端、以及一个与所述第一运放输出端相连的输出端，所述第二运算放大器包括一个与所述第二运放输入端相连的负输入端、一个接地的正输入端、以及一个与所述第二运放输出端相连的输出端。

4.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述第一同轴线与所述第一运放输入端之间还串联有一个用于与所述第一同轴线阻抗匹配的第一终端电阻，所述第二同轴线与所述第二运放输入端之间还串联有一个用于与所述第二同轴线阻抗匹配的第二终端电阻。

5.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述第一输入端与所述第一输入阻抗单元之间还串联有一个用于减小震荡的第一阻尼电阻，所述第二输入端与所述第二输入阻抗单元之间还串联有一个用于减小震荡的第二阻尼电阻。

6.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述第一输入阻抗单元和第二输入阻抗单元中的每一个包括相互并联的电阻和电容，所述第一反馈阻抗单元和第二反馈阻抗单元中的每一个包括一个用于高频频率补偿的电阻与一个电容串联后与一个电阻并联而成的结构。

7.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述第一输出端串联一个负载电阻接地，所述第二输出端串联一个用于作为所述探头的输出电阻的第三终端电阻连接到一个第三同轴线。

8.如权利要求1所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述探头还包括一个缓冲电路，所述缓冲电路包括一个第二全差分放大器，所述第二全差分放大器包括一个正输入端、一个负输入端、一个负输出端、以及一个正输出端，所述第二全差分放大器的正输入端串联一个第一缓冲电阻连接至所述第一输出端，所述第二全差分放大器的负输入端串联一个第二缓冲电阻连接至所述第二输出端，所述第二全差分放大器的正输入端和负输出端之间并联一个第三缓冲电阻，所述第二全差分放大器的负输入端和正输出端之间并联一个第四缓冲电阻，所述第二全差分放大器的负输出端串联一个负载电阻接地，所述第二全差分放大器的正输出端串联一个用于作为所述探头的输出电阻的第三终端电阻连接到一个第三同轴线。

9.如权利要求7或8所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述负载电阻的阻值与所述第三终端的阻值具有一个电阻差，所述电阻差对应于所述探头连接的数字示波器所设置的输入电阻。

10.如权利要求1至6中任意一项所述的有源差分电压探头，其特征在于：所述探头的输入电阻由所述第一输入阻抗单元和第二输入阻抗单元调整，所述探头的衰减比例由第一输入阻抗单元、第一反馈阻抗单元、第二输入阻抗单元和第二反馈阻抗单元调整。