阻抗变换网络电路、电路板及高速信号采集设备的制作方法

本申请涉及电子电路领域，尤其涉及一种阻抗变换网络电路、电路板及高速信号采集设备。

背景技术：

1、在示波器、高速信号采集卡等高速信号采集设备中，通常要求设置有50ω电阻输入阻抗的档位，该50ω电阻用于进行阻抗匹配。

2、在相关技术中，通常通过运算放大器、结型场效应管以及npn三极管形成一种阻抗变换网络电路，在该电路中，低频信号以及高频分量通过电容分流，其中低频信号通过运算放大器后再进入结型场效应管以及npn三极管组成的分立网络，而高频分量通过电容后再进入上述的分立网络中，从而确保低频和高频的性能。

3、但上述的阻抗变换网络电路所使用的频段受到元器件的限制，虽然所采用的结型场效应管具有较高的输入阻抗，但其输入电容较大，使得在高频上的驻波比(voltagestanding wave ratio，vswr)较大。且该阻抗变换网络电路的电压增益接近1，导致其噪声特性较差。

技术实现思路

1、本申请提供了一种阻抗变换网络电路、电路板及高速信号采集设备，解决了相关技术中阻抗变换网络电路的电压增益小且工作频率高而导致电路应用场景小的问题，本方案能够降低电路的工作频率，扩大电路的工作频率范围，同时提供较好的低频特性和高频特性，使得电路增益提升，进而有效地减少噪声的干扰。

2、第一方面，本申请提供了一种阻抗变换网络电路，其包括在阻抗变换网络电路的输入端设置的第一输入电阻、在阻抗变换网络电路的输出端设置的负载电阻、低频输入模块、输入级模块、偏置模块和放大模块；

3、其中，低频输入模块的输入端通过第二输入电阻连接阻抗变换网络电路的输入端，低频输入端的输出端连接放大模块的正相输入端，低频输入模块的输入端还通过反馈电阻连接阻抗变换网络电路的输出端，低频输入模块的输入端还通过第三输入电阻接入直流偏移信号，直流偏移信号用于调节输入信号中的直流分量，低频输入模块用于对输入信号中的低频信号进行放大；

4、输入级模块的输入端通过第一输入电容连接阻抗变换网络电路的输入端，输入级模块的输出端连接放大模块的反相输入端，输入级模块用于作为放大模块的输入级并对输入信号中的高频信号进行缓冲放大；

5、偏置模块的输出端连接放大模块的偏置端，偏置模块用于为放大模块提供直流电流；

6、放大模块的输出端连接阻抗变换网络电路的输出端，放大模块用于对低频信号和高频信号进行放大。

7、第二方面，本申请还提供了一种电路板，该电路板包括如第一方面提供的阻抗变换网络电路。

8、第三方面，本申请还提供一种高速信号采集设备，该高速信号采集设备包括第二方面提供的电路板。

9、在本申请方案中，电路能够具有较大范围的工作频率，低频信号通过低频输入模块实现信号放大并接入放大模块的正相输入端，而高频信号则通过输入级模块进行缓冲放大并接入放大模块的反相输入端，高频信号和低频信号经放大后接入负载电阻，放大器模块的正相输入端实现低频信号的注入，其电压增益与反相输入端相同，低频信号过渡平缓，幅频特性平坦，进而电路中低频特性和高频特性良好，电路增益大，有效地减少噪声的干扰。

技术特征：

1.一种阻抗变换网络电路，包括在所述阻抗变换网络电路的输入端设置的第一输入电阻和在所述阻抗变换网络电路的输出端设置的负载电阻，其特征在于，还包括低频输入模块、输入级模块、偏置模块和放大模块；

2.根据权利要求1所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，所述低频输入模块包括运算放大器、第一反馈电容、第一缓冲器和第一滤波电容；

3.根据权利要求1所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，所述输入级模块包括第一偏置电阻、第一子单元和第二子单元，所述第一偏置电阻连接所述第一子单元，所述第二子单元设置在所述第一子单元的输出端；

4.根据权利要求1所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，还包括输出级模块，所述输出级模块包括第四输入电阻、第一子单元和第二子单元，所述第一子单元的输入端连接所述第四输入电阻一端，所述第二子单元设置在所述第一子单元的输出端；

5.根据权利要求3或4所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，所述第一子单元包括第一电感、第一分压电阻、第二滤波电容和第一npn三极管；

6.根据权利要求3或4所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，所述第二子单元包括第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、第五分压电阻、第二电感、第三滤波电容和第二npn三极管；

7.根据权利要求1所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，所述偏置模块包括第六分压电阻、第七分压电阻、第八分压电阻、第三电感、第二反馈电容和第二缓冲器；

8.根据权利要求1所述的阻抗变换网络电路，其特征在于，所述放大模块包括第二输入电容、限流电阻、第二偏置电阻、第九分压电阻、第十分压电阻和第三npn三极管；

9.一种电路板，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的阻抗变换网络电路。

10.一种高速信号采集设备，其特征在于，所述高速信号采集设备包括如权利要求9所述的电路板。

技术总结
本申请提供了一种阻抗变换网络电路、电路板及高速信号采集设备，涉及电子电路技术领域，解决了相关技术中阻抗变换网络电路的电压增益小且工作频率高而导致电路应用场景小的问题，本方案能够降低电路的工作频率，扩大电路的工作频率范围，同时提供较好的低频特性和高频特性，使得电路增益提升，进而有效地减少噪声的干扰。

技术研发人员：周立功,杜少平,谢毓,张晓宇
受保护的技术使用者：广州致远仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15