【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電路設計領域，具體涉及一種tdr阻抗測量電路及裝置。
技術介紹
1、tdr(time?domain?reflectometry)阻抗測量是一種時域測量技術，主要用于測量傳輸線路中的阻抗變化，在射頻指標測量、土壤測量和液位測量等領域有廣泛的應用。具體地，tdr阻抗測量中，主要實現技術包括：采用高速adc(analog-to-digital?converter，模數轉換器)對待測信號進行采樣，或者基于等效測量的adc采樣。前者對adc的采樣率要求極高，后者雖然能夠降低對adc采樣率的要求，但是也存在一定的技術難點，例如，等效采樣時序的產生。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請實施例提供了一種tdr阻抗測量電路及裝置。
2、第一方面，本申請一實施例提供了一種tdr阻抗測量電路，包括：時序生成單元、測量信號生成單元、采樣信號生成單元、采樣單元和測量端口，時序生成單元的輸出端分別與測量信號生成單元的輸入端和采樣信號生成單元的輸入端連接，測量信號生成單元的輸出端與測量端口的輸入端連接，采樣信號生成單元的輸出端和測量端口的輸出端分別與采樣單元的輸入端連接；時序生成單元用于生成測量時序和采樣時序，測量時序和采樣時序對應的振蕩頻率是同源的；測量信號生成單元用于基于測量時序，生成測量信號，以便通過測量端口，利用測量信號對被測電路進行阻抗測量，生成反射信號，測量信號的脈沖寬度小于第一寬度閾值；采樣信號生成單元用于基于采樣時序，生成采樣信號；采樣單元用于在接收到采樣信號后，基于特定的
3、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，采樣單元包括：第一輸入端和第二輸入端、第一二極管、第二二極管、電阻和雙二極管采樣電路，第一輸入端與采樣信號生成單元的輸出端連接，第二輸入端與測量端口的輸出端連接，第一二極管的正極分別與第二二極管的負極以及電阻的第一端連接，電阻的第二端為接地端，第一二極管的負極與雙二極管采樣電路中的第三二極管的正極連接，第二二極管的正極與雙二極管采樣電路中的第四二極管的負極連接；其中，將采樣信號劃分為采樣脈沖和復位脈沖，并通過第一輸入端接收到采樣脈沖時，雙二極管采樣電路中的第三二極管和第四二極管導通，以實現對反射信號的采樣過程；在通過第一輸入端接收到復位脈沖時，第一二極管和第二二極管導通，以便基于電阻，消除在反射信號的采樣過程中、在第三二極管端產生的殘壓，其中，電阻的電阻值小于設定的電阻閾值。
4、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，采樣信號包括對稱差分脈沖信號，第一輸入端包括pulse+端和pulse-端；將采樣信號劃分為采樣脈沖和復位脈沖包括：將pulse+端輸入的對稱差分脈沖信號中的正脈沖以及與正脈沖對稱的、pulse-端輸入的對稱差分脈沖信號中的負脈沖確定為采樣脈沖；將pulse+端輸入的對稱差分脈沖信號中的負脈沖以及與負脈沖對稱的、pulse-端輸入的對稱差分脈沖信號中的正脈沖確定為復位脈沖。
5、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，時序生成單元包括：頻率生成器、第一分頻支路和第二分頻支路，頻率生成器的輸出端分別與第一分頻支路的輸入端和第二分頻支路的輸入端連接，第一分頻支路的輸出端與測量信號生成單元的輸入端連接，第二分頻支路的輸出端與采樣信號生成單元的輸入端連接；其中，頻率生成器用于在接收到激勵信號后，產生與激勵信號的頻率相關的振蕩頻率，并將振蕩頻率同時輸入到第一分頻支路和第二分頻支路；第一分頻支路用于基于振蕩頻率，生成測量時序；第二分頻支路用于基于振蕩頻率，生成采樣時序。
6、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，第一分頻支路包括第一整數分頻器，第一整數分頻器的輸入端與頻率生成器的輸出端連接，第一整數分頻器的輸出端與測量信號生成單元的輸入端連接；第二分頻支路包括小數鎖相環、壓控振蕩器和第二整數分頻器，小數鎖相環的輸入端與頻率生成器的輸出端連接，小數鎖相環的輸出端與壓控振蕩器的輸入端連接，壓控振蕩器的輸出端與第二整數分頻器的輸入端連接，第二整數分頻器的輸出端與采樣信號生成單元的輸入端連接。
7、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，測量信號生成單元包括：信號調理器和濾波模塊，信號調理器的輸入端與時序生成單元的輸出端連接，信號調理器的輸出端與濾波模塊的輸入端連接，濾波模塊的輸出端與測量端口的輸入端連接；其中，信號調理器用于基于測量時序，生成中間信號，中間信號的脈沖寬度小于第二寬度閾值；濾波模塊用于濾除中間信號中的低頻信號，并輸出測量信號，低頻信號表示信號頻率低于設定的頻率閾值的信號。
8、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，測量信號生成單元還包括第五二極管，第五二極管的正極與濾波模塊的輸出端連接，第五二極管的負極與測量端口的輸入端連接，其中，第五二極管用于濾除測量信號中的負脈沖。
9、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，信號調理器包括驅動器、反向器、緩沖器和轉換器中的任意一種器件，濾波模塊包括電容、電感器、電阻器中的任意一種器件。
10、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，若采樣信號為對稱差分脈沖信號，采樣信號生成單元包括：ttl轉ldvs電路結構、第一ldvs轉ttl電路結構和第二ldvs轉ttl電路結構，第一ldvs轉ttl電路結構和第二ldvs轉ttl電路結構互為反向接發，用于輸出互為反向的ttl電平信號。
11、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，若采樣信號為對稱差分脈沖信號，采樣信號生成單元包括正反輸出觸發器。
12、結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，還包括放大濾波單元，放大濾波單元的輸入端與采樣單元的輸出端連接，放大濾波單元的輸出端與處理端連接；其中，放大濾波單元用于對采樣單元輸出的第一采樣信號的信號幅度進行放大，以及對第一采樣信號中的高頻噪聲和低頻干擾進行濾除，得到第一采樣信號對應的第二采樣信號，并將第二采樣信號傳輸至處理端，以便處理端基于第二采樣信號，計算被測電路的阻抗信息。
13、第二方面，本申請一實施例提供了一種tdr阻抗測量裝置，包括上述第一方面所示的tdr阻抗測量電路。
14、在本申請中，首先由時序生成單元生成測量時序和采樣時序，并且，測量時序和采樣時序對應的振蕩頻率是同源的，這保證了測試時序和采樣時序的同步性，同時保證了所生成的測量信號和采樣信號的頻率的同步性和穩定性，在一定程度上確保了對反射信號進行采樣以及測量的準確性。此外，本申請中的測量信號的脈沖寬度小于第一寬度閾值，這使得測量信號具有較高的頻率成分，從而提高了阻抗測量的精度。同時，采樣單元以精確的時間間隔對反射信號進行采樣，使得測量結果具有高度的可重復性以及可靠性，進而確保測試結果的準確性和一致性，減少誤差和不確定性。并且，本申請通過調整測量信號的脈沖寬度以及采樣時間間隔，可以適應不同的測試需求和不同的被測電路。因此，本申請中的tdr阻抗測量電路能夠快速準確地獲取被測電路的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種TDR阻抗測量電路，其特征在于，包括：時序生成單元、測量信號生成單元、采樣信號生成單元、采樣單元和測量端口，所述時序生成單元的輸出端分別與所述測量信號生成單元的輸入端和所述采樣信號生成單元的輸入端連接，所述測量信號生成單元的輸出端與所述測量端口的輸入端連接，所述采樣信號生成單元的輸出端和所述測量端口的輸出端分別與所述采樣單元的輸入端連接；
2.根據權利要求1所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述采樣單元包括：第一輸入端和第二輸入端、第一二極管、第二二極管、電阻和雙二極管采樣電路，所述第一輸入端與所述采樣信號生成單元的輸出端連接，所述第二輸入端與所述測量端口的輸出端連接，所述第一二極管的正極分別與所述第二二極管的負極以及所述電阻的第一端連接，所述電阻的第二端為接地端，所述第一二極管的負極與所述雙二極管采樣電路中的第三二極管的正極連接，所述第二二極管的正極與所述雙二極管采樣電路中的第四二極管的負極連接；
3.根據權利要求2所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述采樣信號包括對稱差分脈沖信號，所述第一輸入端包括pulse+端和pulse-端；所述將
4.根據權利要求1至3任一項所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述時序生成單元包括：頻率生成器、第一分頻支路和第二分頻支路，所述頻率生成器的輸出端分別與所述第一分頻支路的輸入端和所述第二分頻支路的輸入端連接，所述第一分頻支路的輸出端與所述測量信號生成單元的輸入端連接，所述第二分頻支路的輸出端與所述采樣信號生成單元的輸入端連接；
5.根據權利要求4所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述第一分頻支路包括第一整數分頻器，所述第一整數分頻器的輸入端與所述頻率生成器的輸出端連接，所述第一整數分頻器的輸出端與所述測量信號生成單元的輸入端連接；
6.根據權利要求1至3任一項所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述測量信號生成單元包括：信號調理器和濾波模塊，所述信號調理器的輸入端與所述時序生成單元的輸出端連接，所述信號調理器的輸出端與所述濾波模塊的輸入端連接，所述濾波模塊的輸出端與所述測量端口的輸入端連接；
7.根據權利要求6所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述測量信號生成單元還包括第五二極管，所述第五二極管的正極與所述濾波模塊的輸出端連接，所述第五二極管的負極與所述測量端口的輸入端連接，其中，所述第五二極管用于濾除所述測量信號中的負脈沖。
8.根據權利要求6所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，所述信號調理器包括驅動器、反向器、緩沖器和轉換器中的任意一種器件，所述濾波模塊包括電容、電感器、電阻器中的任意一種器件。
9.根據權利要求1至3任一項所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，若所述采樣信號為對稱差分脈沖信號，所述采樣信號生成單元包括：TTL轉LDVS電路結構、第一LDVS轉TTL電路結構和第二LDVS轉TTL電路結構，所述第一LDVS轉TTL電路結構和所述第二LDVS轉TTL電路結構互為反向接發，用于輸出互為反向的TTL電平信號。
10.根據權利要求1至3任一項所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，若所述采樣信號為對稱差分脈沖信號，所述采樣信號生成單元包括正反輸出觸發器。
11.根據權利要求1至3任一項所述的TDR阻抗測量電路，其特征在于，還包括放大濾波單元，所述放大濾波單元的輸入端與所述采樣單元的輸出端連接，所述放大濾波單元的輸出端與處理端連接；
12.一種TDR阻抗測量裝置，其特征在于，所述TDR阻抗測量裝置包括上述權利要求1至11中任一項所述的電路。
...【技術特征摘要】
1.一種tdr阻抗測量電路，其特征在于，包括：時序生成單元、測量信號生成單元、采樣信號生成單元、采樣單元和測量端口，所述時序生成單元的輸出端分別與所述測量信號生成單元的輸入端和所述采樣信號生成單元的輸入端連接，所述測量信號生成單元的輸出端與所述測量端口的輸入端連接，所述采樣信號生成單元的輸出端和所述測量端口的輸出端分別與所述采樣單元的輸入端連接；
2.根據權利要求1所述的tdr阻抗測量電路，其特征在于，所述采樣單元包括：第一輸入端和第二輸入端、第一二極管、第二二極管、電阻和雙二極管采樣電路，所述第一輸入端與所述采樣信號生成單元的輸出端連接，所述第二輸入端與所述測量端口的輸出端連接，所述第一二極管的正極分別與所述第二二極管的負極以及所述電阻的第一端連接，所述電阻的第二端為接地端，所述第一二極管的負極與所述雙二極管采樣電路中的第三二極管的正極連接，所述第二二極管的正極與所述雙二極管采樣電路中的第四二極管的負極連接；
3.根據權利要求2所述的tdr阻抗測量電路，其特征在于，所述采樣信號包括對稱差分脈沖信號，所述第一輸入端包括pulse+端和pulse-端；所述將所述采樣信號劃分為采樣脈沖和復位脈沖包括：
4.根據權利要求1至3任一項所述的tdr阻抗測量電路，其特征在于，所述時序生成單元包括：頻率生成器、第一分頻支路和第二分頻支路，所述頻率生成器的輸出端分別與所述第一分頻支路的輸入端和所述第二分頻支路的輸入端連接，所述第一分頻支路的輸出端與所述測量信號生成單元的輸入端連接，所述第二分頻支路的輸出端與所述采樣信號生成單元的輸入端連接；
5.根據權利要求4所述的tdr阻抗測量電路，其特征在于，所述第一分頻支路包括第一整數分頻器，所述第一整數分頻器的輸入端與所述頻率生成器的輸出端連接，所述第一整數分頻器的輸出端與...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅青松，李洪權，
申請(專利權)人：廣州極飛科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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