本技術(shù)涉及信號處理，具體而言，涉及一種基于有源巴倫的信號調(diào)理電路、方法及信號處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著雷達(dá)、通信、電子對抗等領(lǐng)域的發(fā)展，在寬帶、高速信號采集處理及測試測量系統(tǒng)中，需要處理帶寬更寬(直流dc～20ghz)、速率更高(80gsa/s或更高)的射頻微波信號。射頻器件很難達(dá)到全頻帶覆蓋，一般會先對信號進(jìn)行分段分頻處理，然后再合路輸出。其中，現(xiàn)有主流信號采集處理平臺帶寬僅能達(dá)到dc～13ghz，采樣率達(dá)到40gsa/s；更高的帶寬需要通過變頻來實(shí)現(xiàn)，更高的采樣率需要通過交織技術(shù)實(shí)現(xiàn)。但變頻帶來的雜散和噪聲，會降低系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和可靠性。時域交織或頻域交織技術(shù)通過誤差校正及補(bǔ)償，雖然能夠提高信號采集的帶寬及采樣率，但多路并行交織采樣間各類失配誤差會對數(shù)字后端重構(gòu)的波形產(chǎn)生影響，對數(shù)字后端信號處理帶來壓力，最終影響數(shù)據(jù)處理平臺整機(jī)采樣精度和功能技術(shù)指標(biāo)。為了解決上述的技術(shù)問題，一般會設(shè)計相應(yīng)的調(diào)理電路來對采集的模擬信號進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)理，但是，經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，在信號調(diào)理的過程中存在著難以對模擬信號進(jìn)行可靠調(diào)理的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種基于有源巴倫的信號調(diào)理電路、方法及信號處理設(shè)備，以改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以對模擬信號進(jìn)行可靠處理的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：

3、一種基于有源巴倫的信號調(diào)理電路，包括：

4、耦合變換單元，其中，所述耦合變換單元用于通過輸入端接收待處理模擬信號，并對所述待處理模擬信號進(jìn)行直流分量調(diào)整處理，形成直流分量調(diào)整模擬信號，并通過輸出端輸出所述直流分量調(diào)整模擬信號；

5、有源巴倫單元，其中，所述有源巴倫單元的輸入端與所述耦合變換單元的輸出端連接，所述有源巴倫單元用于獲取所述直流分量調(diào)整模擬信號，并對所述直流分量調(diào)整模擬信號進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分處理，形成差分模擬信號，并通過輸出端輸出所述差分模擬信號；

6、運(yùn)算放大單元，其中，所述運(yùn)算放大單元的輸入端與所述有源巴倫單元的輸出端連接，所述運(yùn)算放大單元用于獲取所述差分模擬信號，并對所述差分模擬信號進(jìn)行信號放大處理，形成目標(biāo)模擬信號；

7、電壓采集單元，其中，所述電壓采集單元的輸入端與所述耦合變換單元的輸出端連接，所述電壓采集單元用于采集所述直流分量調(diào)整模擬信號中的直流信號的電壓，并通過輸出端輸出對應(yīng)的直流信號采集電壓；

8、差分轉(zhuǎn)換控制單元，其中，所述差分轉(zhuǎn)換控制單元的輸入端與所述電壓采集單元的輸出端連接，所述差分轉(zhuǎn)換控制單元用于獲取所述直流信號采集電壓，并基于所述直流信號采集電壓輸出對應(yīng)的差分轉(zhuǎn)換控制電壓；

9、電壓反饋單元，其中，所述電壓反饋單元的輸入端與所述差分轉(zhuǎn)換控制單元的輸出端連接，所述電壓反饋單元用于獲取所述差分轉(zhuǎn)換控制電壓，并基于所述差分轉(zhuǎn)換控制電壓向所述有源巴倫單元提供差分轉(zhuǎn)換偏置電壓，所述差分轉(zhuǎn)換偏置電壓作為所述有源巴倫單元進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分處理的依據(jù)。

10、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路中，所述電壓反饋單元包括：

11、驅(qū)動放大器，其中，所述驅(qū)動放大器的正相輸入端通過第一電阻與所述差分轉(zhuǎn)換控制單元的輸出端連接，所述驅(qū)動放大器用于將所述差分轉(zhuǎn)換控制單元輸出的差分轉(zhuǎn)換控制電壓進(jìn)行放大處理，并輸出到所述線性可控電源；

12、線性可控電源，其中，所述線性可控電源的輸入端通過第二電阻與所述驅(qū)動放大器的輸出端連接，所述線性可控電源用于獲取放大后的差分轉(zhuǎn)換控制電壓，并對放大后的差分轉(zhuǎn)換控制電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理，形成差分轉(zhuǎn)換偏置電壓；

13、肖特基二極管，其中，所述肖特基二極管的陽極與所述線性可控電源的輸出端連接，所述肖特基二極管的陰極與所述有源巴倫單元的直流偏置電壓反饋控制管腳連接，以提供所述差分轉(zhuǎn)換偏置電壓；

14、第一電容，其中，所述第一電容的第一端與所述肖特基二極管的陰極連接，所述第一電容的第二端接地；

15、第三電阻，其中，所述第三電阻的第一端與所述驅(qū)動放大器的正相輸入端連接，所述第三電阻的第二端與所述驅(qū)動放大器的輸出端連接；

16、第一磁珠，其中，所述第一磁珠的第一端與所述驅(qū)動放大器的電源正端連接，所述第一磁珠的第二端作為連接電源電壓的正端；

17、第二磁珠，其中，所述第二磁珠的第一端與所述驅(qū)動放大器的電源負(fù)端連接，所述第二磁珠的第二端作為連接電源電壓的負(fù)端。

18、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路中，所述線性可控電源包括：

19、穩(wěn)壓組件，其中，所述穩(wěn)壓組件的輸入端與所述第二電阻連接，所述穩(wěn)壓組件的輸出端與所述肖特基二極管的陽極連接；

20、第四電阻，其中，所述第四電阻的第一端與所述穩(wěn)壓組件的輸入端連接，所述第四電阻的第二端與所述肖特基二極管的陰極連接；

21、第五電阻，其中，所述第五電阻的第一端與所述穩(wěn)壓組件的輸入的連接，所述第五電阻的第二端接地。

22、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路中，所述穩(wěn)壓組件包括：

23、誤差放大器，其中，所述誤差放大器的正相輸入端與所述第二電阻連接，所述誤差放大器的負(fù)相輸入端作為參考電壓的連接端；

24、第一控制器，其中，所述第一控制器的輸入端與所述誤差放大器的輸出端連接；

25、第一場效應(yīng)管，其中，所述第一場效應(yīng)管的柵極與所述第一控制器的輸出端連接，所述第一場效應(yīng)管的源極接地，所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述肖特基二極管的陽極連接。

26、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路中，所述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路還包括：

27、上電時序控制單元，其中，所述上電時序控制單元與所述有源巴倫單元的電源端連接，所述上電時序控制單元用于控制所述有源巴倫單元的正電源端的上電時序晚于所述有源巴倫單元的負(fù)電源端的上電時序。

28、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路中，所述上電時序控制單元包括：

29、第二場效應(yīng)管，其中，所述第二場效應(yīng)管的源極與外部電源的正端連接，所述第二場效應(yīng)管的漏極與所述有源巴倫單元的正電源端連接；

30、第二電容，其中，所述第二電容的第一端與所述第二場效應(yīng)管的源極連接，所述第二電容的第二端接地；

31、第六電阻，其中，所述第六電阻的第一端與所述第二場效應(yīng)管的源極連接，所述第六電阻的第二端與所述第二場效應(yīng)管的珊極連接；

32、第一三極管，其中，所述第一三極管的集電極與所述第二場效應(yīng)管的珊極連接；

33、第七電阻，其中，所述第七電阻的第一端與所述第一三極管的基極連接，所述第七電阻的第二端接地；

34、第八電阻，其中，所述第八電阻的第一端與所述第一三極管的發(fā)射極連接，所述第八電阻的第二端接地；

35、第九電阻，其中，所述第九電阻的第一端與所述第一三極管的發(fā)射極連接，所述第九電阻的第二端與所述有源巴倫單元的負(fù)電源端、外部電源的負(fù)端連接；

36、第三電容，其中，所述第三電容的第一端與所述第九電阻的第一端連接，所述第三電容的第二端與所述第九電阻的第二端連接；

37、其中，在所述外部電源的正端和負(fù)端分別供電之后，所述有源巴倫單元的負(fù)電源端通過所述外部電源的負(fù)端上電，且所述第一三極管基于所述外部電源的負(fù)端的供電導(dǎo)通，使得所述第二場效應(yīng)管的柵極為所述外部電源的負(fù)端提供的負(fù)電壓，從而在所述外部電源的正端提供的正電壓施加到所述第二場效應(yīng)管的源極之后，使得所述第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，從而將所述外部電源的正端提供的正電壓施加到所述有源巴倫單元的正電源端，進(jìn)而控制所述有源巴倫單元的正電源端的上電時序晚于所述有源巴倫單元的負(fù)電源端的上電時序。

38、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路中，所述電壓采集單元包括：

39、運(yùn)算放大器，其中，所述運(yùn)算放大器的正相輸入端通過第十電阻與所述耦合變換單元的輸出端連接，以獲取所述直流分量調(diào)整模擬信號中的直流信號的電壓，所述運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端通過第十一電阻接地并通過第十二電阻與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接，以構(gòu)成反饋回路；

40、第十三電阻，其中，所述第十三電阻的第一端與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述第十三電阻的第二端作為所述電壓采集單元的輸出端，使得通過該輸出端輸出所述運(yùn)算放大器對所述直流分量調(diào)整模擬信號的直流信號進(jìn)行信號放大處理形成的直流信號采集電壓；

41、第三磁珠，其中，所述第三磁珠的第一端與所述運(yùn)算放大器的電源正端連接，所述第三磁珠的第二端作為連接電源電壓的正端；

42、第四磁珠，其中，所述第四磁珠的第一端與所述運(yùn)算放大器的電源負(fù)端連接，所述第四磁珠的第二端作為連接電源電壓的負(fù)端。

43、在上述基礎(chǔ)上，本技術(shù)還提供了一種基于有源巴倫的信號調(diào)理方法，應(yīng)用于上述的基于有源巴倫的信號調(diào)理電路，所述基于有源巴倫的信號調(diào)理方法包括：

44、通過所述耦合變換單元接收待處理模擬信號，并對所述待處理模擬信號進(jìn)行直流分量調(diào)整處理，形成直流分量調(diào)整模擬信號；

45、通過所述有源巴倫單元獲取所述直流分量調(diào)整模擬信號，并對所述直流分量調(diào)整模擬信號進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分處理，形成差分模擬信號；

46、通過所述運(yùn)算放大單元獲取所述差分模擬信號，并對所述差分模擬信號進(jìn)行信號放大處理，形成目標(biāo)模擬信號；

47、通過所述電壓采集單元采集所述直流分量調(diào)整模擬信號中的直流信號的電壓，并輸出對應(yīng)的直流信號采集電壓；

48、通過所述差分轉(zhuǎn)換控制單元獲取所述直流信號采集電壓，并基于所述直流信號采集電壓輸出對應(yīng)的差分轉(zhuǎn)換控制電壓；

49、通過所述電壓反饋單元獲取所述差分轉(zhuǎn)換控制電壓，并基于所述差分轉(zhuǎn)換控制電壓向所述有源巴倫單元提供差分轉(zhuǎn)換偏置電壓，其中，所述差分轉(zhuǎn)換偏置電壓作為所述有源巴倫單元進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分處理的依據(jù)。

50、在本技術(shù)較佳的選擇中，在上述基于有源巴倫的信號調(diào)理方法中，所述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路還包括上電時序控制單元，所述基于有源巴倫的信號調(diào)理方法還包括：

51、通過所述上電時序控制單元控制所述有源巴倫單元的正電源端的上電時序晚于所述有源巴倫單元的負(fù)電源端的上電時序。

52、在上述基礎(chǔ)上，本技術(shù)還提供了一種信號處理設(shè)備，包括：

53、上述的基于有源巴倫的信號調(diào)理電路；

54、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路的輸出端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于對所述基于有源巴倫的信號調(diào)理電路輸出的目標(biāo)模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，形成目標(biāo)數(shù)字信號。

55、本技術(shù)提供的基于有源巴倫的信號調(diào)理電路、方法及信號處理設(shè)備，對待處理模擬信號進(jìn)行直流分量調(diào)整處理，形成直流分量調(diào)整模擬信號；對直流分量調(diào)整模擬信號進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分處理，形成差分模擬信號；對差分模擬信號進(jìn)行信號放大處理，形成目標(biāo)模擬信號；采集直流分量調(diào)整模擬信號中的直流信號的電壓，并輸出對應(yīng)的直流信號采集電壓；基于直流信號采集電壓輸出對應(yīng)的差分轉(zhuǎn)換控制電壓；基于差分轉(zhuǎn)換控制電壓向有源巴倫單元提供差分轉(zhuǎn)換偏置電壓?；谏鲜鰞?nèi)容，由于會將差分轉(zhuǎn)換偏置電壓作為進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分處理的依據(jù)，使得單端轉(zhuǎn)差分處理的可靠度更高，從而保障輸出的差分模擬信號的可靠性，以實(shí)現(xiàn)對模擬信號的可靠調(diào)理，從而改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以對模擬信號進(jìn)行可靠處理的問題。