DE10334390A1

DE10334390A1 - Konfigurierbarer Rückkopplungsweg in einem Amplitudensteuerungssystem

Info

Publication number: DE10334390A1
Application number: DE10334390A
Authority: DE
Inventors: Chen-Yu Santa Rosa Chi
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2004-03-18
Also published as: US6946910B2; US20040207447A1

Abstract

Ein konfigurierbarer Rückkopplungsweg ist in einem Amplitudensteuerungssystem umfaßt, das eine Signalquelle und eine Amplitudensteuerung aufweist und eine genaue Verfolgung zwischen einem Signal, das an einem Testtor geliefert wird, und einem Referenzsignal liefert, egal ob der konfigurierbare Rückkopplungsweg eine intern nivellierte Konfiguration oder eine extern nivellierte Konfiguration ist. Der konfigurierbare Rückkopplungsweg umfaßt eine Reihe von Zugriffstoren, einen Detektor, der einen Eingang, der mit dem ersten Zugriffstor gekoppelt ist, einen gefilterten Ausgang, der mit der Amplitudensteuerung gekoppelt ist, und einen ungefilterten Ausgang aufweist, der das Referenzsignal liefert. Der konfigurierbare Rückkopplungsweg umfaßt ferner einen Signalseparator, der einen Eingangsanschluß, der mit der Signalquelle gekoppelt ist, einen Durchgangsanschluß, der mit dem dritten Zugriffstor gekoppelt ist, und einen gekoppelten Anschluß aufweist, der mit dem zweiten Zugriffstor gekoppelt ist. Das vierte Zugriffstor ist mit dem Testtor gekoppelt.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Signalerzeuger und insbesondere auf Amplidutensteuerungssysteme von Signalerzeugern.
Es bestehen viele Typen von Signalerzeugern, die Testsignale für eine Vielzahl von Verwendungen liefern. Üblicherweise umfaßt ein Signalerzeuger ein Amplitudensteuerungssystem, das die Amplitude oder den Pegel von Testsignalen einstellt oder beibehält, die durch den Signalerzeuger an einem Testtor geliefert werden. Bei bestimmten Verwendungen des Signalerzeugers werden jedoch Signalkonditionierer, wie zum Beispiel Verstärker, Mischer, Begrenzer oder Filter mit dem Testtor verbunden, um das Testsignal weiter zu konditionieren. Häufig sind diese Signalkonditionierer außerhalb des Signalerzeugers. Wenn zum Beispiel ein externer Verstärker mit dem Testtor verbunden ist, wird ein konditioniertes Signal an dem Ausgang des Verstärkers geliefert, das eine verstärkte Version des Testsignals ist, das durch den Signalerzeuger an dem Testtor bereitgestellt wird. Das Amplitudensteuerungssystem wird entweder in einer intern nivellierten Konfiguration oder einer extern nivellierten Konfiguration betrieben, bei einem Versuch, die Amplitude dieses konditionierten Signals an dem Ausgang des Signalkonditionierers einzustellen und beizubehalten.
1A zeigt ein Beispiel eines bekannten Amplitudensteuerungssystems, das in der intern nivellierten Konfiguration betrieben wird. Bei diesem Beispiel ist ein externer Verstärker mit dem Testtor des Signalerzeugers gekoppelt, in dem das Amplitudensteuerungssystem umfaßt ist. Ein Signal separator 2 koppelt einen Abschnitt des Signals 3, das durch eine Signalquelle geliefert wird, mit einem internen Detektor vor einem Eingang des Verstärkers. Der interne Detektor erfaßt den gekoppelten Abschnitt des Signals 3 und erzeugt ein erfaßtes Signal 5, das der Amplitude des Signals 3 an dem Eingang des Verstärkers entspricht. Das erfaßte Signal 5 wird durch eine Amplitudensteuerung 4 empfangen, wie zum Beispiel eine automatische Pegelsteuerungsschaltung (ALC = automatic level control circuit), die ansprechend auf das erfaßte Signal 5 die Signalquelle treibt, um die Amplitude des Signals 3 zu steuern, die an dem Verstärker angelegt ist. Somit wird die Amplitude des konditionierten Signals 7 an dem Ausgang des Verstärkers durch Erfassen und Anpassen der Amplitude des Signals 3 eingestellt, das zu dem Eingang des Verstärkers geliefert wird.
Da der Verstärker bei dieser intern nivellierten Konfiguration außerhalb einer Rückkopplungsschleife liegt, die durch den internen Detektor, die Amplitudensteuerung 4 und die Signalquelle bereitgestellt wird, werden Gewinndriften und Nichtlinearitäten des Verstärkers nicht durch die Rückkopplungsschleife untergebracht. Somit, während die Amplitude des Signals 3, das an dem Eingang zu dem Verstärker vorliegt, bei dieser intern nivellierten Konfiguration eingestellt und beibehalten wird, schwankt die Amplitude des konditionierten Signals 7, das an dem Ausgang des Verstärkers geliefert wird, gemäß den Gewinndriften und anderen zeitabhängigen Instabilitäten des Verstärkers. Nichtlinearitäten, wie zum Beispiel Verzerrung, Sättigung oder Kompression in dem Verstärker führen ferner zu Amplitudenänderungen an dem Ausgang des Verstärkers, die Änderungen in der Amplitude des Signals 3 nicht entsprechen, was es schwierig macht, die Amplitude des konditionierten Signals 7 an dem Ausgang des Verstärkers durch Anpassen der Amplitude des Signals 3 zu steuern, das an dem Eingang des Verstärkers bereitgestellt ist.
Zusätzlich dazu, wenn das bekannte Amplitudensteuerungssystem in einem Signalerzeuger zur Verwendung mit einem Netzwerkanalysator umfaßt ist, verursachen die Gewinndriften und Nichtlinearitäten des Verstärkers Amplitudenverfolgungsfehler zwischen dem konditionierten Signal 7, das an eine Testvorrichtung (DUT = device under test) angelegt ist, und einem Referenzsignal 9, das von dem Signal 3 über einem Signalkoppler 6 hergeleitet wird. Da Bezug auf die genaue Amplitudenverfolgung des Referenzsignals 9 und des konditionierten Signals 7 genommen wird, um die Amplitude des konditionierten Signals 7 zu bestimmen, die an die DUT angelegt ist, verschlechtern die Amplitudenverfolgungsfehler die Genauigkeit des Netzwerkanalysators, mit dem der Signalerzeuger verwendet wird. Ferner wird bei dieser intern nivellierten Konfiguration die Impedanzanpassung Z_OUT die der DUT vorgelegt wird, primär durch die Ausgangsimpedanz des Verstärkers bestimmt und profitiert nicht von einer verbesserten Impedanzanpassung, die der DUT geliefert werden würde, wenn der Verstärker innerhalb der Rückkopplungsschleife umfaßt wäre.
1B zeigt ein Beispiel des bekannten Amplitudensteuerungssystems, das in der extern nivellierten Konfiguration mit dem externen Verstärker, einem externen Koppler und einem externen Detektor, der mit dem Testtor gekoppelt ist, betrieben wird. Der externe Koppler koppelt einen Abschnitt des konditionierten Signals 7, das an dem Ausgang des Verstärkers bereitgestellt wird, mit dem externen Detektor. Der externe Detektor erfaßt den gekoppelten Abschnitt des konditionierten Signals 7 und erzeugt ein erfaßtes Signal 11, das der Amplitude des konditionierten Signals 7 an dem Ausgang des Verstärkers entspricht. Das erfaßte Signal 11 von dem externen Detektor wird zu der Amplitudensteuerung 4 durch einen Auswahlschalter oder einem anderen Multiplexer (nicht gezeigt) geliefert. Ansprechend auf das erfaßte Signal 11 von dem externen Detektor treibt die Amplitudensteuerung 4 die Signalquelle, um die Amplitude des Signals 3 zu steuern, um eine zweckgebundene Amplitudeneinstellung des konditionierten Signals 7 zu erreichen, das zu der DUT geliefert wird.
Da der Verstärker bei dieser extern nivellierten Konfiguration innerhalb der Rückkopplungsschleife vorliegt, die durch den externen Detektor, die Amplitudensteuerung 4 und die Signalquelle bereitgestellt wird, werden Gewinndriften und Nichtlinearitäten des Verstärkers durch die Rückkopplungsschleife so untergebracht, daß die Wirkungen dieser Verstärkercharakteristika auf die Amplitude des konditionierten Signals 7 durch die Rückkopplungsschleife unterdrückt werden. Wenn jedoch das bekannte Amplitudensteuerungssignal in einem Signalerzeuger zur Verwendung mit einem Netzwerkanalysator umfaßt ist, resultiert trotzdem der Amplitudenverfolgungsfehler zwischen dem konditionierten Signal 7 an dem Ausgang des Verstärkers und dem Referenzsignals 9, aufgrund der inhärenten Nichtlinearitäten des Verstärkers. Dieser Amplitudenverfolgungsfehler, der in der extern nivellierten Konfiguration resultiert, macht das bekannte Amplitudensteuerungssystem nicht gut geeignet für Signalerzeuger, die mit Netzwerkanalysatoren verwendet werden. Zusätzlich dazu, da die Amplitudensteuerung 4 üblicherweise für Übertragungscharakteristika des internen Detektors kalibriert ist, resultieren daraus Versatz- und Linearitäts-Fehler bei der Amplitude des konditionierten Signals 7, wenn die Amplitude des konditionierten Signals 7 gemäß dem erfaßten Signal 11 von dem externen Detektor eingestellt ist. Diese Fehler bei Amplitudeneinstellungen resultieren daraus, daß der externe Detektor eine libertragungsfunktion aufweist, die sich allgemein von der Übertragungsfunktion des internen Detektors unterscheidet, für den die Amplitudensteuerung 4 kalibriert ist.
Es besteht ein Bedarf bei Signalerzeugern, die Amplitudenverfolgungsfehler, die Schwierigkeiten beim Einstellen der Amplitude der konditionierten Signale 7 und andere Mängel zu überwinden, die resultieren, wenn Verstärker und andere Signalkonditionierer in den bekannten Amplitudensteuerungssystemen umfaßt sind, die in den 1A-1B gezeigt sind.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen konfigurierbaren Rückkopplungsweg für ein Amplitudensteuerungssystem mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen konfigurierbaren Rückkopplungsweg für ein Amplitudensteuerungssystem gemäß Anspruch 1 oder 14 gelöst.

Ein konfigurierbarer Rückkopplungsweg, der gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in einem Amplitudensteuerungssystem eines Signalerzeugers umfaßt, der eine Signalquelle und eine Amplitudensteuerung aufweist. Der konfigurierbare Rückkopplungsweg liefert eine genaue Verfolgung zwischen einem Signal, das an einem Testtor geliefert wird, und einem Referenzsignal, egal ob ein Verstärker oder ein anderer Signalkonditionierer mit dem Testtor gekoppelt ist.

Der konfigurierbare Rückkopplungsweg umfaßt eine Reihe von Zugriffstoren und umfaßt einen Detektor, der einen Eingang, der mit einem ersten Zugriffstor gekoppelt ist, einen gefilterten Ausgang, der mit der Amplitudensteuerung gekoppelt ist, und einen ungefilterten Ausgang aufweist, der das Referenzsignal liefert. Ein Signalseparator, der ebenfalls in dem konfigurierbaren Rückkopplungsweg umfaßt ist, weist einen Eingangsanschluß auf, der mit der Signalquelle gekoppelt ist, einen gekoppelten Anschluß, der mit einem zweiten Zugriffstor gekoppelt ist, und einen Durchgangsanschluß, der mit einem dritten Zugriffstor gekoppelt ist. Ein viertes Zugriffstor ist mit dem Testtor gekoppelt.

Wenn der konfigurierbare Rückkopplungsweg für eine intern nivellierte Konfiguration des Amplitudensteuerungssystems angeordnet ist, koppelt ein erster Jumper das erste Zugriffstor mit dem zweiten Zugriffstor, und ein zweiter Jumper koppelt das dritte Zugriffstor mit dem vierten Zugriffstor. Der zweite Jumper liefert das Signal von der Signalquelle zu dem Testtor. Der erste Jumper liefert eine gekoppelte Version des Signals von der Signalquelle zu dem Eingang des Detektors. Der Detektor erzeugt ein erfaßtes Signal an dem gefilterten Ausgang, das der Amplitude dieses gekoppelten Signals von der Signalquelle entspricht. Die Amplitudensteuerung empfängt das erfaßte Signal und stellt die Amplitude des Signals von der Signalquelle ansprechend auf das erfaßte Signal ein. Der Detektor liefert ferner die gekoppelte Version des Signals von der Signalquelle an dem ungefilterten Ausgang, um das Referenzsignal zu liefern, das das Signal von der Signalquelle genau verfolgt, das über den zweiten Jumper zu dem Testtor geliefert wird.

Bei dem konfigurierbaren Rückkopplungsweg, der für eine extern nivellierte Konfiguration des Amplitudensteuerungssystem angeordnet ist, ist ein Signalkonditionierer mit dem dritten Zugriffstor gekoppelt, das das Signal von der Signalquelle empfängt. Der Signalkonditionierer liefert ein konditioniertes Signal zu einem Signalseparator. Ein Durchgangsausgang der Signalseparators ist mit dem vierten Zugriffstor gekoppelt, um das konditionierte Signal an dem Testtor zu liefern. Ein gekoppelter Ausgang des Signalseparators ist mit dem ersten Zugriffstor gekoppelt, das eine gekoppelte Version des konditionierten Signals zu dem Eingang des Detektors liefert. Der Detektor erzeugt ein erfaßtes Signal an dem gefilterten Ausgang, das der Amplitude des gekoppelten konditionierten Signals entspricht. Die Amplitudensteuerung empfängt das erfaßte Signal und stellt die Amplitude des Signals von der Signalquelle ansprechend auf das erfaßte Signal ein, um die Amplitude des konditionierten Signals an dem Testtor einzurichten. Der Detektor liefert dieses gekoppelte konditionierte Signal an dem ungefilterten Ausgang, um das Referenzsignal zu liefern, das das konditionierte Signal genau verfolgt, das an dem Testtor vorliegt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1A ein bekanntes Amplitudensteuerungssystem in einer intern nivellierten Konfiguration;
1B das bekannte Amplitudensteuerungssystem in einer extern nivellierten Konfiguration;
2 einen Signalerzeuger, der ein Amplitudensteuerungssystem umfaßt, das einen konfigurierbaren Rückkopplungsweg aufweist, der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
3A das Amplitudensteuerungssystem, das einen konfigurierbaren Rückkopplungsweg aufweist, der gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
3B ein Beispiel einer Amplitudensteuerung des Amplitudensteuerungssystems;
4 das Amplitudensteuerungssystem aus 3 in einer intern nivellierten Konfiguration; und
5 das Amplitudensteuerungssystem aus 3 in einer extern nivellierten Konfiguration.
2 zeigt einen Signalerzeuger 20, der ein Amplitudensteuerungssystem umfaßt, das einen konfigurierbaren Rückkopplungsweg aufweist, der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der Signalerzeuger 20 ist ein Instrument oder ein System, das elektrische Signale an einem Testtor OUT liefert. Elektrisch-zu-optisch-Wandler, piezoelektrische Bauelemente oder andere Signalwandler, die in dem Signalerzeuger 20 in stalliert sind, ermöglichen es dem Signalerzeuger 20 jedoch, Signale zu verarbeiten oder unterzubringen, die in ihrer Eigenschaft optisch, akustisch oder mechanisch sind. Der Signalerzeuger 20 ist eine alleinstehende Einrichtung oder ein System, oder der Signalerzeuger 20 ist in andere Einrichtungen oder Systeme integriert oder wird mit denselben in Verbindung verwendet, wie zum Beispiel Netzwerkanalysatoren, Spektralanalysatoren oder anderen Typen von Signalanalysatoren, Signalprozessoren oder Signalmeßsystemen.
Zusätzlich zu dem Testtor OUT weist der Signalerzeuger 20, der den konfigurierbaren Rückkopplungsweg umfaßt, eine Reihe von Zugriffstoren auf. Während vier Zugriffstore P1-P4 gezeigt sind, sind optional zusätzliche Zugriffstore für Anwendungsmodulation oder zum Empfangen oder Liefern von Referenzen für Phasenverriegelung oder andere Anwendungen umfaßt. Die Zugriffstore P1-P4 sind plattenbefestigte SMA-Verbinder, die eine weit verbreitete Verwendung in Hochfrequenz-(HF) und Mikrowellen-Systemen finden. N-Typ-Verbinder, BNC-Verbinder, SMC-Verbinder, 2,4-mm-Verbinder oder andere Typen von Koaxialverbindern sind jedoch ebenfalls für die Zugriffstore P1-P4 geeignet und werden üblicherweise basierend auf den Frequenzbereich der Signale ausgewählt, die durch den Signalerzeuger 20 untergebracht werden. Die Zugriffstore P1-P4 umfassen alternativ einen Mehrfachstiftverbinder, Kabelabschlüsse, Gedruckte-Schaltungsplatine-Verbinder oder andere geeignete Verbindungselemente, die Anpassungen bei komplementären Verbindungselementen ermöglichen.
3A zeigt das Amplitudensteuerungssystem 30, das den konfigurierbaren Rückkopplungsweg 24 aufweist, der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das Amplitudensteuerungssystem 30 umfaßt eine Signalquelle 26 und eine Amplitudensteuerung 4. Die Signalquelle 26 umfaßt einen Oszillator, einen Signalsynthesizer oder andere Signalerzeugungssysteme 27, die ein Signal 21 liefern. Die Signalquelle 26 umfaßt ferner einen Amplitudenmodulator 28, entweder getrennt von oder integriert in dem Signalerzeugungssystem 27, der die Amplitude des Signals 21 gemäß einem Steuerungssignal 23 anpaßt, das durch die Amplitudensteuerung 4 geliefert wird. Der Amplitudenmodulator 28 ist üblicherweise ein Dämpfungsglied, das unter Verwendung von PIN-Dioden der anderen Festkörperbauelementen implementiert ist, wie zum Beispiel GaAsFETs, oder der Amplitudenmodulator 28 ist ein Variabler-Gewinn-Element, wie zum Beispiel ein spannungsgesteuerter oder stromgesteuerter Verstärker. Mechanische Dämpfungsglieder oder ein anderes Bauelement, ein System oder ein Element, das zum Anpassen der Amplitude des Signals 21 ansprechend auf das Steuerungssignal 23 geeignet ist, wird alternativ verwendet.
Die Amplitudensteuerung 4 ist als eine automatische Pegelsteuerungsschaltung (ALC = Automatic Level Control Circuit) gezeigt, die ein erfaßtes Signal 25 empfängt und das entsprechende Steuerungssignal 23 zu dem Amplitudenmodulator 28 liefert. Eine typische Konfiguration der Amplitudensteuerung 4 (gezeigt in 3B) umfaßt einen Komparator, einen Integrator oder ein Hochgewinnelement 50, das das erfaßte Signal 25 mit einer internen Referenz 51 vergleicht, um ein Fehlersignal 53 zu erzeugen, das Differenzen zwischen dem erfaßten Signal 25 und dem Referenzsignal 51 anzeigt. Das Steuerungssignal 23 wird von dem Fehlersignal 53 hergeleitet, durch eine Formgebungsschaltung 54, wie zum Beispiel einen Exponentiator oder einem Gewinn-/Versatz-Anpasser. Das Steuerungssignal 23 treibt den Amplitudenmodulator 28 der Signalquelle 26, um das Fehlersignal 53 zu minimieren. Bei einer ausgeglichenen Konfiguration des Amplitudensteuerungssystem 30 wird das Fehlersignal 53 minimiert, wodurch Differenzen zwischen dem erfaßten Signal 25 und der Referenz 51 minimiert werden. Da die Referenz 51 üblicherweise auf einen bezeichneten Pegel voreingestellt ist, wird die Amplitude des Signals 21, das durch die Signalquelle 26 geliefert wird, ansprechend auf das erfaßte Signal 25 angepaßt, so daß die Differenzen zwischen dem erfaßten Signal 25 und der Referenz 51 minimiert werden.
Während in 3B ein typisches Amplitudensteuerungssystem 4 gezeigt ist, sind Amplitudensteuerungen 4 in der Technik bekannt und der konfigurierbare Rückkopplungsweg 24 ist geeignet für eine Einlagerung in viele Typen von Amplitudensteuerungssystemen 30. Beispiele von geeigneten Amplitudensteuerungssystemen 30, die eine Vielzahl von Amplitudensteuerungen 4 und Signalquellen 26 umfassen, sind jene der 867000 Signal Synthesizes und das Modell 8648C Signal Generators, bereitgestellt durch AGILENT TECHNOLOGIES, INC., Palo Alto, Kalifornien, USA. Geeignete Amplitudensteuerungssysteme 30 werden ebenfalls gelehrt durch das U.S.-Patent Nr. 5,661,442 an Sparks und das U.S.-Patent Nr. 4,966,500 an Larson u. a.
Zusätzlich zu den Zugriffstoren P1-P4 umfaßt der konfigurierbare Rückkopplungsweg 24 einen Detektor 32. Der Detektor 32 weist einen Eingang I, der mit dem ersten Zugriffstor P1 gekoppelt ist, und einen gefilterten Ausgang OUT1 auf, der mit der Amplitudensteuerung 4 gekoppelt ist. Der gefilterte Ausgang OUT1 des Detektors 32 liefert erfaßte Signale 25, wie zum Beispiel Spannungen oder Ströme, die die Amplitude der Signale 29 anzeigen, die an den Eingang I des Detektors 32 angelegt werden. Die Entsprechung zwischen den erfaßten Signalen 25 an dem gefilterten Ausgang OUT1 und der Amplitude der Signale 29, die an dem Eingang I angelegt sind, ist üblicherweise eine nichtlineare Übertragungsfunktion, die dem Typ des Detektors 32 eigen ist, der in dem konfigurierbaren Rückkopplungsweg 24 umfaßt ist. Bei diesem Beispiel umfaßt der Detektor 32 eine Schottke-Diode, eine PDB-Diode, einen Kristalldetektor, eine Thermoelementvorrichtung oder einen anderen geeigneten Sensor 34.
Der Detektor 32 weist ferner einen ungefilterten Ausgang OUT2 auf. An dem ungefilterten Ausgang OUT2 leitet der Detektor 32 Signale 29 durch, die an dem Eingang I des Detek tors 32 angelegt sind, um an dem ungefilterten Ausgang OUT2 ein Referenzsignal 37 zu liefern, das Charakteristika genau verfolgt, wie zum Beispiel die Amplitude und die Frequenz der Signale 29, die an dem Eingang I des Detektors 32 angelegt sind. Der gefilterte Ausgang OUT1 und der ungefilterte Ausgang OUT2 des Detektors 32 wird üblicherweise durch eine Brückenschaltung 36 oder eine Struktur bereitgestellt, die mit der Diode oder dem Sensor 34 kaskadiert ist, der in dem Detektor 32 umfaßt ist. Bei einem Beispiel ist der Detektor 32 unter Verwendung eines AGILENT TC677 GaAs-integrierten 0,01-75GHz Richtungsdetektors implementiert, der durch AGILENT TECHNOLOGIES, INC., Palo Alto, Kalifornien, USA geliefert wird.
Ein Signalseparator C1, der ebenfalls in dem konfigurierbaren Rückkopplungsweg 24 umfaßt ist, weist einen Eingangsanschluß A, der mit der Signalquelle 26 gekoppelt ist, einen Durchgangsanschluß B, der mit dem dritten Zugriffstor P3 gekoppelt ist, und einen gekoppelten Anschluß C auf, der mit dem zweiten Zugriffstor P2 gekoppelt ist. Der Signalseparator C1 ist üblicherweise eine Widerstandsbrücke, ein Leistungssplitter, eine Signalabtastvorrichtung, ein Balun oder ein Koppler, der diese drei Anschlüsse umfaßt. Der gekoppelte Anschluß C greift einen bezeichneten Abschnitt der Signale 21 oder tastet denselben ab, die an dem Eingangsanschluß A des Signalseparators C1 angelegt sind. Das vierte Zugriffstor P4 des konfigurierbaren Rückkopplungswegs 24 ist mit dem Testtor OUT gekoppelt.
Bei dem konfigurierbaren Rückkopplungsweg 24, der für eine intern nivellierte Konfiguration des Amplitudensteuerungssystems 30 angeordnet ist, wie in 4 gezeigt ist, koppelt ein Jumper J1 das erste Zugriffstor P1 mit dem zweiten Zugriffstor P2. Ein Jumper J2 koppelt das dritte Zugriffstor P3 mit dem vierten Zugriffstor P4. Der Jumper J2 liefert das Signal 21 von der Signalquelle 26 zu dem Testtor OUT, wohingegen der Jumper J1 ein Signal 29, das von dem Signal 21 gekoppelt ist, das durch die Signalquelle 26 ge liefert wird, zu dem Eingang I des Detektors 32 liefert. Der Detektor 32 erzeugt ein erfaßtes Signal 33 an dem gefilterten Ausgang aus OUT1, das der Amplitude des gekoppelten Signals 29 entspricht. Die Amplitudensteuerung 4 empfängt das erfaßte Signal 33 von dem gefilterten Ausgang OUT1 und paßt die Amplitude des Signals 21 von der Signalquelle 26 ansprechend auf das erfaßte Signal 33 an.
An dem ungefilterten Ausgang OUT2 liefert der Detektor 32 ein Referenzsignal 37, das das Signal 21 von der Signalquelle 26 verfolgt, das an dem Testtor OUT über den Jumper J2 geliefert wird, durch Weiterleiten des Signals 29 zu dem Eingang I des Detektors 32 durch den Jumper J1. Die Jumper J1, J2 sind bei diesem Beispiel Koaxialübertragungsleitungen, die mit den Verbindern kompatibel sind, die für die Zugriffstore P1-P4 verwendet werden. Andere Übertragungsstrukturen oder Medien jedoch, die zum Koppeln von Signalen zwischen verschiedenen Zugriffstoren P1-P4 geeignet sind, werden alternativ als die Jumper J1, J2 verwendet.
5 zeigt das Amplitudensteuerungssystem 30 aus 3A in einer extern nivellierten Konfiguration. Diese Konfiguration des Amplitudensteuerungssystems 30 wird üblicherweise verwendet, wenn ein Signalkonditionierer 40 verwendet wird, um das Signal 21 weiter zu verarbeiten oder zu konditionieren, das durch die Signalquelle 26 geliefert wird, um ein konditioniertes Signal 41 an dem Testtor OUT zu erzeugen. Während bei diesem Beispiel der Signalkonditionierer 40 ein Verstärker ist, der extern zu den Signalerzeuger 20 ist, umfaßt der Signalkonditionierer 40 alternativ einen oder mehrere Verstärker, Mischer, Begrenzer, Filter oder andere Vorrichtungen, Systeme oder Komponenten, die innerhalb oder außerhalb des Signalerzeugers 20 vorliegen.
Der Signalkonditionierer 40 ist zwischen das dritte Zugriffstor P3, das das Signal 21 von der Signalquelle 26 empfängt, und einen Signalseparator C2 gekoppelt. Ein Durchgangsausgang D des Signalseparators ist mit dem vier ten Zugriffstor P4 gekoppelt, um das konditionierte Signal 41 an dem Testtor OUT zu liefern. Alternativ ist der Signalkonditionierer 40 nicht mit dem Zugriffstor P4 gekoppelt, und das konditionierte Signal 41 ist zur Verwendung an dem Zugriffstor P4 verfügbar. Der Signalseparator C2 weist ferner einen gekoppelten Ausgang E auf, der mit dem ersten Zugriffstor P1 über einen Jumper J3 gekoppelt ist, der ein gekoppeltes konditioniertes Signal 43 zu dem Eingang I des Detektors 32 liefert.
Der Detektor 32 erzeugt ein erfaßtes Signal 45 an dem gefilterten Ausgang OUT1, der der Amplitude des gekoppelten konditionierten Signals 43 entspricht. Die Amplitudensteuerung 4 empfängt das erfaßte Signal 45 und stellt die Amplitude des Signals 21 von der Signalquelle 26 ansprechend auf das erfaßte Signal 45 ein, um die Amplitude des konditionierten Signals 41 an dem Testtor OUT einzurichten. An dem ungefilterten Ausgang OUT2 liefert der Detektor 32 das Referenzsignal 37, das das konditionierte Signal 41 durch die Weiterleitung des gekoppelten konditionierten Signals 43 verfolgt, das durch den gekoppelten Ausgang E des Signalseparators C2 über den Jumper J3 mit dem Eingang I des Detektors 32 gekoppelt ist.
Optional ist ein Abschluß 44 mit dem zweiten Zugriffstor P2 gekoppelt, um den gekoppelten Anschluß C des Signalseparators C1 abzuschließen. Üblicherweise ist der Abschluß 44 eine Absorptionslast, die an dem gekoppelten Anschluß C des Signalseparators C1 Impedanz-angepaßt ist, obwohl andere Abschlüsse, wie zum Beispiel Kurzschlußlasten oder andere Übertragungsstrukturen oder Bauelemente alternativ verwendet werden, abhängig von dem Kopplungsfaktor zwischen dem gekoppelten Anschluß C und dem Durchgangsanschluß B des Signalseparators C1.
Eine Frequenztranslationsvorrichtung FTD, wie zum Beispiel ein Mischer, ein Aufwärtsumsetzer, ein Abwärtsumsetzer oder ein anderes System, das verwendet wird, um die Frequenz des Referenzsignals 37 zu translatieren, ist optional mit dem ungefilterten Ausgangs OUT2 des Detektors 32 gekoppelt, um zu ermöglichen, daß das Referenzsignal 37 gemischt oder in eine Zwischenfrequenz (IF = intermediate frequency) translatiert wird, über eine Anwendung des Referenzsignals 37 und eines Lokaloszillatorsignals (LO-Signal) an die FTD.
Die genaue Verfolgung zwischen dem Referenzsignal 37 und den Signalen 21, 41 an dem Testtor OUT in der intern nivellierten Konfiguration beziehungsweise der extern nivellierten Konfiguration macht den Signalerzeuger 20 unter Verwendung des konfigurierbaren Rückkopplungsweg 24 gut geeignet für eine Verwendung mit einem Netzwerkanalysator, einem Spektralanalysator oder einem anderen Typ eines Signalanalysators, Signalprozessors oder eines Signalmeßsystems, das auf Signalverfolgung basiert.
Da der Detektor 32 sowohl in der intern nivellierten als auch der extern nivellierten Konfiguration des konfigurierbaren Rückkopplungswegs 24 verwendet wird, wird eine Einstellung der Amplitude der Signale 21, 41 an dem Testtor OUT ohne weiteres erreicht. Eine optional erfaßte Gewinnanpassungsvorrichtung 46, die zwischen den gekoppelten Ausgang E des Signalseparators C2 und das erste Zugriffstor P1 in der extern nivellierten Konfiguration des konfigurierbaren Rückkopplungswegs 24 gekoppelt ist, sieht vor, daß das gekoppelte, konditionierte Signal 43 einen Amplitudenbereich aufweist, der kompatibel mit dem Detektor 32 ist.

Claims

Konfigurierbarer Rückkopplungsweg für ein Amplitudensteuerungssystem (30), das eine Signalquelle (26) und eine Amplitudensteuerung (4) aufweist, wobei der konfigurierbare Rückkopplungsweg folgende Merkmale aufweist: eine Reihe von Zugriffstoren (P1-P4); einen Detektor (32), der einen Eingang (E') aufweist, der mit einem ersten Zugriffstor (P1) gekoppelt ist, einen gefilterten Ausgang (OUT1), der mit der Amplitudensteuerung (4) gekoppelt ist und einen ungefilterten Ausgang (OUT2); und einen Signalseparator (C1), der einen Eingangsanschluß (A) , der mit der Signalquelle (26) gekoppelt ist, einen gekoppelten Anschluß (C), der mit dem zweiten Zugriffstor (P2) gekoppelt ist, und einen Durchgangsanschluß (B), der mit einem dritten Zugriffstor (P3) gekoppelt ist, aufweist.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß Anspruch 1, der ferner folgende Merkmale aufweist: einen ersten Jumper (J1), der das erste Zugriffstor (P1) mit dem zweiten Zugriffstor (P2) koppelt und ein gekoppeltes Signal von einem Signal, das durch die Signalquelle (26) geliefert wird, zu dem Eingang des Detektors (32) koppelt, wobei der Detektor ein erfaßtes Signal (33) an dem gefilterten Ausgang (OUT1) erzeugt, das einer Amplitude des gekoppelten Signals (29) entspricht, und wobei die Amplitudensteuerung (4) das erfaßte Signal (33) empfängt und die Amplitude des Signals von der Signalquelle (26) ansprechend auf das erfaßte Signal (33) anpaßt, wobei der Detektor (32) an dem ungefilterten Ausgang (OUT2) das gekoppelte Signal liefert, das das Signal von der Signalquelle (26) an dem vierten Zugriffstor (P4) verfolgt; und einen zweiten Jumper (J2), der das dritte Zugriffstor (P3) mit dem vierten Zugriffstor (P4) koppelt, um das Signal (21) von der Signalquelle (26) zu dem vierten Zugriffstor (p4) zu liefern.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß Anspruch 1 oder 2, der ferner folgende Merkmale aufweist: einen Signalkonditionierer (40), der einen ersten Anschluß aufweist, der mit dem dritten Zugriffstor (P3) gekoppelt ist, das ein Signal von der Signalquelle (26) empfängt und ein konditioniertes Signal (41) an einem zweiten Anschluß liefert, einen Koppler, der einen Eingang aufweist, der mit dem zweiten Anschluß des Signalkonditionierers (40) gekoppelt ist, der einen Durchgangsausgang aufweist, der mit einem vierten Zugriffstor gekoppelt ist, um das konditionierte Signal an dem vierten Zugriffstor zu liefern, und der einen gekoppelten Ausgang aufweist, der mit dem ersten Zugriffstor gekoppelt ist, das ein gekoppeltes Signal zu dem Eingang des Detektors (32) liefert, wobei der Detektor (32) ein erfaßtes Signal an dem gefilterten Ausgang (OUT1) erzeugt, das einer Amplitude des gekoppelten Signals entspricht, wobei die Amplitudensteuerung (4) das erfaßte Signal empfängt und eine Amplitude des Signals von der Signalquelle (26) ansprechend auf das erfaßte Signal anpaßt, um eine Amplitude des konditionierten Signals an dem vierten Zugriffstor (P4) einzurichten, wobei der Detektor (32) das gekoppelte Signal an dem ungefilterten Ausgang (OUT2) liefert, der das konditionierte Signal an dem vierten Zugriffstor (P4) verfolgt.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das vierte Zugriffstor mit einem Testtor (OUT) gekoppelt ist.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner eine Frequenztranslationsvorrichtung aufweist, die mit dem ungefilterten Ausgang (OUT2) des Detektor (32) gekoppelt ist.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, der ferner einen Abschluß aufweist, der mit dem zweiten Zugriffstor (P2) gekoppelt ist.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Reihe von Zugriffstoren (P1-P4), der Detektor (32) und der Signalseparator (C2) innerhalb eines Signalerzeugers (20) umfaßt sind.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem der Signalkonditionierer (40) einen Verstärker umfaßt.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Detektor (32) einen Sensor und eine Brückenschaltung umfaßt.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg für ein Amplitudensteuerungssystem (30), das eine Signalquelle (26) und eine Amplitudensteuerung (4) aufweist, wobei der konfigurierbare Rückkopplungsweg folgende Merkmale aufweist: eine Reihe von Zugriffstoren (P1-P4); einen Detektor (32), der einen Eingang, der mit einem ersten Zugriffstor (P1) gekoppelt ist, einen gefilterten Ausgang (OUT1), der mit der Amplitudensteuerung (4) gekoppelt ist, und einen ungefilterten Ausgang (OUT2) aufweist; einen Signalseparator (Cl), der einen Eingangsanschluß (A), der mit der Signalquelle (26) gekoppelt ist, einen gekoppelten Anschluß (C), der mit einem zweiten Zugriffstor (P2) gekoppelt ist, und einen Durchgangsanschluß (B) aufweist, der mit einem dritten Zugriffstor (P3) gekoppelt ist; wobei bei einer ersten Konfiguration der konfigurierbare Rückkopplungsweg einen ersten Jumper (J1), der das erste Zugriffstor mit dem zweiten Zugriffstor koppelt, um ein gekoppeltes Signal von einer Signalquelle zu dem Eingang des Detektors zu liefern, wobei der Detektor ein erfaßtes Signal an dem gefilterten Ausgang (OUT1) erzeugt, das einer Amplitude des gekoppelten Signals entspricht, und wobei der Detektor an dem ungefilterten Ausgang (OUT2) das gekoppelte Signal liefert, das einem Signal von der Signalquelle (26) an einem vierten Zugriffstor (P4) folgt, und einen zweiten Jumper (J2) umfaßt, der das dritte Zugriffstor (P3) mit dem vierten Zugriffstor (P4) koppelt, um das Signal von der Signalquelle zu dem Testtor (OUT) zu liefern; und wobei der konfigurierbare Rückkopplungsweg bei einer zweiten Konfiguration folgendes umfaßt: einen Signalkonditionierer (40), der einen ersten Anschluß aufweist, der mit dem dritten Zugriffstor gekoppelt ist, das ein Signal von der Signalquelle empfängt und ein konditioniertes Signal an den zweiten Anschluß liefert, einen Koppler, der einen Eingang aufweist, der mit dem zweiten Anschluß gekoppelt ist, der einen Durchgangsausgang aufweist, der mit dem vierten Zugriffstor gekoppelt ist, um das konditionierte Signal an dem vierten Zugriffstor zu liefern, und der einen gekoppelten Ausgang aufweist, der mit dem ersten Zugriffstor gekoppelt ist, das ein gekoppeltes konditioniertes Signal zu dem Eingang des Detektors (32) liefert, wobei der Detektor ein erfaßtes Signal an dem gefilterten Ausgang (OUT1) erzeugt, das einer Amplitude des konditionierten Signals entspricht, und wobei der Detektor das gekoppelte konditionierte Signal an dem ungefilterten Ausgang (OUT2) liefert, das dem konditionierten Signal folgt, wobei die Amplitudensteuerung (4) das erfaßte Signal empfängt und eine Amplitude des Signals von der Signalquelle ansprechend auf das erfaßte Signal anpaßt, um eine Amplitude des konditionierten Signals an dem vierten Zugriffstor einzurichten.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß Anspruch 10, bei dem das vierte Zugriffstor (P4) mit einem Testtor (OUT) gekoppelt ist.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß Anspruch 10 oder 11, der ferner eine Frequenztranslationsvorrichtung aufweist, die mit dem ungefilterten Ausgang (OUT2) des Detektors (32) gekoppelt ist.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Reihe von Zugriffstoren (P1-P4), der Detektor (32) und der Signalseparator innerhalb eines Signalerzeugers umfaßt sind.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem der Signalkonditionierer einen Verstärker umfaßt.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem der Detektor einen Sensor und eine Brückenschaltung umfaßt.
Konfigurierbarer Rückkopplungsweg gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, der ferner eine Gewinnanpassungs vorrichtung umfaßt, die zwischen dem gekoppelten Ausgang des Kopplers und dem Eingang des Detektors positioniert ist.