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内建式颤动丈量技能(中)

抖动放大电路设计架构[7][8]《图九抖动放大电路之架构图与时序图》周期对周期抖动量即为后一个周期边缘En+1和前一个周期边缘En之相位

颤动扩大电路规划架构 [7] [8]

《图九 颤动扩大电路之架构图与时序图》

周期对周期颤动量即为后一个周期边际En+1和前一个周期边际En之相位差错,因而若要完成颤动量扩大就必需将En和En+1间之边际时刻差拉大。在本文中将选用电流对负载充放电之原理来抵达颤动扩大之功用。咱们以图九来阐明其操作原理。

颤动扩大电路根本上是由两组不同电流量之电荷帮浦(Charge Pump;CP)与决议计划电路(Decision Circuit;DC)所组成,而别离由待测信号SUT、一个周期推迟后之信号SUTd与两者之组合来操控。其最根本的主意为运用不同充电斜率(即充电速度)调配信号不同起始点(即转态边际)之特性,来组成出具有较大颤动量的时脉边际。而为了清楚解说其扩大原理,咱们将SUT(S)与SUTd((Sd)依相位联系区分红四个区间,然后别离讨论在不同区间内的操作景象。如表一所示。

(表一) 电荷帮浦操作状况表

调配图九与表一之叙说,从中能够得知在初始状况时因SUT与SUTd为低电位,开关皆turn off,所以并无任何电流对负载做充电因而输出成果(f1、f2)将为低电位(VL)。但若当两个phase间有颤动存在时,SUT会为高电位而SUTd为低电位。此刻f1会以(n+1)倍的电流对负载充电pull up,而f2因S3 turn off所以将坚持前一状况的低电位。接着通过Δτ的时刻后,SUTd也pull high,促进S3 turn on、S1 turn off,此刻f1和f2将一同以I的速度往高电位移动。可是仔细观察Region II和Region III之进程,因在Δτ的这段时刻里f1先以较快的速度发动,若Region III在相同充电的斜率条件下(电流量皆为I)其会先抵达稳态位准;而接着再通过n*Δτ时刻后,f2才也会抵达此位准。此刻从图九中能够看出f1、f2与所设定的临界电压(Vth)有两个交点,若用两组决议计划电路将转态点判别出来即可发生两组不同相位差的输出信号(Out1、Out2)。所以运用上述之条件,咱们能够简略以公式一来表明出输出与输入间的联系:

《公式一》

其间fOUT为Out1、Out2间的相位差(扩大后之周期对周期颤动量)、fIN为SUT、SUTd间的相位差(扩大前之周期对周期颤动量),而A即代表扩大倍率。

运用上述概念,本创造即可将时脉信号之周期对周期颤动量加以扩大,来补偿时刻-数位转化电路的缺乏。但是单纯光靠电流充电才能的行为形式来抵达扩大意图,会面对电路操作瓶颈从而导致测验差错发生,例如扩大倍率的非线性或是操作频率改变等,接下来咱们会针对这些效应提出解决之道。

颤动扩大电路及Pulse Remover规划的剖析
(表二) 符号表明

在颤动扩大电路根本规划中,由于是运用电流对负载充放电之速率来抵达颤动扩大,因而先针对充放电位准以及时刻作界说。如表二所示。

图十(a)中,一般颤动扩大电路在低速率操作时,因其颤动量相较于半个周期时刻所占的份额较小,因而电荷帮浦输出(f1、f2)抵达高稳态点时刻(ts1、ts2)一般会小于负缘转态点时刻tf。

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