一種有源單端探頭及一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種有源單端探頭和一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器，所述有源單端探頭包括：信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器和信號(hào)輸出端；還包括：阻值相同的第一平衡電阻和第二平衡電阻；第一平衡電阻的一端接地，非接地端連接在輸入阻抗單元的輸出端和放大器單元的第一輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上；第二平衡電阻的一端接地，非接地端連接在第二電阻的非接地端和放大器單元的第二輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，第二平衡電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值小于第二電阻的阻值。本發(fā)明由于并聯(lián)后的等效電阻相對(duì)于第二電阻變小了，而放大器單元的偏置電流固定不變，因此，由等效電阻產(chǎn)生偏移電壓也同樣變小了。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種有源單端探頭及一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)試測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種有源單端探頭及一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器。

【背景技術(shù)】
[0002]在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域中，探頭是一種采集信號(hào)的裝置，它可以將采集的被測(cè)信號(hào)輸入到測(cè)試測(cè)量?jī)x器中。和探頭結(jié)合使用的測(cè)試測(cè)量?jī)x器可以是示波器、頻譜分析儀器或數(shù)據(jù)采集裝置等。
[0003]探頭通常包括無(wú)源探頭和有源探頭兩種，根據(jù)探頭內(nèi)部不同的前端電路，有源探頭通常分為差分探頭和單端探頭兩種。根據(jù)探頭外部不同的結(jié)構(gòu)，差分探頭又包括手持式差分探頭和焊接式差分探頭，單端探頭又包括手持式單端探頭和焊接式單端探頭。
[0004]有源差分探頭的電路結(jié)構(gòu)基本一致。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?00910237397.5的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種有源差分電壓探頭。如圖1所示，有源差分探頭100包括手柄端101、同軸線(xiàn)和探頭放大器102。手柄端101設(shè)有兩個(gè)輸入端IN+和IN-，用于接入差分被測(cè)信號(hào)的正負(fù)端。輸入端IN+連接有阻尼電阻R1P，輸入端IN-連接有阻尼電阻R1N。阻尼電阻RlP與電阻R2P、電容ClP并聯(lián)構(gòu)成的RC分壓電路相串聯(lián)。阻尼電阻RlN與電阻R2N、電容ClN并聯(lián)構(gòu)成的RC分壓電路相串聯(lián)。電阻R2P、電容ClP并聯(lián)構(gòu)成的RC分壓電路的另一端連接于手柄正極輸出端。電阻R2N、電容ClN并聯(lián)構(gòu)成的RC分壓電路的另一端連接于手柄負(fù)極輸出端。
[0005]手柄正極輸出端通過(guò)同軸線(xiàn)I與探頭放大器102的正極輸入端相連。手柄負(fù)極輸出端通過(guò)同軸線(xiàn)2與探頭放大器102的負(fù)極輸入端相連。
[0006]探頭放大器102由全差分放大器Ul及若干電容電阻構(gòu)成。探頭放大器102的正極輸入端連接有終端電阻RTP，探頭放大器102的負(fù)極輸入端連接有終端電阻RTN。終端電阻RTP接入全差分放大器Ul的正輸入端，終端電阻RTN接入全差分放大器Ul的負(fù)輸入端。由電阻R4P與電容C2P串聯(lián)后再與電阻R3P并聯(lián)所構(gòu)成的RC分壓電路，并聯(lián)在全差分放大器Ul的正輸入端和負(fù)輸出端之間。由電阻R4N與電容C2N串聯(lián)后再與電阻R3N并聯(lián)所構(gòu)成的RC分壓電路,并聯(lián)在全差分放大器Ul的負(fù)輸入端和正輸出端之間。全差分放大器Ul的負(fù)輸出端為探頭放大器102的正極輸出端,全差分放大器Ul的正輸出端為探頭放大器102的負(fù)極輸出端。
[0007]探頭放大器102的正極輸出端通過(guò)電阻R6接地。探頭放大器102的負(fù)極輸出端通過(guò)電阻R5與同軸線(xiàn)3相連，并通過(guò)同軸線(xiàn)3將被測(cè)信號(hào)輸出至示波器。為了保證有源差分探頭100的正負(fù)輸入對(duì)稱(chēng)，一般設(shè)計(jì)時(shí)取RlP=RlN, R2P=R2N，ClP=ClN, RTP=RTN, R4P=R4N，R3P=R3N，C2P=C2N。上述公開(kāi)文件中還介紹了多種有源差分探頭的實(shí)現(xiàn)方式，圖1所示的結(jié)構(gòu)僅是其一種實(shí)現(xiàn)方式，但有源差分探頭的主要結(jié)構(gòu)均是由手柄端101和探頭放大器102構(gòu)成。
[0008]有源單端探頭的電路結(jié)構(gòu)與有源差分探頭100的電路結(jié)構(gòu)部分類(lèi)似，參照?qǐng)D2，有源單端探頭200也包括手柄端201和探頭放大器202，手柄端201具有輸入端IN+的一條支路以及除手柄端201以外的電路結(jié)構(gòu)與有源差分探頭100相同，與有源差分探頭100所不同的是，手柄端201的另一條支路由一端接地的電阻R2N直接連接至同軸線(xiàn)2。
[0009]有源單端探頭200的此種結(jié)構(gòu)，存在如下問(wèn)題:當(dāng)使用有源單端探頭200時(shí)，由于探頭放大器202的負(fù)極輸入端通過(guò)電阻R2N接地，探頭放大器202的負(fù)極輸入端與地之間會(huì)產(chǎn)生偏置電流I，偏置電流I會(huì)在電阻R2N上形成偏移電壓，這樣在測(cè)量被測(cè)信號(hào)時(shí)，會(huì)在測(cè)試測(cè)量?jī)x器上看到被測(cè)信號(hào)具有一個(gè)明顯的偏移電壓信號(hào)，當(dāng)測(cè)試測(cè)量?jī)x器的垂直檔位較小時(shí)，該偏移電壓信號(hào)尤為明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有源單端探頭和一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器，能夠減小探頭產(chǎn)生的偏移電壓。
[0011]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種有源單端探頭，包括:信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器和信號(hào)輸出端；
[0012]手持前端包括:第一電阻、輸入阻抗單元和第二電阻；第一電阻的一端連接信號(hào)輸入端，另一端連接輸入阻抗單元的輸入端，第二電阻的一端接地；
[0013]探頭放大器包括:第一終端電阻、第二終端電阻和放大器單元；第一終端電阻的一端電連接阻抗單元的輸出端，另一端連接放大器單元的第一輸入端；第二終端電阻的一端電連接第二電阻的非接地端，另一端連接放大器單元的第二輸入端，放大器單元的第一輸出端通過(guò)串聯(lián)的第一負(fù)載電阻接地，放大器單元的第二輸出端通過(guò)串聯(lián)的第二負(fù)載電阻連接信號(hào)輸出端；
[0014]所述有源單端探頭還包括:阻值相同的第一平衡電阻和第二平衡電阻；第一平衡電阻的一端接地，非接地端連接在輸入阻抗單元的輸出端和放大器單元的第一輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上；第二平衡電阻的一端接地，非接地端連接在第二電阻的非接地端和放大器單元的第二輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，其中，第二平衡電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值小于第二電阻的阻值。
[0015]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的第一平衡電阻的非接地端連接放大器單元的第一輸入端，第二平衡電阻的非接地端連接放大器單元的第二輸入端。
[0016]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的第一平衡電阻的非接地端連接輸入阻抗單元的輸出端，第二平衡電阻的非接地端連接第二電阻的非接地端。
[0017]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的第一終端電阻的一端通過(guò)串聯(lián)的第一同軸線(xiàn)電連接阻抗單元的輸出端，第二終端電阻的一端通過(guò)串聯(lián)的第二同軸線(xiàn)電連接第二電阻的非接地端；第一平衡電阻的非接地端連接在第一同軸線(xiàn)與第一終端電阻之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，第二平衡電阻的非接地端連接在第二同軸線(xiàn)與第二終端電阻之間的串聯(lián)連線(xiàn)上。
[0018]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，在手持前端和探頭放大器的PCB板上，第一平衡電阻和第二平衡電阻相對(duì)于放大器單元對(duì)稱(chēng)布設(shè)。
[0019]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的輸入阻抗單元包括并聯(lián)的輸入電阻和輸入電容；第二電阻和輸入電阻的阻值相同，第二電阻與第二平衡電阻的阻值比例為100:1。
[0020]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的第二平衡電阻的取值范圍為1ΚΩ?10ΚΩ。
[0021]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的放大器單元包括:第一全差分放大器、連接在第一全差分放大器的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?、連接在第一全差分放大器的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧坏谝蝗罘址糯笃鞯恼斎攵俗鳛榉糯笃鲉卧牡谝惠斎攵?，其?fù)輸入端作為放大器單元的第二輸入端，其負(fù)輸出端作為放大器單元的第一輸出端，其正輸出端作為放大器單元的第二輸出端。
[0022]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的探頭還包括緩沖電路，所述緩沖電路包括:第二全差分放大器、連接在放大器單元的第一輸出端和第二全差分放大器的負(fù)輸入端之間的第一緩沖電阻、連接在放大器單元的第二輸出端和第二全差分放大器的正輸入端之間的第二緩沖電阻、連接在第二全差分放大器的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第一反饋電阻、連接在第二全差分放大器的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第二反饋電阻；放大器單元的第一輸出端通過(guò)串聯(lián)的第一緩沖電阻、第一反饋電阻、第一負(fù)載電阻接地，放大器單元的第二輸出端通過(guò)第二緩沖電阻、第二反饋電阻和第二負(fù)載電阻連接信號(hào)輸出端。
[0023]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的放大器單元包括:第一全差分放大器、連接在第一全差分放大器的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?、連接在第一全差分放大器的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧?；第一全差分放大器的正輸入端作為放大器單元的第一輸入端，其?fù)輸入端作為放大器單元的第二輸入端，其正輸出端作為放大器單元的第一輸出端，其負(fù)輸出端作為放大器單元的第二輸出端。
[0024]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的放大器單元包括:正輸入端接地的第一放大器、正輸入端接地的第二放大器、連接在第一放大器的負(fù)輸入端與其輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧⑦B接在第二放大器的負(fù)輸入端與其輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧?；第一放大器的?fù)輸入端作為放大器單元的第一輸入端，其輸出端作為放大器單元的第一輸出端；第二放大器的負(fù)輸入端作為放大器單元的第二輸入端，其輸出端作為放大器單元的第二輸出端。
[0025]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，本發(fā)明所述的第一反饋?zhàn)杩箚卧偷诙答佔(zhàn)杩箚卧械拿恳粋€(gè)均包括:一個(gè)電阻與一個(gè)電容串聯(lián)后、再與另一個(gè)電阻并聯(lián)而成的阻容結(jié)構(gòu)；阻容結(jié)構(gòu)中電容的取值范圍為0.1pF?0.4pF，阻容結(jié)構(gòu)中電阻的取值范圍為200 Ω?500 Ω。
[0026]本發(fā)明還公開(kāi)了一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器，包括有源單端探頭，所述有源單端探頭包括:信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器和信號(hào)輸出端；手持前端包括:第一電阻、輸入阻抗單元和第二電阻；第一電阻的一端連接信號(hào)輸入端，另一端連接輸入阻抗單元的輸入端，第二電阻的一端接地；探頭放大器包括:第一終端電阻、第二終端電阻和放大器單元；第一終端電阻的一端電連接阻抗單元的輸出端，另一端連接放大器單元的第一輸入端；第二終端電阻的一端電連接第二電阻的非接地端，另一端連接放大器單元的第二輸入端，放大器單元的第一輸出端通過(guò)串聯(lián)的第一負(fù)載電阻接地，放大器單元的第二輸出端通過(guò)串聯(lián)的第二負(fù)載電阻連接信號(hào)輸出端；
[0027]所述有源單端探頭還包括:阻值相同的第一平衡電阻和第二平衡電阻；第一平衡電阻的一端接地，非接地端連接在輸入阻抗單元的輸出端和放大器單元的第一輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上；第二平衡電阻的一端接地，非接地端連接在第二電阻的非接地端和放大器單元的第二輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，其中，第二平衡電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值小于第二電阻的阻值。
[0028]所述測(cè)試測(cè)量?jī)x器中的有源單端探頭可以為前述各個(gè)舉例說(shuō)明中的有源單端探頭。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030]1、本發(fā)明在有源單端探頭電路的兩條支路上對(duì)稱(chēng)性的增加第一平衡電阻和第二平衡電阻，相當(dāng)于在第二電阻上并聯(lián)了一個(gè)小阻值電阻，則并聯(lián)后的等效電阻相對(duì)于第二電阻變小了，而放大器單元的偏置電流固定不變，因此，等效電阻兩端的電壓，即由第二電阻產(chǎn)生的偏移電壓，也同樣變小了。
[0031]2、第一平衡電阻、第二平衡電阻的非接地端有多種設(shè)置形式，在走線(xiàn)盡量短的情況下，即最靠近放大器單元的第一輸入端和第二輸入端時(shí)，可以減小產(chǎn)生的寄生電感和寄生電容，避免影響探頭的高頻部分參數(shù)。
[0032]3、在手持前端和探頭放大器的PCB板上，第一平衡電阻和第二平衡電阻相對(duì)于放大器單元對(duì)稱(chēng)布設(shè)，以保證更好的對(duì)稱(chēng)性，獲得更好的帶內(nèi)平坦度。
[0033]4、第二電阻與第二平衡電阻的阻值比例優(yōu)選為100:1，使得二者的并聯(lián)得到的等效電阻，相比第二電阻明顯的減小，以達(dá)到減小偏移電壓的目的；并且平衡電阻的取值也不會(huì)由于過(guò)小而影響有源單端探頭的帶寬與頻響參數(shù)。
[0034]5、輸入電阻、第二電阻的取值范圍可以為100K?1ΜΩ，則相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，增大了輸入阻抗，并取值在合適的范圍，既能夠保證探頭的帶寬以及帶內(nèi)平坦度參數(shù)，又減小了對(duì)被測(cè)信號(hào)產(chǎn)生的干擾，擴(kuò)大了探頭的可測(cè)性以及使用范圍。
[0035]6、阻容結(jié)構(gòu)中電容的取值范圍為0.1pF?0.4pF，阻容結(jié)構(gòu)中電阻的取值范圍為200 Ω?500Ω。則通過(guò)調(diào)節(jié)放大器單元中的反饋參數(shù)，增大電阻，減小電容，從而增大了高頻補(bǔ)償路徑的阻抗，減小了衰減比例，實(shí)現(xiàn)了增加探頭高頻帶寬的目的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1是現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的一種有源差分探頭100的電路圖；
[0037]圖2是現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的一種有源單端探頭200的電路圖；
[0038]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一給出的一種有源單端探頭300的電路圖；
[0039]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二給出的一種有源單端探頭400的電路圖；
[0040]圖5是本發(fā)明實(shí)施例三給出的一種有源單端探頭500的電路圖；
[0041]圖6是本發(fā)明實(shí)施例四給出的一種有源單端探頭600的電路圖；
[0042]圖7是本發(fā)明實(shí)施例五給出的一種有源單端探頭700的電路圖；
[0043]圖8是本發(fā)明實(shí)施例六給出的一種有源單端探頭800的電路圖；
[0044]圖9是本發(fā)明實(shí)施例七給出的一種有源單端探頭900的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0046]實(shí)施例一
[0047]參照?qǐng)D3，示出了本發(fā)明實(shí)施例一給出的一種有源單端探頭300的電路圖。有源單端探頭300包括:信號(hào)輸入端IN+、手持前端301、探頭放大器302和信號(hào)輸出端OUT。
[0048]手持前端301 (也稱(chēng)手柄端)包括:第一電阻RIP、輸入阻抗單元3011和第二電阻R2N ;第一電阻RlP的一端連接信號(hào)輸入端IN+，另一端連接輸入阻抗單元3011的輸入端，第二電阻R2N的一端接地GND ；
[0049]探頭放大器302包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元3021 ；第一終端電阻RTP的一端電連接阻抗單元3011的輸出端，另一端連接放大器單元3021的第一輸入端ini ;第二終端電阻RTN的一端電連接第二電阻R2N的非接地端，另一端連接放大器單兀3021的第二輸入端in2,放大器單兀3021的第一輸出端outl通過(guò)串聯(lián)的第一負(fù)載電阻R6接地，放大器單元3021的第二輸出端out2通過(guò)串聯(lián)的第二負(fù)載電阻R5連接信號(hào)輸出端OUT。
[0050]作為一個(gè)舉例說(shuō)明，第一終端電阻RTP的一端通過(guò)串聯(lián)的同軸線(xiàn)I電連接阻抗單元3011的輸出端，第二終端電阻RTN的一端通過(guò)串聯(lián)的同軸線(xiàn)2電連接第二電阻R2N的非接地端。第二負(fù)載電阻R5和信號(hào)輸出端OUT之間還連接有同軸線(xiàn)3。同軸線(xiàn)1、同軸線(xiàn)2和同軸線(xiàn)3可以是高帶寬同軸線(xiàn)纜。作為另一個(gè)舉例說(shuō)明，還可以將同軸線(xiàn)1、同軸線(xiàn)2和同軸線(xiàn)3替換為具有屏蔽層、絕緣層的插針、插線(xiàn)等。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例一中，輸入阻抗單兀3011包括并聯(lián)的輸入電阻R2P和輸入電容ClP。放大器單兀3021包括:第一全差分放大器U1、連接在第一全差分放大器Ul的正輸入端與第一全差分放大器Ul的負(fù)輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?022、連接在第一全差分放大器Ul的負(fù)輸入端與第一全差分放大器Ul的正輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚呜?023。第一全差分放大器Ul的正輸入端作為放大器單元3021的第一輸入端inl，其負(fù)輸入端作為放大器單元3021的第二輸入端in2，其負(fù)輸出端作為放大器單元3021的第一輸出端outl，其正輸出端作為放大器單元3021的第二輸出端out2。第一反饋?zhàn)杩箚卧?022包括電阻R4P與電容C2P串聯(lián)后、再與電阻R3P并聯(lián)所構(gòu)成的阻容結(jié)構(gòu)，第二反饋?zhàn)杩箚卧?023包括電阻R4N與電容C2N串聯(lián)后、再與電阻R3N并聯(lián)所構(gòu)成的阻容結(jié)構(gòu)。
[0052]輸入阻抗單元3011和放大器單元3021用于衰減來(lái)自于信號(hào)輸入端IN+的被測(cè)信號(hào)，其中，輸入阻抗單元3011和第二電阻R2N作為有源單端探頭300的輸入阻抗，與第一反饋?zhàn)杩箚卧?022、第二反饋?zhàn)杩箚卧?023組成衰減比例電路。探頭放大器302有兩個(gè)作用:一個(gè)是與手持前端301組成衰減網(wǎng)絡(luò)，用于衰減由信號(hào)輸入端IN+接入的被測(cè)信號(hào)，另一個(gè)是用于提高電路帶載能力和系統(tǒng)帶寬。
[0053]為了保證有源單端探頭300的對(duì)稱(chēng)，一般設(shè)計(jì)時(shí)取R2P=R2N，RTP=RTN, R4P=R4N,R3P=R3N, C2P=C2N。作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，各個(gè)器件的參數(shù)可以有如下取值:C1P=0.2pF，R2P=R2N=100k Ω，RTP=RTN=50 Ω，R3P=R3N=20K Ω，C2P=C2N=0.4pF, R4P=R4N=200 Ω。在具體實(shí)施例中，還可以在第二電阻R2N的兩端并聯(lián)一個(gè)電容，該電容的取值與輸入電容ClP相同，以保證更好的對(duì)稱(chēng)性，獲得更好的帶內(nèi)平坦度。
[0054]有源單端探頭300還包括:阻值相同的第一平衡電阻REP和第二平衡電阻REN ;第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接放大器單元3021的第一輸入端inl ;第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接放大器單元3021的第二輸入端in2，其中，第二平衡電阻REN與第二電阻R2N并聯(lián)后的阻值小于第二電阻R2N的阻值。
[0055]由于偏移電壓是圖3中第二電阻R2N與放大器單元3021的偏置電流I的乘積。由于第二終端電阻RTN的阻值(通常為幾十歐)遠(yuǎn)小于第二電阻R2N的阻值(通常達(dá)到上千歐)，因此，忽略不計(jì)第二終端電阻RTN，在電路的兩條支路上對(duì)稱(chēng)性的增加第一平衡電阻REP和第二平衡電阻REN，相當(dāng)于在第二電阻R2N上并聯(lián)了一個(gè)小阻值電阻，則并聯(lián)后的等效電阻相對(duì)于第二電阻R2N變小了，而放大器單元3021的偏置電流I固定不變，因此，等效電阻兩端的電壓，即由第二電阻R2N產(chǎn)生的偏移電壓，也同樣變小了。
[0056]實(shí)施例二
[0057]參照?qǐng)D4，示出了本發(fā)明實(shí)施例二給出的一種有源單端探頭400的電路圖。有源單立而探頭400包括:彳目號(hào)輸入纟而IN+、手持如纟而401、探頭放大器402和彳目號(hào)輸出纟而OUT。手持前端401包括:第一電阻R1P、輸入阻抗單元4011和第二電阻R2N ;探頭放大器402包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元4021。各個(gè)部件的連接關(guān)系及其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)、各個(gè)元器件的取值范圍，可參見(jiàn)實(shí)施例一。
[0058]與實(shí)施例一不同的是，第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接輸入阻抗單元4011的輸出端，第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接第二電阻R2N的非接地端。
[0059]實(shí)施例三
[0060]參照?qǐng)D5，示出了本發(fā)明實(shí)施例三給出的一種有源單端探頭500的電路圖。有源單立而探頭500包括:彳目號(hào)輸入纟而IN+、手持如纟而501、探頭放大器502和彳目號(hào)輸出纟而OUT。手持前端501包括:第一電阻R1P、輸入阻抗單元5011和第二電阻R2N ;探頭放大器502包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元5021。各個(gè)部件的連接關(guān)系及其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)、各個(gè)元器件的取值范圍，可參見(jiàn)實(shí)施例一。
[0061]與實(shí)施例一不同的是，第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接在同軸線(xiàn)I與第一終端電阻RTP之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，即同軸線(xiàn)I的輸出端；第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接在同軸線(xiàn)2與第二終端電阻RTN之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，即同軸線(xiàn)2的輸出端。
[0062]通過(guò)上述實(shí)施例一、二和三，可以看出，由于第二平衡電阻RTN與第二電阻R2N并聯(lián)后的阻值小于第二電阻R2N的阻值，因此，并聯(lián)后的等效電阻變小了，而放大器單元3021、4021、5021的偏置電流I為第一全差分放大器Ul的固有性能指標(biāo)，固定不變，因此，等效電阻兩端的電壓，即由第二電阻R2N產(chǎn)生的偏移電壓，也同樣變小了。需要說(shuō)明的是，第一平衡電阻REP、第二平衡電阻REN的接地端要盡可能靠近放大器單元3021、4021、5021，避免對(duì)地形成耦合電容，此外，第一平衡電阻REP、第二平衡電阻REN的走線(xiàn)應(yīng)盡量短，以免產(chǎn)生寄生電感和寄生電容，影響探頭的高頻部分參數(shù)。因此，實(shí)施例一為優(yōu)選的實(shí)施例，相比實(shí)施例二和三，對(duì)高頻部分的影響最小。
[0063]實(shí)施例四
[0064]在前述的實(shí)施例一、二和三中，該有源差分電壓探頭僅采用了一個(gè)全差分放大器Ul來(lái)實(shí)現(xiàn)一級(jí)比例放大電路。在無(wú)法滿(mǎn)足整體衰減倍數(shù)時(shí)，就可以設(shè)計(jì)第二級(jí)的緩沖電路來(lái)實(shí)現(xiàn)不足夠的增益，以保證有源單端探頭達(dá)到所需要的增益。
[0065]參照?qǐng)D6，示出了本發(fā)明實(shí)施例四給出的一種有源單端探頭600的電路圖。有源單端探頭600包括:信號(hào)輸入端IN+、手持前端601、探頭放大器602、緩沖電路603和信號(hào)輸出端OUT。手持前端601包括:第一電阻R1P、輸入阻抗單元6011和第二電阻R2N ;探頭放大器602包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元6021。放大器單元6021包括:第一全差分放大器U1、連接在第一全差分放大器Ul的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?022、連接在第一全差分放大器Ul的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧?023。各個(gè)部件的連接關(guān)系及其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)、各個(gè)元器件的取值范圍，可參見(jiàn)實(shí)施例一。
[0066]第一全差分放大器Ul的正輸入端作為放大器單元6021的第一輸入端inl,第一全差分放大器Ul的負(fù)輸入端作為放大器單元6021的第二輸入端in2。與實(shí)施例一不同的是，第一全差分放大器Ul的正輸出端作為放大器單元6021的第一輸出端outl,第一全差分放大器Ul的負(fù)輸出端作為放大器單兀6021的第二輸出端out2。
[0067]有源單端探頭600還包括緩沖電路603，緩沖電路603包括:第二全差分放大器U2、連接在放大器單兀6021的第一輸出端outl和第二全差分放大器U2的負(fù)輸入端之間的第一緩沖電阻R7N、連接在放大器單元6021的第二輸出端out2和第二全差分放大器U2的正輸入端之間的第二緩沖電阻R7P、連接在第二全差分放大器U2的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第一反饋電阻R8N、連接在第二全差分放大器U2的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第二反饋電阻R8P。放大器單元6021的第一輸出端outl通過(guò)串聯(lián)的第一緩沖電阻R7N、第一反饋電阻R8N、第一負(fù)載電阻R6接地，放大器單元6021的第二輸出端out2通過(guò)串聯(lián)的第二緩沖電阻R7P、第二反饋電阻R8P、第二負(fù)載電阻R5連接信號(hào)輸出端OUT。在緩沖電路600中，各個(gè)電阻可以有如下取值:R7P=R7N=100Q，R8P=R8N=200 Ω。
[0068]實(shí)施例五
[0069]參照?qǐng)D7，示出了本發(fā)明實(shí)施例五給出的一種有源單端探頭700的電路圖。有源單端探頭700包括:信號(hào)輸入端IN+、手持前端701、探頭放大器702、緩沖電路703和信號(hào)輸出端OUT。手持前端701包括:第一電阻R1P、輸入阻抗單元7011和第二電阻R2N ;探頭放大器702包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元7021。緩沖電路703包括:第二全差分放大器U2、連接在放大器單兀7021的第一輸出端outl和第二全差分放大器U2的負(fù)輸入端之間的第一緩沖電阻R7N、連接在放大器單元7021的第二輸出端out2和第二全差分放大器U2的正輸入端之間的第二緩沖電阻R7P、連接在第二全差分放大器U2的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第一反饋電阻R8N、連接在第二全差分放大器U2的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第二反饋電阻R8P。各個(gè)部件的連接關(guān)系及其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)、各個(gè)元器件的取值范圍，相關(guān)內(nèi)容可分別參見(jiàn)實(shí)施例一和實(shí)施例四。
[0070]與實(shí)施例四不同的是，第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接輸入阻抗單元7011的輸出端，第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接第二電阻R2N的非接地端。
[0071]可以理解的是，作為另一個(gè)實(shí)施例，在具有緩沖電路的有源單端探頭中，第一平衡電阻REP和第二平衡電阻REN的連接位置可以參照?qǐng)D5所示的實(shí)施例三，其中，第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接在同軸線(xiàn)I與第一終端電阻RTP之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，即同軸線(xiàn)I的輸出端；第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接在同軸線(xiàn)2與第二終端電阻RTN之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，即同軸線(xiàn)2的輸出端。信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器、緩沖電路和信號(hào)輸出端的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系，可參見(jiàn)圖6所示的實(shí)施例四,此處從略,不再給出具體電路圖。
[0072]通過(guò)上述實(shí)施例四和五，可以看出，由于第二平衡電阻RTN與第二電阻R2N并聯(lián)后的阻值小于第二電阻R2N的阻值，因此，并聯(lián)后的等效電阻變小了，而放大器單元6021、7021的偏置電流I為第一全差分放大器Ul的固有性能指標(biāo)，固定不變，因此，等效電阻兩端的電壓，即由第二電阻R2N產(chǎn)生的偏移電壓，也同樣變小了。同樣的，第一平衡電阻REP、第二平衡電阻REN的接地端也需要盡可能靠近放大器單元6021、7021，且走線(xiàn)應(yīng)盡量短，以免產(chǎn)生寄生電感和寄生電容，影響探頭的高頻部分參數(shù)。因此，實(shí)施例四為優(yōu)選的實(shí)施例，相比實(shí)施例五，對(duì)高頻部分的影響最小。
[0073]實(shí)施例六
[0074]在具有緩沖電路的有源單端探頭中，探頭放大器除了可以采用如前述實(shí)施例四和五所示的單個(gè)全差分放大器Ui設(shè)計(jì)外，還可以采用兩個(gè)普通放大器的設(shè)計(jì)方式。
[0075]參照?qǐng)D8，示出了本發(fā)明實(shí)施例六給出的一種有源單端探頭800的電路圖。有源單端探頭800包括:信號(hào)輸入端IN+、手持前端801、探頭放大器802、緩沖電路803和信號(hào)輸出端OUT。手持前端801包括:第一電阻R1P、輸入阻抗單元8011和第二電阻R2N ;探頭放大器802包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元8021。緩沖電路803包括:第二全差分放大器U2、第一緩沖電阻R7N、第二緩沖電阻R7P、第一反饋電阻R8N和第二反饋電阻R8P。各個(gè)部件的連接關(guān)系及其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)、各個(gè)元器件的取值范圍，相關(guān)內(nèi)容可分別參見(jiàn)實(shí)施例一和實(shí)施例四。
[0076]與實(shí)施例四不同的是，放大器單元8021包括:正輸入端接地的第一放大器U11、正輸入端接地的第二放大器U12、連接在第一放大器Ull的負(fù)輸入端與其輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?022、連接在第二放大器U12的負(fù)輸入端與其輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧?023。第一反饋?zhàn)杩箚卧?022和第二反饋?zhàn)杩箚卧?023的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和元器件的取值范圍可參見(jiàn)實(shí)施例一。第一放大器Ull的負(fù)輸入端作為放大器單元8021的第一輸入端inl,第一放大器UlI的輸出端作為放大器單兀8021的第一輸出端outl ;第二放大器U12的負(fù)輸入端作為放大器單兀8021的第二輸入端in2,第二放大器U12的輸出端作為放大器單兀8021的第二輸出端out2。放大器單兀8021的第一輸出端outl通過(guò)串聯(lián)的第一緩沖電阻R7N、第一反饋電阻R8N、第一負(fù)載電阻R6接地，放大器單元8021的第二輸出端out2通過(guò)串聯(lián)的第二緩沖電阻R7P、第二反饋電阻R8P、第二負(fù)載電阻R5連接信號(hào)輸出端OUT。
[0077]實(shí)施例七
[0078]參照?qǐng)D9，示出了本發(fā)明實(shí)施例六給出的一種有源單端探頭900的電路圖。有源單端探頭900包括:信號(hào)輸入端IN+、手持前端901、探頭放大器902、緩沖電路903和信號(hào)輸出端OUT。手持前端901包括:第一電阻R1P、輸入阻抗單元9011和第二電阻R2N ;探頭放大器902包括:第一終端電阻RTP、第二終端電阻RTN和放大器單元9021。緩沖電路903包括:第二全差分放大器U2、第一緩沖電阻R7N、第二緩沖電阻R7P、第一反饋電阻R8N和第二反饋電阻R8P。各個(gè)部件的連接關(guān)系及其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)、各個(gè)元器件的取值范圍，相關(guān)內(nèi)容可分別參見(jiàn)實(shí)施例一、四和實(shí)施例六。
[0079]與實(shí)施例六不同的是，第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接輸入阻抗單元9011的輸出端，第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接第二電阻R2N的非接地端。
[0080]可以理解的是，作為另一個(gè)實(shí)施例，在具有由第一放大器Ull和第二放大器U12構(gòu)成的放大器單元、以及具有緩沖電路的有源單端探頭中，第一平衡電阻REP和第二平衡電阻REN的連接位置可以參照?qǐng)D5所示的實(shí)施例三，其中，第一平衡電阻REP的一端接地，第一平衡電阻REP的非接地端連接在同軸線(xiàn)I與第一終端電阻RTP之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，即同軸線(xiàn)I的輸出端；第二平衡電阻REN的一端接地，第二平衡電阻REN的非接地端連接在同軸線(xiàn)2與第二終端電阻RTN之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，即同軸線(xiàn)2的輸出端。信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器、緩沖電路和信號(hào)輸出端的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系，可參見(jiàn)圖8所示的實(shí)施例六，此處從略，不再給出具體電路圖。
[0081]通過(guò)上述實(shí)施例六和七，可以看出，由于第二平衡電阻RTN與第二電阻R2N并聯(lián)后的阻值小于第二電阻R2N的阻值，因此，并聯(lián)后的等效電阻變小了，而放大器單元8021、9021的偏置電流I為第二放大器U12的固有性能指標(biāo)，固定不變，因此，等效電阻兩端的電壓，即由第二電阻R2N產(chǎn)生的偏移電壓，也同樣變小了。同樣的，第一平衡電阻REP、第二平衡電阻REN的接地端也需要盡可能靠近放大器單元8021、9021，且走線(xiàn)應(yīng)盡量短，以免產(chǎn)生寄生電感和寄生電容，影響探頭的高頻部分參數(shù)。因此，實(shí)施例六為優(yōu)選的實(shí)施例，相比實(shí)施例七，對(duì)高頻部分的影響最小。
[0082]在上述各個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選的，在手持前端和探頭放大器的PCB板上，第一平衡電阻REP和第二平衡電阻REN相對(duì)于放大器單元對(duì)稱(chēng)布設(shè)，以保證更好的對(duì)稱(chēng)性，獲得更好的帶內(nèi)平坦度。
[0083]在上述各個(gè)實(shí)施例中，平衡電阻(即第一平衡電阻REP、第二平衡電阻REN)的取值一般需要滿(mǎn)足如下兩個(gè)條件:1、平衡電阻的阻值一般要遠(yuǎn)小于第二電阻R2N的阻值，通過(guò)二者的并聯(lián)得到的等效電阻，相比第二電阻R2N明顯的減小，以達(dá)到減小偏移電壓的目的；2、平衡電阻的取值也不宜過(guò)小，過(guò)小會(huì)影響有源單端探頭的帶寬與頻響參數(shù)。偏置電流I是第一全差分放大器Ul或第二放大器U12固有的性能指標(biāo)，由元器件本身決定。根據(jù)預(yù)設(shè)的偏移電壓取值范圍，以及公式:偏移電壓U=偏置電流I*等效電阻R，就可以得出等效電阻R的取值范圍，然后再根據(jù)等效電阻R和第二電阻R2N的取值，就可以得到第二平衡電阻REN的取值范圍。作為一個(gè)舉例說(shuō)明，第二電阻R2N與第二平衡電阻REN的阻值比例為100:1。作為一個(gè)舉例說(shuō)明，第二平衡電阻REN的取值范圍可以為1ΚΩ?10ΚΩ。優(yōu)選的，第二電阻R2N取值100 Ω，第二平衡電阻REN取值為IK Ω。
[0084]在上述各個(gè)實(shí)施例中，理想的探頭輸入阻抗為無(wú)窮大，但當(dāng)輸入阻抗增大到一定阻值后，會(huì)影響探頭的帶寬以及帶內(nèi)平坦度參數(shù)。而輸入阻抗過(guò)小，則對(duì)被測(cè)信號(hào)產(chǎn)生的干擾大，造成信號(hào)失真。嚴(yán)格來(lái)講，輸入阻抗為R1P+R2P+RTP,由于第一電阻R1P、第一終端電阻RTP阻值相對(duì)較小，可以忽略不計(jì)，因此，輸入阻抗可以看似為輸入電阻R2P。在現(xiàn)有技術(shù)中，構(gòu)成輸入阻抗的輸入電阻R2P的取值為25ΚΩ，輸入阻抗小，制約了有源單端探頭的使用范圍，對(duì)于較大內(nèi)阻的被測(cè)信號(hào)測(cè)量失真較大。作為一個(gè)舉例說(shuō)明，在上述各個(gè)實(shí)施例中，輸入電阻R2P的取值范圍可以為100K?IM Ω，由于第二電阻R2N和輸入電阻R2P的阻值相同，因此，第二電阻R2N的取值范圍也對(duì)應(yīng)為100K?1ΜΩ。相對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，增大了輸入阻抗，并取值在合適的范圍，既能夠保證探頭的帶寬以及帶內(nèi)平坦度參數(shù)，又減小了對(duì)被測(cè)信號(hào)產(chǎn)生的干擾，擴(kuò)大了探頭的可測(cè)性以及使用范圍。
[0085]在上述各個(gè)實(shí)施例中，由于增加了第一平衡電阻REP和第二平衡電阻REN，對(duì)探頭頻響帶來(lái)了一定影響，使得探頭高頻部分的帶寬減小。在上述各個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)調(diào)整第一反饋?zhàn)杩箚卧?、第二反饋?zhàn)杩箚卧械碾娮鑂4P、R4N和電容C2P、C2N來(lái)實(shí)現(xiàn)頻響的補(bǔ)償?，F(xiàn)有技術(shù)的電阻R4P和R4N的阻值通常為100 Ω，電容C2P和C2N的電容值通常為0.5pF。作為一個(gè)舉例說(shuō)明，電阻R4P和R4N的取值范圍為200 Ω?500 Ω，優(yōu)選取值為200 Ω ;電容C2P和C2N的取值范圍為0.1pF?0.4pF，優(yōu)選取值為0.4pF。通過(guò)調(diào)節(jié)放大器單元中的反饋參數(shù)，增大電阻R4P和R4N，減小電容R4P和R4N，從而增大了高頻補(bǔ)償路徑的阻抗，減小了衰減比例，實(shí)現(xiàn)了增加探頭高頻帶寬的目的。
[0086]本發(fā)明還提供了一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器的實(shí)施例，包括一種有源單端探頭，所述有源單端探頭包括:信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器和信號(hào)輸出端。手持前端包括:第一電阻、輸入阻抗單元和第二電阻；第一電阻的一端連接信號(hào)輸入端，另一端連接輸入阻抗單元的輸入端，第二電阻的一端接地。探頭放大器包括:第一終端電阻、第二終端電阻和放大器單元；第一終端電阻的一端電連接阻抗單元的輸出端，另一端連接放大器單元的第一輸入端；第二終端電阻的一端電連接第二電阻的非接地端，另一端連接放大器單元的第二輸入端，放大器單元的第一輸出端通過(guò)串聯(lián)的第一負(fù)載電阻接地，放大器單元的第二輸出端通過(guò)串聯(lián)的第二負(fù)載電阻連接信號(hào)輸出端。
[0087]所述有源單端探頭還包括:阻值相同的第一平衡電阻和第二平衡電阻；第一平衡電阻的一端接地，非接地端連接在輸入阻抗單元的輸出端和放大器單元的第一輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上；第二平衡電阻的一端接地，非接地端連接在第二電阻的非接地端和放大器單元的第二輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，其中，第二平衡電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值小于第二電阻的阻值。
[0088]在本實(shí)施例中，測(cè)試測(cè)量?jī)x器可以是示波器、頻譜分析儀器和數(shù)據(jù)采集裝置等。測(cè)試測(cè)量?jī)x器的有源單端探頭可以為前述各個(gè)有源單端探頭實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的探頭。
[0089]本說(shuō)明書(shū)中的每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。
[0090]以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種有源單端探頭及一種測(cè)試測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種有源單端探頭，包括:信號(hào)輸入端、手持前端、探頭放大器和信號(hào)輸出端； 手持前端包括:第一電阻、輸入阻抗單兀和第二電阻；第一電阻的一端連接信號(hào)輸入端，另一端連接輸入阻抗單元的輸入端，第二電阻的一端接地； 探頭放大器包括:第一終端電阻、第二終端電阻和放大器單元；第一終端電阻的一端電連接阻抗單元的輸出端，另一端連接放大器單元的第一輸入端；第二終端電阻的一端電連接第二電阻的非接地端，另一端連接放大器單元的第二輸入端，放大器單元的第一輸出端通過(guò)串聯(lián)的第一負(fù)載電阻接地，放大器單元的第二輸出端通過(guò)串聯(lián)的第二負(fù)載電阻連接信號(hào)輸出端； 其特征在于，所述有源單端探頭還包括: 阻值相同的第一平衡電阻和第二平衡電阻；第一平衡電阻的一端接地，非接地端連接在輸入阻抗單元的輸出端和放大器單元的第一輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上；第二平衡電阻的一端接地，非接地端連接在第二電阻的非接地端和放大器單元的第二輸入端之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，其中，第二平衡電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值小于第二電阻的阻值。
2.如權(quán)利要求1所述的有源單端探頭，其特征在于， 第一平衡電阻的非接地端連接放大器單元的第一輸入端，第二平衡電阻的非接地端連接放大器單元的第二輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的有源單端探頭，其特征在于， 第一平衡電阻的非接地端連接輸入阻抗單元的輸出端，第二平衡電阻的非接地端連接第二電阻的非接地端。
4.如權(quán)利要求1所述的有源單端探頭，其特征在于， 第一終端電阻的一端通過(guò)串聯(lián)的第一同軸線(xiàn)電連接阻抗單元的輸出端，第二終端電阻的一端通過(guò)串聯(lián)的第二同軸線(xiàn)電連接第二電阻的非接地端； 第一平衡電阻的非接地端連接在第一同軸線(xiàn)與第一終端電阻之間的串聯(lián)連線(xiàn)上，第二平衡電阻的非接地端連接在第二同軸線(xiàn)與第二終端電阻之間的串聯(lián)連線(xiàn)上。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的有源單端探頭，其特征在于， 在手持前端和探頭放大器的PCB板上，第一平衡電阻和第二平衡電阻相對(duì)于放大器單元對(duì)稱(chēng)布設(shè)。
6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的有源單端探頭，其特征在于， 輸入阻抗單元包括并聯(lián)的輸入電阻和輸入電容； 第二電阻和輸入電阻的阻值相同，第二電阻與第二平衡電阻的阻值比例為100:1。
7.如權(quán)利要求6所述的有源單端探頭，其特征在于， 所述第二平衡電阻的取值范圍為1ΚΩ?10ΚΩ。
8.如權(quán)利要求1所述的有源單端探頭，其特征在于， 所述放大器單元包括:第一全差分放大器、連接在第一全差分放大器的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?、連接在第一全差分放大器的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧? 第一全差分放大器的正輸入端作為放大器單元的第一輸入端，其負(fù)輸入端作為放大器單元的第二輸入端，其負(fù)輸出端作為放大器單元的第一輸出端，其正輸出端作為放大器單元的第二輸出端。
9.如權(quán)利要求1所述的有源單端探頭，其特征在于， 所述探頭還包括緩沖電路，所述緩沖電路包括:第二全差分放大器、連接在放大器單元的第一輸出端和第二全差分放大器的負(fù)輸入端之間的第一緩沖電阻、連接在放大器單元的第二輸出端和第二全差分放大器的正輸入端之間的第二緩沖電阻、連接在第二全差分放大器的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第一反饋電阻、連接在第二全差分放大器的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第二反饋電阻， 放大器單元的第一輸出端通過(guò)串聯(lián)的第一緩沖電阻、第一反饋電阻、第一負(fù)載電阻接地，放大器單元的第二輸出端通過(guò)第二緩沖電阻、第二反饋電阻和第二負(fù)載電阻連接信號(hào)輸出端。
10.如權(quán)利要求9所述的有源單端探頭，其特征在于， 所述放大器單元包括:第一全差分放大器、連接在第一全差分放大器的正輸入端與其負(fù)輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧?、連接在第一全差分放大器的負(fù)輸入端與其正輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧? 第一全差分放大器的正輸入端作為放大器單元的第一輸入端，其負(fù)輸入端作為放大器單元的第二輸入端，其正輸出端作為放大器單元的第一輸出端，其負(fù)輸出端作為放大器單元的第二輸出端。
11.如權(quán)利要求9所述的有源單端探頭，其特征在于， 所述放大器單元包括:正輸入端接地的第一放大器、正輸入端接地的第二放大器、連接在第一放大器的負(fù)輸入端與其輸出端之間的第一反饋?zhàn)杩箚卧⑦B接在第二放大器的負(fù)輸入端與其輸出端之間的第二反饋?zhàn)杩箚卧? 第一放大器的負(fù)輸入端作為放大器單元的第一輸入端，其輸出端作為放大器單元的第一輸出端；第二放大器的負(fù)輸入端作為放大器單元的第二輸入端，其輸出端作為放大器單元的第二輸出端。
12.如權(quán)利要求8、10、或11所述的有源單端探頭，其特征在于， 第一反饋?zhàn)杩箚卧偷诙答佔(zhàn)杩箚卧械拿恳粋€(gè)均包括:一個(gè)電阻與一個(gè)電容串聯(lián)后、再與另一個(gè)電阻并聯(lián)而成的阻容結(jié)構(gòu)； 阻容結(jié)構(gòu)中電容的取值范圍為0.1pF?0.4pF，阻容結(jié)構(gòu)中電阻的取值范圍為200 Ω?500 Ω。
13.—種測(cè)試測(cè)量?jī)x器，包括有源單端探頭，其特征在于，所述有源單端探頭為如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的有源單端探頭。
14.如權(quán)利要求13所述的測(cè)試測(cè)量?jī)x器，其特征在于， 輸入阻抗單元包括并聯(lián)的輸入電阻和輸入電容； 第二電阻和輸入電阻的阻值相同，第二電阻與第二平衡電阻的阻值比例為100:1。
【文檔編號(hào)】G01R1/067GK104345185SQ201310319426
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】張瑞忠, 王悅, 王鐵軍, 李維森 申請(qǐng)人:蘇州普源精電科技有限公司