一種寬頻寬占空比調制電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種寬頻寬占空比調制電路，包括穩壓電源系統、基礎控制脈沖產生電路、光源控制及調制控制脈沖產生電路、調制電路及信號處理電路系統；本發明的寬頻寬占空比調制電路，解決了脈沖調制占空比數值的限制，理論上占空比大小不影響數據采集，占空比可以達到1：1500甚至更高，可以大大延長光源的壽命；對于微小信號，本發明可以很好的采集，能很好的消除頻率干擾，零點誤差和溫度漂移極小，可以廣泛應用于精密儀表模擬調制信號處理。
【專利說明】—種寬頻寬占空比調制電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及模擬信號處理領域，尤其涉及一種用于儀表模擬信號處理的調制電路。
【背景技術】
[0002]調制方式按照調制信號的性質可分為模擬調制和數字調制，按照載波波形調制方式可分為連續波調制和脈沖波調制兩類；
[0003]在深紫外LED使用上，現有深紫外LED光源電路采用模擬信號調制電路，當前模擬信號調制電路有如下局限性:
[0004]固定信號占空比大約是1:1，若是占空比信號過小，對采集到的信號來說十分微弱，不利于后期信號的放大處理；
[0005]信號采集過程中容易疊加不良信號或者開關起始信號，會影響信號的準確性；
[0006]模擬信號在采集和處理過程中使用了 RC濾波，會影響采集信號的響應時間，并且會降低采集有效數據的強度，由于使用RC網絡，會存在頻率諧振問題，且RC網絡會影響采集信號的線形，零點漂移、溫度漂移大。
[0007]這些影響，對于深紫外LED來說，不能足夠保證深紫外LED使用壽命，且啟動速度慢,通常在IOus級。
[0008]并且在精密儀表制作過程中，很多企業為了提高儀表數據的穩定性，把參比信號與透射信號盡量做的一樣大，即便是這樣，由于儀器隨溫度變化機械有熱脹冷縮的問題，所以儀表數據仍不穩定；
[0009]而本調制電路就可以很好解決這個問題，不但可以大大簡化機械設計，而且可以
使數據更穩定。
【發明內容】
[0010](一)要解決的技術問題
[0011]為了解決上述問題，本發明提出一種寬頻寬占空比調制電路，解決了脈沖調制占空比數值的限制，對于微小信號，本發明可以很好的采集，能很好的消除頻率干擾，在零點漂移和溫度漂移方面誤差表現極小，可以廣泛應用于精密儀表模擬調制信號處理。
[0012](二)技術方案
[0013]本發明的一種寬頻寬占空比調制電路，包括穩壓電源系統、基礎控制脈沖產生電路、光源控制及調制控制脈沖產生電路、調制電路及信號處理電路系統；
[0014]所述穩壓電源系統為3電源系統，穩壓電源由變壓器、整流堆和穩壓塊構成，輸出電壓為+5V和+12V ；
[0015]所述基礎控制脈沖產生電路和光源控制及調制控制脈沖產生電路連接；
[0016]所述光源控制及調制控制脈沖產生電路的CP+和CP-端和調制電路及信號處理電路系統內的⑶4052BC芯片的9腳和10腳連接；[0017]所述調制電路及信號處理電路系統由調制電路和差分放大器構成；調制電路及信號處理電路系統電壓輸出端連接有A / D轉換電路。
[0018]進一步地，所述基礎控制脈沖產生電路占空比可達到1:1500。
[0019]進一步地，所述穩壓電源系統的變壓器為雙邊變壓器，變壓器輸出和整流堆連接，整流堆的輸出端和穩壓塊連接，穩壓塊包括MC7805、MC7812和MC7912。
[0020]進一步地，所述基礎控制脈沖產生電路核心由NE555觸發器構成。
[0021]進一步地，所述光源控制及調制控制脈沖產生電路核心由SN74132N構成。
[0022]進一步地，所述調制電路及信號處理電路系統由⑶4052BC和差分放大器構成，CD4052BC接收來自光源控制及調制控制脈沖產生電路的LED端探測信號，通過電容C3和電容C7的充放電作用，將CD4052BC輸出的高低電平存儲起來，將C3和C7的高低電平信號分別送到差動放大電路的正負輸入端子，通過放大作用和濾波處理后，獲得穩定的調制信號。
[0023](三)有益效果
[0024]本發明與現有技術相比較，其具有以下有益效果:本發明的一種寬頻寬占空比調制電路，解決了脈沖調制占空比數值的限制，理論上占空比大小不影響數據采集，占空比可以達到1:1500甚至更高，可以大大延長光源的壽命；2、對于微小信號，本發明可以很好的采集，能很好的消除頻率干擾，3、零點誤差和溫度漂移極小，可以廣泛應用于精密儀表模擬調制信號處理。
[0025]使用本調制電路系統，可以大大簡化探測電路的設計，可以把探測器的暗電流抵消掉，不用考慮暗電流對測量數據的影響；并且把探測信號放大電路的溫度漂移給消除掉，不用考慮透射信號和參比信號的比例問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的系統連接圖；
[0027]圖2為本發明的穩壓電源系統電路原理圖；
[0028]圖3為本發明的基礎控制脈沖廣生電路原理圖；
[0029]圖4為本發明的光源控制及調制控制脈沖產生電路原理圖；
[0030]圖5為本發明的調制電路及信號處理電路系統電路原理圖；
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本發明的一種寬頻寬占空比調制電路，包括穩壓電源系統、基礎控制脈沖產生電路、光源控制及調制控制脈沖產生電路、調制電路及信號處理電路系統；
[0032]所述穩壓電源系統為3電源系統，穩壓電源由變壓器、整流堆和穩壓塊構成，輸出電壓為+5V和+12V ；
[0033]所述基礎控制脈沖產生電路和光源控制及調制控制脈沖產生電路連接；
[0034]所述光源控制及調制控制脈沖產生電路的CP+和CP-端和調制電路及信號處理電路系統內的⑶4052BC芯片的9腳和10腳連接；
[0035]所述調制電路及信號處理電路系統由調制電路和差分放大器構成；調制電路及信號處理電路系統電壓輸出端連接有A / D轉換電路。
[0036]進一步地，所述基礎控制脈沖產生電路占空比可達到1:1500。[0037]如圖2所示，所述穩壓電源系統的變壓器為雙邊變壓器，變壓器輸出和整流堆連接，整流堆的輸出端和穩壓塊連接，穩壓塊包括MC7805、MC7812和MC7912。
[0038]如圖3所示，所述基礎控制脈沖產生電路核心由NE555觸發器構成，震蕩頻率由RU R2和Cl確定，占空比近似等于R2 / Rl, NE555的3腳輸出基礎控制脈沖信號，供后面的電路使用。
[0039]如圖4所示，所述光源控制及調制控制脈沖產生電路核心由SN74132N構成，VK_GY為光源控制信號端，該端子懸空或加高電平(5V)時，光源處于正常脈沖工作狀態，該端子接地時，光源LD / LED不受CP脈沖控制，處于關閉狀態，在工作狀態下，CP控制信號經兩次與非門XlA和XlC轉換后，用來當作光源控制信號，它與CP脈沖同相，即當CP為高電平的時候光源打開，處于工作狀態，
[0040]當CP信號是低電平的時候，光源關閉，處于非工作狀態。
[0041]CP+脈沖信號的獲得:CP脈沖信號通過2個與非門XlB和X2B進行2次反轉，得到的信號實際上與CP同相，再通過I個RC充放電電路延時一段時間，然后經過2個與非門X2C和X2D轉換得到相應的波形，主要作用是濾掉CP正脈沖前段時間探測信號不穩定的部分高電平信號；
[0042]CP-脈沖信號的獲得:CP脈沖通過I個與非門XlB進行反轉，然后通過I個RC充放電電路延時一段時間，然后經過2個與非門XlD和X2A轉換得到相應的波形，主要作用是濾掉CP低電平前段時間探測信號不穩定的部分低電平信號。
[0043]如圖5所示，所述調制電路及信號處理電路系統由⑶4052BC和差分放大器構成，CD4052BC接收來自光源控制及調制控制脈沖產生電路的LED端探測信號，通過電容C3和電容C7的充放電作用，將CD4052BC輸出的高低電平存儲起來，將C3和C7的高低電平信號分別送到差動放大電路的正負輸入端子，通過放大作用和濾波處理后，獲得穩定的調制信號;
[0044]具體的，Y信號的4、5和I腳懸空，X信號的11、15和12腳懸空，當X和Y信號連接，懸空管腳不會對信號產生很大的影響，將光源控制及調制控制脈沖產生電路中的LD /LED探測信號直接送到電子開關⑶4052BC的3和13腳，由于⑶4052BC具有漏電流小(絕緣性能好)和開關內阻小的特性，根據CD4053的邏輯特點，當9腳CP+送來正脈沖的時候，3腳和2腳導通，把高電平電位保存到小電容C3中，由于CD4052BC具有漏電小的特性，所以當9腳CP+送來低電平的時候，3腳和2腳斷開，C3仍保持著基本原來高電平信號，同理，當10腳CP-送來正脈沖的時候，13腳和14腳導通，把低電位信號保存在小電容C7中，還是由于⑶4052BC漏電小，10腳CP-送來低電平的時候，13腳和14腳斷開，C7仍能保持基本原來低電平信號；
[0045]C3起到高電平存儲器的作用，C7起到低電平存儲器的作用，然后把C3和C7的高低電平信號分別送到差動放大電路的正負輸入端子，通過放大作用和濾波處理后，可以獲得穩定的調制信號。
[0046]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種寬頻寬占空比調制電路，其特征在于:包括穩壓電源系統、基礎控制脈沖產生電路、光源控制及調制控制脈沖產生電路、調制電路及信號處理電路系統； 所述穩壓電源系統為3電源系統，穩壓電源由變壓器、整流堆和穩壓塊構成，輸出電壓為 +5V 和 +12V ； 所述基礎控制脈沖產生電路和光源控制及調制控制脈沖產生電路連接； 所述光源控制及調制控制脈沖產生電路的CP+和CP-端和調制電路及信號處理電路系統內的⑶4052BC芯片的9腳和10腳連接； 所述調制電路及信號處理電路系統由調制電路和差分放大器構成；調制電路及信號處理電路系統電壓輸出端連接有A / D轉換電路。
2.根據權利要求1所述的一種寬頻寬占空比調制電路，其特征在于:所述基礎控制脈沖產生電路占空比可達到1:1500。
3.根據權利要求1所述的一種寬頻寬占空比調制電路，其特征在于:所述穩壓電源系統的變壓器為雙邊變壓器，變壓器輸出和整流堆連接，整流堆的輸出端和穩壓塊連接，穩壓塊包括 MC7805、MC7812 和 MC7912。
4.根據權利要求1所述的一種寬頻寬占空比調制電路，其特征在于:所述基礎控制脈沖產生電路核心由NE555觸發器構成。
5.根據權利要求1所述的一種寬頻寬占空比調制電路，其特征在于:所述光源控制及調制控制脈沖產生電路核心由SN74132N構成。
6.根據權利要求1所述的一種寬頻寬占空比調制電路，其特征在于:所述調制電路及信號處理電路系統由⑶4052BC和差分放大器構成，⑶4052BC接收來自光源控制及調制控制脈沖產生電路的LED端探測信號，通過電容C3和電容C7的充放電作用，將⑶4052BC輸出的高低電平存儲起來，將C3和C7的高低電平信號分別送到差動放大電路的正負輸入端子，通過放大作用和濾波處理后，獲得穩定的調制信號。
【文檔編號】H03K3/017GK103795376SQ201410072863
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2014年3月3日
【發明者】高中序, 于清 申請人:青島力信科創電子有限公司