一种可调电路装置的制作方法

本实用新型涉及电路领域，更具体的说，是涉及一种可调电路装置。

背景技术：

由于半导体电子电路工作电压较低，通常使用分压电阻将高压输入信号进行分压衰减，然而缓冲器分压后存在输入电容Cin，分压电阻与缓冲器输入电容Cin构成了低通滤波器网络，随着输入信号频率的增大，缓冲器输入电容的容抗减少，进入缓冲器的电压被衰减，限制了输入信号的带宽，为了提高带宽，如图1所示，在分压电阻上并联电容，高频通过电容进行分压，分压电阻包括上分压电阻为R1、下分压电阻为R2，分压电容包括上分压电容为C1、总下分压电容(包括杂散电容和缓冲器输入电容)为C2，若电阻电容取值满足R1×C1＝R2×C2，即上分压阻容的时间常数与下分压阻容的时间常数相等，对于任何频率电容分压比与电阻分压比相同，可以得到平坦的幅频响应。

实际上由于分压电容存在误差，缓冲器输入电容、安装结构等都会存在差异，导致上下分压阻容时间常数不相等，造成幅频特性不平坦，所以需要对每个产品的分压电容进行微调，目前还没有对分压电容实现自动调整的装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种可调电路装置，可以实现分压电容的自动调整。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可调电路装置，其特征在于，包括：第一信号输入端N1、第二信号输入端N2、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一分压电容C1、缓冲器输入电容Cin、杂散电容C2'、缓冲器1；

第一调节电路5，所述第一调节电路5的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述第一调节电路5的第二端与所述缓冲器1的输出端相连，所述第一调节电路5的第三端接地；

第二调节电路6，所述第二调节电路6的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述第二调节电路6的第二端与所述缓冲器1的输出端相连，所述第二调节电路6的第三端接地；

与所述缓冲器1的输出端相连，用于对所述缓冲器1的输出信号进行调理的信号调理器2；

与所述信号调理器2的输出端相连，用于对所述信号调理器2的输出信号进行数字转换的模拟-数字转换器3；

与所述模拟数字转换器3的输出端相连，用于对所述模拟-数字转换器3的输出信号进行分析，并将分析结果通过控制线束L2发送给所述第一调节电路5内每个开关的控制端；以及通过控制线束L1发送给第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端的处理器4。

可选的，所述第一调节电路5包括：多个结构相同的支路，各个所述支路相互并联，其中每个所述支路包括：第一电容C11、第一开关Q11和第一保护电阻R11，所述第一电容C11的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述第一电容C11的第二端与所述第一开关Q11的第一端相连，所述第一开关Q11的第二端接地，所述第一电容C11与所述第一开关Q11之间的连接点通过所述第一保护电阻R11与所述缓冲器1的输出端相连。

可选的，所述第二调节电路6包括：固定电容C21、多路复用器61和电阻网络62；所述固定电容C21的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述固定电容C21的第二端与所述多路复用器61的输出端N3相连；所述电阻网络62的第一端与所述缓冲器1的输出端相连，所述电阻网络62的第二端接地，所述电阻网络62包括多个电阻，各个所述电阻依次串联；所述多路复用器61包括第一输入端和多个第二输入端，所述第一输入端接地，多个所述第二输入端按顺序与多个所述电阻的第一端一一对应。

可选的，所述处理器4包括：多个输出端，其中与所述第一调节电路5相对应的输出端通过开关控制线束L2分别与所述第一调节电路5内的每一个开关的控制端相连，与所述第二调节电路6相对应的输出端通过多路复用器控制线束L1与所述第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端相连。

可选的，所述第一调节电路5内每条支路上的电容容量按照二进制依次递增。

可选的，所述第一调节电路5内每条支路上的开关为机械继电器。

可选的，所述第一调节电路5内每条支路上的开关为低电容光继电器。

可选的，所述第一调节电路5内每条支路上的开关为结型场效应管。

可选的，所述第一调节电路5内每条支路上的电容电极为电路板覆铜，电介质为板基材。

可选的，所述第一调节电路5内每条支路上的电容为固定电容器。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开了一种可调电路装置，包括：第一信号输入端N1、第二信号输入端N2、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一分压电容C1、缓冲器输入电容Cin、杂散电容C2'、缓冲器1、第一调节电路5、第二调节电路6、信号调理器2、模拟-数字转换器3和处理器4。其中所述信号调理器2对所述缓冲器1的输出信号进行调理，并将调理后的信号发送到所述模拟-数字转换器3，所述模拟-数字转换器3对接收的信号进行数字转换，并将转换后的数字信号发送到所述处理器4，所述处理器4按照预先设置的规则对接收的所述数字信号进行分析，并将分析结果通过控制线束L2发送给所述第一调节电路5内每个开关的控制端以及通过控制线束L1发送给所述第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端，以控制所述第一调节电路5内每个开关的断开与闭合状态，实现可调电容的投入或切断，从而调整所述第一调节电路5的等效电容；以及控制所述第二调节电路6内多路复用器61的档位连接状态，改变连接的分压电阻网络62抽头位置，从而调整所述固定电容C21两端的电压，使固定电容C21模拟成可调电容。本实用新型提供的可调电路装置，可以实现分压电容的自动调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种现有电路装置的电路示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的一种可调电路装置的电路示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的另一种可调电路装置的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本实用新型的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参阅附图2，为本实用新型提供的一种可调电路装置的一实施例电路示意图。

所述一种可调电路装置，如图2所示，该装置包括：第一信号输入端N1、第二信号输入端N2、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一分压电容C1、缓冲器输入电容Cin、杂散电容C2'、缓冲器1；

第一调节电路5，所述第一调节电路5的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述第一调节电路5的第二端与所述缓冲器1的输出端相连，所述第一调节电路5的第三端接地；

第二调节电路6所述第二调节电路6的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述第二调节电路6的第二端与所述缓冲器1的输出端相连，所述第二调节电路6的第三端接地；

与所述缓冲器1的输出端相连，用于对所述缓冲器1的输出信号进行调理的信号调理器2；

与所述信号调理器2的输出端相连，用于对所述信号调理器2的输出信号进行数字转换的模拟-数字转换器3；

与所述模拟数字转换器3的输出端相连，用于对所述模拟-数字转换器3的输出信号进行分析，并将分析结果通过控制线束L2发送给所述第一调节电路5内每个开关的控制端；以及通过控制线束L1发送给第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端的处理器4。

其中，所述第一调节电路5内每个开关的控制端以及所述第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端，依据接收的所述分析结果，控制所述第一调节电路5内每个开关的断开或者闭合；以及控制所述第二调节电路6内多路复用器61的档位连接线与多路复用器61内的一个输入端相连，从而改变所述第一调节电路5与所述第二调节电路6的等效电容值。

根据本实用新型实施例一中公开的技术方案，通过所述处理器4发送控制信号可以控制所述第一调节电路5内每个开关的断开与闭合状态，以实现与每个所述开关串联的可调电容的投入或切断，从而调整所述第一调节电路5的等效电容；以及控制所述第二调节电路6内多路复用器61的档位连接状态，改变连接的分压电阻网络62抽头位置，从而调整所述固定电容两端的电压，使固定电容模拟成可调电容，可以实现分压电容的自动调整，减小人为的干预，提高工作效率，同时提高了调整精度。

请参阅附图3，为本实用新型提供的一种可调电路装置的另一实施例结构示意图。

如图3所示，在本实施例中，所述第一调节电路5包括：多个结构相同的支路，各个所述支路相互并联，其中每个所述支路包括：第一电容C11、第一开关Q11和第一保护电阻R11，所述第一电容C11的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述第一电容C11的第二端与所述第一开关Q11的第一端相连，所述第一开关Q11的第二端接地，所述第一电容C11与所述第一开关Q11之间的连接点通过所述第一保护电阻R11与所述缓冲器1的输出端相连。

其中，所述第一调节电路5内每条支路上电容容量可以按照二进制依次递增，假设最低位为C，高位依次为2C，4C，8C，16C等等，按照二进制递增可以用最小的元件实现最多等间隔的档位，例如用1pF、2pF、4pF三个电容即可组成刻度为1pF的8种不同容量，0pF(3个都不接)，1pF，2pF，3pF(1pF与2pF并联)，4pF，5pF(1pF与4pF并联)，6pF(2pF与4pF并联)，7pF(3个并联)等。

其中，所述第一调节电路5内每条支路上的电容可以为一个或多个电容串并联构成。

具体的，每条支路上的电容可以利用电路板覆铜作为电极，板基材作为电介质的电容，其中作为电容电极的覆铜面积按照二进制设置，地平面覆铜作为公共电极，以实现二进制电容；或者每条支路上的电容可以为固定电容器。

具体的，所述第一调节电路5内每条支路上的开关可以为机械继电器；或者所述第一调节电路5内每条支路上的开关可以为低电容的光继电器；或者所述第一调节电路5内每条支路上的开关可以为结型场效应管；通过控制所述开关的断开与闭合状态实现与所述开关串联的可调电容的投入和切断，从而调整所述第一调节电路5的电容量。

所述第一保护电阻R11用来在所述第一开关Q11断开时维持所述第一可调电容C11与所述第一开关Q11连接点电压与所述第一分压电阻R1和所述第二分压电阻R2之间的连接点电压相同，避免开关两端杂散电容产生泄露电流。

如图3所示，所述第二调节电路6包括：固定电容C21、多路复用器61和电阻网络62；所述固定电容C21的第一端与所述缓冲器1的输入端相连，所述固定电容C21的第二端与所述多路复用器61的输出端N3相连；所述电阻网络62的第一端与所述缓冲器1的输出端相连，所述电阻网络62的第二端接地，所述电阻网络62包括多个电阻，各个所述电阻依次串联；所述多路复用器61包括第一输入端和多个第二输入端，所述第一输入端接地，多个所述第二输入端按顺序与多个所述电阻的第一端一一对应。

其中，所述多路复用器61包括第一输入端和多个第二输入端，所述第一输入端接地，多个所述第二输入端按顺序与多个所述电阻的第一端一一对应。通过控制多路复用器61的档位与输入端的连接状态，可以实现利用多个电阻对缓冲器1的输出进行平均分压，即可控制固定电容C21两端电压占分压点对地电压的比例，从而将固定电容C21模拟为可变电容。

其中，所述电阻网络62由多个电阻串联组成的分压电阻网络，整串电阻的两端，一端接地，另一端接要分压的信号源，多个所述电组的第一端为不同的抽头或者引出点，不同的抽头对应不同的分压比。

例如，由5个电阻串联组成的分压电阻网络，0～5抽头分压比分别为0/5、1/5、2/5、3/5、4/5、5/5，设信号电压为Vs，0～5抽头的输出电压分别为0、1/5Vs、2/5Vs、3/5Vs、4/5Vs、Vs。所述多路复用器选择其中一个抽头，即可得到一个分压比。

所述固定电容C21的容量≥第一调节电路中最低位电容的容量，以覆盖所述第一调节电路5最低位电容的误差，使调整能够平滑连续，通过控制所述多路复用器61的档位状态，改变连接的分压电阻网络62抽头位置，从而调整所述固定电容C21两端的电压，从而将固定电容C21模拟为可变电容。

如图3所示，所述处理器4包括：多个输出端，其中与所述第一调节电路5相对应的输出端通过开关控制线束L2分别与所述第一调节电路5内的每一个开关的控制端相连，与所述第二调节电路6相对应的输出端通过多路复用器控制线束L1与所述第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端相连。

其中，在进行分压电容的自动调整时，所述处理器有2种处理方案，其中一种是所述处理器4分别接收经模拟数字转换器3输出的幅值相同的低频和高频信号，处理器4先测量低频信号的幅值，再测量输出的高频信号幅值，比较分析所述高频信号的幅值与所述低频信号幅值的差值，采用递进的方式，通过开关控制线束L2发送控制信号到所述第一调节电路5内每个支路上的开关的控制端，以调整所述第一调节电路5内的开关状态，对第一调节电路5的等效电容值进行粗调；通过多路复用器控制线束L1发送控制信号至所述多路复用器的地址输入端，所述多路复用器解析所述控制信号，选择其中一个输入端对应的数据进行输出，即所述第二调节电路6内的多路复用器61档位与其中一个输入端相连，通过控制多路复用器的档位，即可控制固定电容两端电压占分压点对地电压的比例，从而改变流过固定电容的电流，将固定电容模拟为可变电容，通过第一调节电路5和第二调节电路6的配合，实现上下阻容时间常数的自动匹配，使R1×C1＝R2×C2，所述总下分压电容C2包括：第一调节电路等效电容、第二调节电路固定电容和缓冲器输入电容和杂散电容，使最终高频信号幅值与低频信号差异最小，此时即为匹配状态，所述处理器4同时记录所述高频与低频信号幅值匹配状态下的第一调节电路5内每条支路上的开关状态和所述第二调节电路6的多路复用器61的档位状态，每一次开机都按照这个码配置第一调节电路5的开关状态和所述第二调节电路6的多路复用器61档位状态。

另一种处理方案是所述处理器4对经过分压衰减、缓冲器1、信号调理器2、模拟-数字转换器3转换后的输入方波信号进行FFT分析，其中信号调理器2用于将输入信号调整到满足模拟-数字转换器3输入电压范围的信号，模拟-数字转换器3用于将其输入信号换成为数字信号，处理器4对数字信号模拟-数字转换器3采样值进行FFT分析，得到输入方波信号的基波和各次谐波的幅值和相位信息。由于方波信号可以通过FFT运算分解为基波及其各次谐波叠加而成，幅值和周期不变则基波和各次谐波幅值比例也保持不变，根据这个特征，对模拟-数字转换器3转换的数字信号进行FFT求出基波和各次谐波比例，与输入方波信号理论计算的比例对比。根据比对结果，通过控制线束调整第一调节电路的开关状态和第二调节电路的多路复用器档位状态，使最终模拟-数字转换器3转换的数字信号的基波和各次谐波比例最接近对输入方波进行理论分解时的情况，此时开关状态即为匹配状态，处理器4记录此匹配状态下的第一调节电路5的开关状态和所述第二调节电路6的多路复用器61档位状态，每一次开机都按照这个码配置第一调节电路5开关和所述第二调节电路6的多路复用器61档位。

通过本实用新型实施例二中的具体实施方式的描述，所述处理器4通过接收经所述信号调理器2以及所述模拟-数字转换器3转换后的数字信号，并对接收的所述数字信号进行分析，同时将分析结果通过控制线束L2发送给所述第一调节电路5内每个开关的控制端以及通过控制线束L1发送给所述第二调节电路6内多路复用器61的地址输入端，从而有效的调整所述第一调节电路5内每个开关的断开与闭合状态，以实现可调电容的投入或切断，从而改变所述第一调节电路5的等效电容；以及调整所述第二调节电路6内多路复用器61的档位连接状态，改变连接的分压电阻网络62抽头位置，从而调整所述固定电容C21两端的电压，使固定电容C21模拟成可调电容，使上下分压阻容达到匹配。通过程控可以实现上下分压阻容时间常数匹配的自动调整，得到平坦的幅频特性，提高生产效率，同时由于无机械电容可调器件，避免了振动对分压电容稳定性的影响。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，本实用新型提供的装置实施例附图中，单元之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

综上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。