穩(wěn)定時(shí)間電路的修正過程[2]

  采樣門脈沖的純度調(diào)節(jié)

  調(diào)整Q1采樣門的脈沖沿成形級(jí)，獲得優(yōu)化的前拐角、最小的上升沿時(shí)間、平滑的脈沖頂部，以及有指定修正的1V幅度。在采樣門乘法器IC的“X”輸入端可觀察到調(diào)節(jié)。脈沖的第二個(gè)上升時(shí)間促進(jìn)了快速的采樣門采集，但仍保持在乘法器的250MHz帶寬內(nèi)，確保沒有帶外的寄生響應(yīng)。清晰的1V脈沖提供了一個(gè)經(jīng)校正、沒有寄生（可能偽裝為穩(wěn)定信號(hào)）的連續(xù)乘法器輸出。脈沖下降時(shí)間沒有關(guān)系，它與測(cè)量無關(guān)，而它清晰的下降轉(zhuǎn)換可確保受控乘法器的關(guān)斷，防止出現(xiàn)后臺(tái)的偏離。

  采樣門路徑的優(yōu)化

  采樣門的路徑調(diào)整是最后一項(xiàng)。首先，在脈沖發(fā)生器輸入端放5Vdc，從而將待測(cè)放大器鎖定在其22.5V輸出狀態(tài)。然后調(diào)整“穩(wěn)定結(jié)點(diǎn)零位”頭，在A1的輸出端獲得1mV以內(nèi)的零伏。接下來，恢復(fù)脈沖電路的輸入，將穩(wěn)定結(jié)點(diǎn)從A1斷開，將A1的輸入端用一個(gè)750Ω電阻接地。調(diào)整前的響應(yīng)并不理想。理想情況下，電路輸出（軌跡B）應(yīng)在采樣門（軌跡A）切換期間保持靜態(tài)。照片表示出了誤差情況；校正需要調(diào)整dc偏移和與動(dòng)態(tài)饋通相關(guān)的殘值。調(diào)整一個(gè)連續(xù)軌跡B的基準(zhǔn)線（與軌跡A的采樣門脈沖狀態(tài)無關(guān)）的“X”和“Y”偏移，可以消除dc誤差。另外，要為最低乘法器基準(zhǔn)偏移電壓設(shè)定對(duì)輸出偏移的調(diào)整。通過關(guān)斷輸入脈沖發(fā)生器，在C2的“1”輸入端加5V，并使前面插入的750Ω電阻將其偏量在1.00Vdc，可以將采樣門設(shè)為單位增益。在這些條件下，對(duì)一個(gè)1.00Vdc輸出調(diào)節(jié)“刻度系數(shù)”。完成這一步后，除去dc偏置電壓和750Ω電阻，重新連接穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)，并恢復(fù)脈沖輸入。

  饋通的補(bǔ)償要使用“時(shí)間相位”與“幅度”調(diào)整。這些調(diào)節(jié)設(shè)定了在乘法器IC“Z”輸入端施加的饋通校正的時(shí)序與幅度。

  測(cè)量的限制與不確定性

  電路經(jīng)修正后的響應(yīng)包括一個(gè)平坦的基準(zhǔn)，和大幅衰減的饋通。測(cè)量定義了電路在2mV的最小幅度分辨率。在其它測(cè)試時(shí)，將A1輸入端從穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)處斷開，通過一只750Ω電阻將其偏置在20mV，以模仿一個(gè)無限快速穩(wěn)定的放大器。電路輸出（軌跡B）在2ns中穩(wěn)定在5 mV內(nèi)，在3.6ns內(nèi)到達(dá)2mV的基準(zhǔn)噪聲內(nèi)。這個(gè)數(shù)據(jù)是在經(jīng)時(shí)間校正的輸入（軌跡A）上升后，取自采樣門剛導(dǎo)通時(shí)，它定義了電路的極限最小時(shí)間分辨率。在引證的時(shí)間與幅度分辨率極限的不確定性主要是源于延遲補(bǔ)償?shù)南拗?、噪聲以及殘余饋通?？紤]到可能的延遲與測(cè)量誤差，6500 ps的不確定性和2mV的分辨率極限是實(shí)際的。噪聲均化不會(huì)改善幅度的分辨率極限，因?yàn)樗鼇碜责佂堄?，是一個(gè)固有的項(xiàng)。

[1]  [2]