[发明专利]具有低频频响补偿电路的信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及电变量测试领域，尤其涉及一种具有低频频响补偿电路的信号处理装置。

背景技术

在通常的信号处理装置中，如台式示波器、虚拟示波器和数据采集卡等，一般期望信号处理装置的频率响应比较平坦，但是由于设计误差、元器件误差，环境影响等客观因素会造成频率响应不平坦。参照图1，是现有技术美国专利US12/571236公开的一种频率响应补偿电路的电路示意图，该方案包括依次串联的输入衰减器226，补偿放大电路224。输入衰减器226由电阻227以及由电阻231和电容229串联组成的阻容网络并联而成。补偿放大电路224包括补偿放大器238，补偿放大器238的反相输入端耦合到衰减器226，补偿放大器238的同相输入端耦合到地。补偿放大电路224还包括可调反馈电阻242、可调电阻254、可调电容256、可调电阻250、可调电容252，及可变增益元件248。可调电阻242、254、250，可调电容256、252及可调增益元件248被一组可变寄存器控制。可调反馈电阻242组成的反馈回路确定DC和低频增益。可调电阻250、可调电容252、可调电阻254和可调电256组成的串联反馈回路设置成一对分裂的零极点对。可调电容252和256的总容值确定中频段增益，并联的可调电阻250和254的阻值确定高频增益。由可调电阻250和可调电容252组成的零极点对和由可调电阻254和可调电容256组成的零极点对互相独立可调，以提供平坦度校正来补偿电路中其它部分引起的中频和高频的剩余失配误差。由具有增益K的可调增益元件248，电阻元件244和电容元件246串联组成的反馈回路用于校正由电路低频增益和中频增益失配引起的低频段和中频段之间的剩余误差，以得到平坦的频响。控制信号258用来设定可调电阻、电容和增益元件的控制寄存器。

现有技术方案存在如下不足：

1、该方案存在两个分裂的零极点对，在调整频响时，需要同时调节可调反馈电阻242、可调电阻250、可调电容252、可调电阻254，可调电容256及可调增益元件248，导致该方案的频响调整方法复杂并且反馈回路电路结构复杂。

2、该方案中补偿放大器238既是直流和低频通路，也是中频和高频通路。在带宽很高并且要求直流精度很高的应用中，要求补偿放大器238既要有很好的直流精度也要保证有很大的带宽。如本领域人员公知，放大器的高宽带和高精度是互相矛盾的两个指标，这使得该方案不容易同时实现高带宽和高精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是简化频响调整方法；解决补偿电路中高带宽和高精度相互矛盾的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有低频频响补偿电路的信号处理装置，所述低频频响补偿电路包括一个输入端子，一个输入耦合网络，一个第一放大器，一个模数转换器，一个可变增益放大器，一个处理器系统，

所述输入端子，用于接收外部输入信号；

所述输入耦合网络，用于对所述外部输入信号的直流和低频进行衰减和误差放大并对中频和高频进行衰减和前馈放大并得到一个误差放大信号与一个前馈放大信号的叠加信号；

所述第一放大器，用于对所述叠加信号进行放大，输出一个放大信号；

所述模数转换器，用于将所述放大信号转换为数字信号；

所述处理器系统，用于依据所述数字信号获取所述数字信号的特征参数值，对所述特征参数值与一个标准特征参数值进行比较，依据比较结果产生一个第一控制信号；

所述可变增益放大器，用于依据所述第一控制信号调整放大增益，并按照调整后的放大增益对所述放大信号进行增益调节并产生一个反馈信号，将产生的反馈信号输入至所述输入耦合网络，进而调节所述信号处理装置的频率响应平坦度。

作为一种举例，所述输入耦合网络包括一个输入衰减模块，一个电容模块，一个积分电路模块，一个电阻模块，

所述输入衰减模块用于对所述外部输入信号进行衰减得到一个衰减输入信号；

所述电容模块用于滤除所述外部输入信号中的直流分量，得到中高频交流信号的前馈放大信号；

所述积分电路模块用于对所述衰减输入信号、反馈信号在直流、低频时进行误差放大，得到一个误差放大信号，在中频时，进行前馈放大，得到一个中频时的前馈放大信号；

所述电阻模块用于耦合所述中高频的前馈放大信号、误差放大信号及中频时的前馈放大信号，获得所述叠加信号。

作为一种举例，所述第一放大器的增益依据所述处理器系统输出的第二控制信号可调。