一种宽带全量程示波器信道保护器研制

论

文

赏

析

2021年电子技术应用第7期

李海涛1，李斌康1，2，陈彦丽1，田 耕1，2，赵 前1，阮林波1，2

1.西北核技术研究所，陕西 西安710024；2.强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室，陕西 西安710024

摘要：  

基于THS3491运算放大器芯片研制示波器信道保护器，应用在脉冲辐射场诊断测试之中。研究测试了SOIC、VQFN两种封装的THS3491的幅频特性曲线，采用VQFN封装的THS3491作为保护器的核心芯片；研制的保护器输出电压幅值范围为±10 V(50 Ω负载)，等效电噪声峰峰值约为2 mV；-3 dB小信号带宽约为850 MHz，0.3 dB平坦度带宽约为710 MHz，发现并理论解释了保护器输出电压的峰移现象。通过delta脉冲信号源对保护器进行测试，对比输入输出电压波形，实现了无失真的delta响应；在输出信号电压幅值范围超过±10 V时，保护器进入到输出保护状态，输出恢复时间小于7 ns，可以很好满足脉冲辐射场诊断中的示波器信道保护要求。

关键词：

信道保护，小信号带宽，带内平坦度，输出摆率，恢复时间

0 引言：

在强脉冲辐射场信号测量时，待测脉冲信号动态范围大，测试时需要兼顾大动态范围测量和波形细节测量，一般采用示波器信道量程搭接的方法来实现[1-2]。常用示波器垂直分辨率有限(8 bit或者12 bit，2~3个数量级)，在进行信道量程搭接测量时(50 Ω负载)，每个信道受到的脉冲信号的冲击是一致的，对高灵敏度信道而言，高强度的脉冲信号冲击可能会造成示波器信道性能超差、损坏，甚至导致示波器测量数据丢失。因此，在进行脉冲辐射场信号测量时，需要对示波器信道进行保护，防止出现信道损坏、数据丢失等后果。

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