具有共模修正的集成组合器的制造方法与工艺

文档序号:11557728阅读:196来源:国知局
具有共模修正的集成组合器相关申请的交叉引用本申请要求题目为“INTEGRATEDCOMBINERWITHCOMMONMODECORRECTION”并在2012年1月27日提交的美国临时专利申请号61/591,587的权益,通过引用将其内容完全合并于此。技术领域公开的技术的实施例一般地涉及测试和测量仪器,并且更特别地涉及用于向宽带差分数据上添加共模信号和差模信号的电路。实施例一般地允许共模信号中的宽广和平坦(flat)的频率响应以及数据中的低损耗、宽带和平坦的频率响应。

背景技术:
图1是示出现有系统100的示例的功能图,该系统100包括三个电阻组合器(resistivecombiner)108、110和112以及两个定向耦合器114和116。在示例中,系统100包括向定向耦合器114和116提供差分数据信号的第一信号生成器102。系统100还包括向平衡不平衡变换器(balun)105提供诸如2.1GHz正弦波的输入信号的第二信号生成器104。平衡不平衡变换器105根据其从信号生成器104接收的单端信号创建差模信号,并且向电阻组合器108提供差模信号的一端并且向电阻组合器110提供另一端。系统100还包括在向电阻组合器112传递之前向放大器107提供共模(CM)信号的共模信号生成器106。电阻组合器112电耦合在放大器107与其他两个电阻组合器108和110的每个之间,其也从平衡不平衡变换器105接收信号。以此方式,电阻组合器108、110和112有效地将来自第二信号生成器104的输入信号与来自CM信号生成器106的CM信号组合。定向耦合器114和116有效地将来自第一信号生成器102的差分信号分别应用于来自电阻组合器108和110的所得信号。诸如图1示出的一个实现的现有实现在物理上是大的且昂贵的。此类实现还具有多个缺点。例如,从输入数据到输出数据的损耗通常在高频率处高于在低频率处。换言之,此类损耗在频率上不是平坦的。而且,从其他输入到输出数据的损耗倾向于随着频率减小而滚降(rolloff)并且在某些频率处可能是不适当的,其中某些可能是重要的。图2是示出了现有装置200的示例的功能图,该现有装置200包括五个电阻组合器202和206-212、平衡不平衡变换器204并且没有定向耦合器。在该示例中,电阻组合器202可以接收共模(CM)输入并且平衡不平衡变换器204可以接收差模(DM)输入。电阻组合器206和208中的每个都与电阻组合器202和平衡不平衡变换器204电耦合并且还分别与电阻组合器210和212电耦合。电阻组合器210和212通常是拾取三通(pickofftee)。诸如将使用图2的装置的现有系统通常将例如拾取三通210和212的电阻组合用于频率上输入数据到输出数据的更平坦损耗。此类系统具有相对低(2dB)的输入数据到输出数据路径中的损耗。然而,结果是将差模信号和共模信号注入到数据上的拾取三通通常在注入点具有高于50Ohm的系统阻抗的阻抗,从而引起导致从CM输入和DM输入到数据输出的非平坦传递函数的反射。现有方式的另一缺点在于为了避免进一步的阻抗失配,DM输入信号去往的平衡不平衡变换器(例如,图2的平衡不平衡变换器204)必须具有2:1的线匝比(turnratio),这相对于利用具有1:1的比的传输线平衡不平衡变换器可实现的内容限制了其频率响应。图3是示出了现有系统300的示例的功能图,该现有系统300包括四个电阻组合器310-316,它们有效地将来自DM源302的DM信号和来自两个分离的CM源306和308的CM信号与来自图案生成器(patterngenerator)304的输入信号组合。与图2的装置200一样,该系统300也将电阻组合用于频率上输入数据到输出数据的平坦损耗。系统300还具有从输入数据到输出数据的高通过损耗(即,6dB)的缺点。它也不能接收单端差模输入作为输入而是代之以需要相位相差180度并且每个都具有50Ohm的阻抗的两个信号。图4是示出了源自诸如图1所示现有系统或装置的数据信号的示例400的图。本领域技术人员将理解示例400中的频率上的衰减不是平坦的,因此导致不干净的数据信号。因而,仍然需要向差分数据上添加CM和DM信号的改进系统。

技术实现要素:
根据所公开技术的一种组合电路可以包括电阻组合器,其被配置为从差模(DM)输入接收DM信号并且从共模(CM)修正输入接收CM修正信号、平衡不平衡变换器,其电耦合在电阻组合器与被配置为从CM输入接收CM信号的第二电阻组合器之间。平衡不平衡变换器和第二电阻组合器可以电耦合在多个输入数据端口和输出数据端口之间。拾取三通可以用于将平衡不平衡变换器和第二电阻组合器与输入数据端口和输出数据端口电耦合。附图说明图1是示出了包括三个电阻组合器、平衡不平衡变换器和两个定向耦合器的现有系统的示例的功能图。图2是示出了包括五个电阻组合器、平衡不平衡变换器并且没有定向耦合器的现有装置的示例的功能图。图3是示出了包括四个电阻组合器并且没有定向耦合器的现有系统300的示例的功能图。图4是源自诸如图1所示的现有系统或装置的数据信号的示例的图。图5是示出了根据所公开技术的某些实施例的系统的示例的功能图。图6是示出了根据所公开技术的某些实施例的图5所示系统的更详细视图的电路图。图7是示出了源自诸如图5和6所示的、根据所公开技术的实现的数据信号的示例的图。图8是示出了根据所公开技术的某些实施例的系统的另一示例的功能图。具体实施方式所公开技术的实施例一般包括缩减大小的电阻网络,诸如将适于以多个不同电路和系统中的任何电路和系统实现的电阻网络。参考每幅图推进本发明的这些和其他特征以及实施例。图5是示出了根据所公开技术的某些实施例的系统500的示例的功能图。在该示例中,可以分别从DataIn+和DataIn-端口516和517接收差分数据,并且将该差分数据以小量的损耗分别递送到DataOut+和DataOut-端口518和519。来自差模(DM)输入502的单端信号可以通过电阻组合器506与来自共模(CM)修正输入504的信号电阻地组合并且然后被平衡不平衡变换器508划分为差模信号。平衡不平衡变换器508例如可以是1:1比的传输线平衡不平衡变换器。然后可以将来自平衡不平衡变换器508的所得信号通过两个拾取三通514和515分别应用于输出数据端口DataOut+518和DataOut-519。可以以等幅度但是相位相差180度应用信号。可以将来CM输入510的信号通过电阻网络512与拾取三通514和515分别应用于输出数据端口DataOut+518和DataOut-519。可以以等幅度和同相应用信号。可以以等幅度但是相位相差180度来将从CM修正输入504接收的信号应用于输出数据端口DataOut+518和DataOut-519。在其中与CM输入510应用的信号相同的频率处应用该信号的情况中,可以调整其幅度和相位以消除CM输入510应用的信号不经意引起的任何DM信号。在某些实施例中,用于实现系统500的各种部件可以集成在单个电路板上,并且因此,它们可以保持彼此接近。在此类实施例中,某些或所有端口可以有利地在宽广的频率范围上维持某个阻抗,例如50Ohm。图6是示出了根据所公开技术的某些实施例的图5所示系统500的更详细视图的电路图。在该示例中,DM输入502由与电阻器530串联的、与去往DataIn+/-和DataOut+/-端口的电阻并联的电阻器520终结,去往DataIn+/-和DataOut+/-端口的电阻即去往DataIn+端口516的电阻器522和524、去往DataIn-端口517的电阻器532和534、去往DataOut+端口518的电阻器522和526以及去往DataOut-端口519的电阻器532和536。由于CM输入510在DM输入502信号围绕其对称地摆动的点处,所以从DM输入502到CM输入510基本上不存在电流流动。这对于CM修正输入504也是该情况。在示例中,CM输入510由与电阻器540并联的、与去往DataIn+/-和DataOut+/-端口的电阻并联的电阻器538终结,去往DataIn+/-和DataOut+/-端口的电阻即去往DataIn+端口516的电阻器522和524、去往DataIn-端口517的电阻器532和534、去往DataOut+端口518的电阻器522和526以及去往DataOut-端口519的电阻器532和536。来自CM输入510的电流由电容器542和544在低频率处以及由平衡不平衡变换器508的共模注入在高频率处限制流出DM输入502和CM修正输入504。在该示例中,电阻器520-526以及到平衡不平衡变换器508中的25Ohm阻抗有效地形成DataIn+端口516与DataOut+端口518之间的50Ohm阻抗匹配的T衰减器。该T衰减器的衰减例如可以是1.5dB。类似地,电阻器530-536以及到平衡不平衡变换器508中的25Ohm阻抗有效地形成DataIn-端口517与DataOut-端口519之间的50Ohm阻抗匹配的T衰减器。该T衰减器的衰减例如可以是1.5dB。根据所公开技术,将例如来自DM输入502和CM输入510的差模信号与例如来自CM修正输入504的CM修正输入信号应用于DataIn+/-和DataOut+/-端口之前组合它们有利地导致最小信号损耗。这允许设计者在将组合的信号应用于DataOut+/-时具有较高的损耗,这继而导致在从DataIn+/-端口516和517到DataOut+/-端口518和519的路径中的较低损耗。可以修改根据所公开技术的电路的电阻器值以改变从DataIn+/-端口516和517到DataOut+/-端口的衰减与从其他三个输入到DataIn+/-端口516和517以及DataOut+/-端口518和519的传递函数之间的权衡而仍旧维持宽广频率范围上所有端口502、504、510和516-519处的50Ohm阻抗。图7是示出了源自诸如图5和6所示的、根据所公开技术的实现的数据信号的示例700的图。本领域技术人员将理解频率上的衰减比使用定向耦合器的现有实现的衰减更平坦,因此导致更干净的数据信号,例如相对于图4的示例400,这可以在示出的示例700中容易地看到。图8是示出了根据所公开技术的某些实施例的系统800的另一示例的功能图。在该示例中,系统800包括DataIn+/-端口816和817、DataOut+/-端口818和819以及CM输入810。系统800还包括向平衡不平衡变换器803提供输入信号的DM输入802,平衡不平衡变换器803将信号从单端转换为差分。在该示例中,电阻网络812电耦合在CM输入810与两个拾取三通814和815之间。拾取三通814和815的实现例如可以与图5和6的拾取三通514和515的实现基本上相同。在该示例中,平衡不平衡变换器803不在与组合器电路的其他部件相同的电路板上;而是,在两个分离的50Ohm输入804和805上提供差模信号的两支(leg)。衰减器806和807(例如,分离的6dB衰减器)可以在信号的支上使用以最小化任何潜在不希望反射的影响。在替代实施例中,可以代替平衡不平衡变换器803来使用差分放大器。虽然在示出的系统800中未示出CM修正信号,但是可以在信号应用于平衡不平衡变换器803之前将其与DM输入802相加,这是由图5和6的系统500完成的。已经参考示出的实施例描述并示出了本发明的原理,但是应该认识到,可以在布置和细节上修改示出的实施例而不脱离此类原理,并且可以以任何希望的方式组合示出的实施例。并且,虽然前述讨论已经关注于特定实施例,但是构思了其他配置。特别地,即使在此使用诸如“根据本发明的实施例”等之类的表达,这些短语也意味着一般地引用实施例可能性并且不旨在将本发明限制为特定实施例配置。如在此使用的那样,这些术语可以引用可组合为其他实施例的相同或不同的实施例。因而,鉴于在此描述的实施例的多种排列,该详细描述和所附材料仅旨在于说明,并且不应认为是对本发明范围的限制。如本发明所要求保护的内容因此是可以落入以下权利要求书和其等同物的范围和精神内的所有此类修改。
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