1.1Gbps数字脉冲调理电路设计

论文摘要

高速数据信号发生器广泛应用于电子测试领域，能够提供客户可编程的串行数据信息，并且提供可编程驱动功率和直流偏移，为传输标准的一致性测试和各种电路测试提供激励信号。高速数据发生器的通道模块如何完成对固定功率的数字脉冲信号调理功能，是高速数据发生器的设计难点。数字脉冲调理电路是输出级电路，其性能决定了信号源的数据率和驱动能力。本文结合“***信号发生器”项目对数据信号的带宽、功率和电平指标的要求，围绕高速数字脉冲调理电路技术展开研究，本文针对项目实现的难点提出了不同方案并通过搭建实验电路比较方案的实验结果，综合考虑后采取基于分立元件的ECL可变增益放大方案完成项目设计任务，实现了数据率覆盖0.1bps1.1Gbps，输出幅度范围为0.32.5Vpp（50阻抗），高电平范围达到-0.8+3.5V，电平分辨率高达10mV的数字脉冲信号调理电路设计。本论文主要内容包括：1、结合国内外研究现状，针对“***数据发生器”项目，分析设计难点。2、针对项目设计难点，制定实现高速宽带信号功率放大技术和偏移技术的方案。提出射频放大器调理方案，引脚电子驱动方案和基于分立元件的ECL可变增益放大方案。3、设计三种实验电路并通过调试给出测试结果。4、比较三种方案，考虑各方面因素采用基于分立元件的ECL可变增益放大方案实现设计要求，完成具体电路设计。通过调试，达到设计要求指标，给出最终测试结果，并通过分析信号的眼图，调整电路设计改善输出信号质量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 国内外现状与发展趋势
• 1.3 项目指标要求和设计任务
• 第二章 数字脉冲调理电路方案设计
• 2.1 电路设计难点分析
• 2.2 基于射频放大器的调理方案
• 2.2.1 射频放大器
• 2.2.2 偏置器
• 2.2.3 基于射频放大器调理方案设计
• 2.3 集成引脚电子驱动方案
• 2.3.1 集成引脚电子驱动背景介绍
• 2.3.2 引脚电子原理介绍
• 2.3.3 引脚电子驱动芯片比较
• 2.3.4 基于引脚电子驱动的调理方案
• 2.4 基于分立元件的 ECL 可变增益调理方案
• 2.4.1 基于分立元件 ECL 可变增益电路的原理
• 2.4.2 基于分立元件 ECL 可变增益方案具体设计
• 2.5 方案分析
• 第三章 两种实验电路设计与分析
• 3.1 基于射频放大器调理方案的实验电路设计
• 3.1.1 射频放大器模块
• 3.1.2 偏置器模块
• 3.1.3 射频放大电路调试
• 3.1.4 射频方案的缺陷
• 3.2 基于引脚电子驱动的实验电路设计
• 3.2.1 引脚电子驱动的电路设计
• 3.2.2 引脚电子驱动电路调试
• 3.2.3 引脚驱动调理电路缺点
• 3.3 实验结果分析
• 第四章 1.1Gbps 数字脉冲调理电路设计
• 4.1 ECL 功率调整电路模块设计
• 4.1.1 ECL 放大模块
• 4.1.2 恒流源电路设计
• 4.1.3 影响 ECL 功率调整模块输出信号质量因素的分析
• 4.2 电平偏移模块设计
• 4.3 开关电路模块设计
• 4.3.1 开关电路模块放大电路
• 4.3.2 开关电路恒流源电路设计
• 4.4 Q 点调整模块电路
• 4.5 控制模块设计
• 4.6 电源模块设计
• 第五章 数字脉冲调理通道调试
• 5.1 基于分立元件 ECL 可变增益模块功能调试
• 5.1.1 调试平台的建立
• 5.1.2 电源模块的调试
• 5.1.3 控制电路调试
• 5.1.4 Q 点调整电路模块调试
• 5.1.5 开关电路模块调试
• 5.1.6 ECL 可变增益放大电路调试
• 5.2 指标性能调试
• 5.2.1 高低电平指标调试
• 5.2.2 信号眼图质量分析
• 5.2.3 输出结果
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的科研成果