[发明专利]具有补偿网络的探针系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如用于示波器的探针系统。然而，该探针系统也可以用于其它测量仪器，例如，频谱分析仪或网络分析仪。

背景技术

从现有技术已知具有不同的放大器架构的各种探针系统。例如，专利号为6,856,126B2的美国专利公开了一种放大器架构，该放大器架构具有差分探针，所述差分探针具有在共基极电路中操作的两个双极缓冲单元；以及差分放大器。在这种情况下，存在期望补偿峰值网络的零点的补偿网络。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有改进的共模抑制的探针系统，该探针系统在整个频率范围内尽可能均匀地作用。

通过权利要求1的特征实现所述目的。独立权利要求详细说明本发明的进一步发展的优点。

根据本发明，至少一个补偿网络被布置在差分放大器的输出端或反馈路径中，反馈路径将输出端连接到差分放大器的输入端。与从现有技术中获知的补偿网络的输入端布置相比，本发明具有提供显著改进的共模抑制的优点。虽然在现有技术的情况下，两个输入电流被提供给分别以接地为基准且彼此不关联的补偿网络，并且仅在此之后实现在电压电平的差值的形成，但是在本发明的情况下，首先形成输入电流之间的差值，随后仅输入电流之间的差值被提供到放大器的输出端的至少一个补偿网络。虽然在现有技术的情况下，共模电流被直接传输至作为共模调制的差分放大器，但是在本发明的情况下，共模输入信号在被提供给补偿网络之前已经被抑制。因此，还大大减少有关共模噪声的敏感度。

虽然在现有技术的情况下，例如通过制造公差产生的在两个输入端补偿网络之间的甚至小的差异立即导致共模电压转化成差分电压，但是利用根据本发明的实施方式大大减少这种影响，这是因为补偿在差值形成之后发生，并且仅关联于一个补偿网络。因此，如在两个独立的补偿网络的情况下，没有发生公差问题。此外，可以看出，在广泛的带宽上的高的线性度可能引起电流的差值形成。

在具有两个电阻器的输入网络的实施方式中，仅一个电阻器被并联连接的电容器桥接，该实施方式具有的优点是在输入网络中除了零点之外还存在极点。在现有技术的情况下，通过对比，仅存在零点，这是因为没有串联的电阻器。由于极点，在几GHz的范围内提高在高频率处的输入阻抗。

然而，通过具有两个串联电阻器和与两个串联电阻器之一并联的电容器的补偿网络的相应的实施方式，实现了适量的相互补偿。在这种情况下，补偿网络的极点补偿输入网络的零点，以及补偿网络的零点补偿输入网络的极点。通常，在输出端仅提供单个补偿网络是足够的，优选在输出端处，在输出端处获取待被进一步处理的信号。如果放大器被具体化为具有差分输出的全差分放大器，则还可有利于改进对称以在第二反相输入端处提供第二补偿网络。可替选地，还可以将补偿网络直接布置在两个输出端之间而不是布置在各输出端与电路接地之间，其中，随后有利地提供至少两个串联的电阻器，并且电容器被布置成与电阻器之一并联。

可替选地，还可以在输出端和分配的输入端之间的反馈路径中布置补偿网络，而不是在输出端和电路接地之间布置补偿网络。

附图说明

下文将参照附图中示出的示例性实施方式、通过示例，更详细地描述本发明。附图如下：

图1示出根据本发明的探针系统的第一示例性实施方式的基本电路图；

图2示出根据本发明的探针系统的第二示例性实施方式的基本电路图；

图3示出根据本发明的探针系统的第三示例性实施方式的基本电路图；

图4示出根据本发明的探针系统的第四示例性实施方式的基本电路图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的探针系统的第一示例性实施方式。根据本发明的探针系统特别用作示波器的探针；然而，其还可以以其他方式被使用。

输入信号的电压Vinp被提供给输入端E1。在示例性实施方式中，该输入信号Vinp在其到达传输线Tp之前首先通过第一电阻器R1p和第二电阻器R2p。这种传输线Tp可以为例如同轴线。然而，还可以为平带导线或带线，尤其为共面线。通过传输线Tp，信号被传输给定的空间距离到达放大单元VE。

然后，在放大器单元VE中，输入信号通过第三电阻器R3p传输至差分放大器A1的输入端ENI。这种放大器A1的输入电阻优选被设计成低欧姆的，使得大量的电流IP流入放大器A1的输入端。放大器A1优选被设计成差分电流放大器，也就是说，其输出电流Ioutn或输出电流Ioutp与输入电流Ip和输入电流In之间的差值成正比。