【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电路设计领域，具体涉及一种tdr阻抗测量电路及装置。
技术介绍
1、tdr(time domain reflectometry)阻抗测量是一种时域测量技术，主要用于测量传输线路中的阻抗变化，在射频指标测量、土壤测量和液位测量等领域有广泛的应用。具体地，tdr阻抗测量中，主要实现技术包括：采用高速adc(analog-to-digital converter，模数转换器)对待测信号进行采样，或者基于等效测量的adc采样。前者对adc的采样率要求极高，后者虽然能够降低对adc采样率的要求，但是也存在一定的技术难点，例如，等效采样时序的产生。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种tdr阻抗测量电路及装置。
2、第一方面，本申请一实施例提供了一种tdr阻抗测量电路，包括：时序生成单元、测量信号生成单元、采样信号生成单元、采样单元和测量端口，时序生成单元的输出端分别与测量信号生成单元的输入端和采样信号生成单元的输入端连接，测量信号生成单元的输出端与测量端口的输入端连接，采样信号生成单元的输出端和测量端口的输出端分别与采样单元的输入端连接；时序生成单元用于生成测量时序和采样时序，测量时序和采样时序对应的振荡频率是同源的；测量信号生成单元用于基于测量时序，生成测量信号，以便通过测量端口，利用测量信号对被测电路进行阻抗测量，生成反射信号，测量信号的脉冲宽度小于第一宽度阈值；采样信号生成单元用于基于采样时序，生成采样信号；采样单元用于在接收到采样信号后，基于特定的
3、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，采样单元包括：第一输入端和第二输入端、第一二极管、第二二极管、电阻和双二极管采样电路，第一输入端与采样信号生成单元的输出端连接，第二输入端与测量端口的输出端连接，第一二极管的正极分别与第二二极管的负极以及电阻的第一端连接，电阻的第二端为接地端，第一二极管的负极与双二极管采样电路中的第三二极管的正极连接，第二二极管的正极与双二极管采样电路中的第四二极管的负极连接；其中，将采样信号划分为采样脉冲和复位脉冲，并通过第一输入端接收到采样脉冲时，双二极管采样电路中的第三二极管和第四二极管导通，以实现对反射信号的采样过程；在通过第一输入端接收到复位脉冲时，第一二极管和第二二极管导通，以便基于电阻，消除在反射信号的采样过程中、在第三二极管端产生的残压，其中，电阻的电阻值小于设定的电阻阈值。
4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，采样信号包括对称差分脉冲信号，第一输入端包括pulse+端和pulse-端；将采样信号划分为采样脉冲和复位脉冲包括：将pulse+端输入的对称差分脉冲信号中的正脉冲以及与正脉冲对称的、pulse-端输入的对称差分脉冲信号中的负脉冲确定为采样脉冲；将pulse+端输入的对称差分脉冲信号中的负脉冲以及与负脉冲对称的、pulse-端输入的对称差分脉冲信号中的正脉冲确定为复位脉冲。
5、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，时序生成单元包括：频率生成器、第一分频支路和第二分频支路，频率生成器的输出端分别与第一分频支路的输入端和第二分频支路的输入端连接，第一分频支路的输出端与测量信号生成单元的输入端连接，第二分频支路的输出端与采样信号生成单元的输入端连接；其中，频率生成器用于在接收到激励信号后，产生与激励信号的频率相关的振荡频率，并将振荡频率同时输入到第一分频支路和第二分频支路；第一分频支路用于基于振荡频率，生成测量时序；第二分频支路用于基于振荡频率，生成采样时序。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一分频支路包括第一整数分频器，第一整数分频器的输入端与频率生成器的输出端连接，第一整数分频器的输出端与测量信号生成单元的输入端连接；第二分频支路包括小数锁相环、压控振荡器和第二整数分频器，小数锁相环的输入端与频率生成器的输出端连接，小数锁相环的输出端与压控振荡器的输入端连接，压控振荡器的输出端与第二整数分频器的输入端连接，第二整数分频器的输出端与采样信号生成单元的输入端连接。
7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，测量信号生成单元包括：信号调理器和滤波模块，信号调理器的输入端与时序生成单元的输出端连接，信号调理器的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与测量端口的输入端连接；其中，信号调理器用于基于测量时序，生成中间信号，中间信号的脉冲宽度小于第二宽度阈值；滤波模块用于滤除中间信号中的低频信号，并输出测量信号，低频信号表示信号频率低于设定的频率阈值的信号。
8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，测量信号生成单元还包括第五二极管，第五二极管的正极与滤波模块的输出端连接，第五二极管的负极与测量端口的输入端连接，其中，第五二极管用于滤除测量信号中的负脉冲。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，信号调理器包括驱动器、反向器、缓冲器和转换器中的任意一种器件，滤波模块包括电容、电感器、电阻器中的任意一种器件。
10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，若采样信号为对称差分脉冲信号，采样信号生成单元包括：ttl转ldvs电路结构、第一ldvs转ttl电路结构和第二ldvs转ttl电路结构，第一ldvs转ttl电路结构和第二ldvs转ttl电路结构互为反向接发，用于输出互为反向的ttl电平信号。
11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，若采样信号为对称差分脉冲信号，采样信号生成单元包括正反输出触发器。
12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，还包括放大滤波单元，放大滤波单元的输入端与采样单元的输出端连接，放大滤波单元的输出端与处理端连接；其中，放大滤波单元用于对采样单元输出的第一采样信号的信号幅度进行放大，以及对第一采样信号中的高频噪声和低频干扰进行滤除，得到第一采样信号对应的第二采样信号，并将第二采样信号传输至处理端，以便处理端基于第二采样信号，计算被测电路的阻抗信息。
13、第二方面，本申请一实施例提供了一种tdr阻抗测量装置，包括上述第一方面所示的tdr阻抗测量电路。
14、在本申请中，首先由时序生成单元生成测量时序和采样时序，并且，测量时序和采样时序对应的振荡频率是同源的，这保证了测试时序和采样时序的同步性，同时保证了所生成的测量信号和采样信号的频率的同步性和稳定性，在一定程度上确保了对反射信号进行采样以及测量的准确性。此外，本申请中的测量信号的脉冲宽度小于第一宽度阈值，这使得测量信号具有较高的频率成分，从而提高了阻抗测量的精度。同时，采样单元以精确的时间间隔对反射信号进行采样，使得测量结果具有高度的可重复性以及可靠性，进而确保测试结果的准确性和一致性，减少误差和不确定性。并且，本申请通过调整测量信号的脉冲宽度以及采样时间间隔，可以适应不同的测试需求和不同的被测电路。因此，本申请中的tdr阻抗测量电路能够快速准确地获取被测电路的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TDR阻抗测量电路，其特征在于，包括：时序生成单元、测量信号生成单元、采样信号生成单元、采样单元和测量端口，所述时序生成单元的输出端分别与所述测量信号生成单元的输入端和所述采样信号生成单元的输入端连接，所述测量信号生成单元的输出端与所述测量端口的输入端连接，所述采样信号生成单元的输出端和所述测量端口的输出端分别与所述采样单元的输入端连接；
2.根据权利要求1所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述采样单元包括：第一输入端和第二输入端、第一二极管、第二二极管、电阻和双二极管采样电路，所述第一输入端与所述采样信号生成单元的输出端连接，所述第二输入端与所述测量端口的输出端连接，所述第一二极管的正极分别与所述第二二极管的负极以及所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端为接地端，所述第一二极管的负极与所述双二极管采样电路中的第三二极管的正极连接，所述第二二极管的正极与所述双二极管采样电路中的第四二极管的负极连接；
3.根据权利要求2所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述采样信号包括对称差分脉冲信号，所述第一输入端包括pulse+端和pulse-端；所述将
4.根据权利要求1至3任一项所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述时序生成单元包括：频率生成器、第一分频支路和第二分频支路，所述频率生成器的输出端分别与所述第一分频支路的输入端和所述第二分频支路的输入端连接，所述第一分频支路的输出端与所述测量信号生成单元的输入端连接，所述第二分频支路的输出端与所述采样信号生成单元的输入端连接；
5.根据权利要求4所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述第一分频支路包括第一整数分频器，所述第一整数分频器的输入端与所述频率生成器的输出端连接，所述第一整数分频器的输出端与所述测量信号生成单元的输入端连接；
6.根据权利要求1至3任一项所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述测量信号生成单元包括：信号调理器和滤波模块，所述信号调理器的输入端与所述时序生成单元的输出端连接，所述信号调理器的输出端与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与所述测量端口的输入端连接；
7.根据权利要求6所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述测量信号生成单元还包括第五二极管，所述第五二极管的正极与所述滤波模块的输出端连接，所述第五二极管的负极与所述测量端口的输入端连接，其中，所述第五二极管用于滤除所述测量信号中的负脉冲。
8.根据权利要求6所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，所述信号调理器包括驱动器、反向器、缓冲器和转换器中的任意一种器件，所述滤波模块包括电容、电感器、电阻器中的任意一种器件。
9.根据权利要求1至3任一项所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，若所述采样信号为对称差分脉冲信号，所述采样信号生成单元包括：TTL转LDVS电路结构、第一LDVS转TTL电路结构和第二LDVS转TTL电路结构，所述第一LDVS转TTL电路结构和所述第二LDVS转TTL电路结构互为反向接发，用于输出互为反向的TTL电平信号。
10.根据权利要求1至3任一项所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，若所述采样信号为对称差分脉冲信号，所述采样信号生成单元包括正反输出触发器。
11.根据权利要求1至3任一项所述的TDR阻抗测量电路，其特征在于，还包括放大滤波单元，所述放大滤波单元的输入端与所述采样单元的输出端连接，所述放大滤波单元的输出端与处理端连接；
12.一种TDR阻抗测量装置，其特征在于，所述TDR阻抗测量装置包括上述权利要求1至11中任一项所述的电路。
...【技术特征摘要】
1.一种tdr阻抗测量电路，其特征在于，包括：时序生成单元、测量信号生成单元、采样信号生成单元、采样单元和测量端口，所述时序生成单元的输出端分别与所述测量信号生成单元的输入端和所述采样信号生成单元的输入端连接，所述测量信号生成单元的输出端与所述测量端口的输入端连接，所述采样信号生成单元的输出端和所述测量端口的输出端分别与所述采样单元的输入端连接；
2.根据权利要求1所述的tdr阻抗测量电路，其特征在于，所述采样单元包括：第一输入端和第二输入端、第一二极管、第二二极管、电阻和双二极管采样电路，所述第一输入端与所述采样信号生成单元的输出端连接，所述第二输入端与所述测量端口的输出端连接，所述第一二极管的正极分别与所述第二二极管的负极以及所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端为接地端，所述第一二极管的负极与所述双二极管采样电路中的第三二极管的正极连接，所述第二二极管的正极与所述双二极管采样电路中的第四二极管的负极连接；
3.根据权利要求2所述的tdr阻抗测量电路，其特征在于，所述采样信号包括对称差分脉冲信号，所述第一输入端包括pulse+端和pulse-端；所述将所述采样信号划分为采样脉冲和复位脉冲包括：
4.根据权利要求1至3任一项所述的tdr阻抗测量电路，其特征在于，所述时序生成单元包括：频率生成器、第一分频支路和第二分频支路，所述频率生成器的输出端分别与所述第一分频支路的输入端和所述第二分频支路的输入端连接，所述第一分频支路的输出端与所述测量信号生成单元的输入端连接，所述第二分频支路的输出端与所述采样信号生成单元的输入端连接；
5.根据权利要求4所述的tdr阻抗测量电路，其特征在于，所述第一分频支路包括第一整数分频器，所述第一整数分频器的输入端与所述频率生成器的输出端连接，所述第一整数分频器的输出端与...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗青松，李洪权，
申请(专利权)人：广州极飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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