一种混合信号测试电路中的前端采样电路系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种混合信号测试电路中的前端采样电路系统，属于电路检测技术领域。


背景技术：

2.现有技术中对带有共模电压的待测信号进行交流分量测量的时候，通常会在信号通路中串联电容来达到隔直效果。由于电容器件具有容抗特性，在电路中构成了高通滤波结构，当被测信号频率不同的时候信号受该电容影响也会不同，信号幅值会受影响，给测量校准增加了困难。
3.现有技术中通过运放加减法结构去除共模电压的方法处理的共模电压值一般都是固定的。对于不同幅值的信号，可能需要多个处理共模电压单元来实现不同档位的共模处理，调整共模电压的的效果不一定很理想，灵活性比较差。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的不足，提出一种能有效消除混合信号测试电路中的隔直电容对不同频率信号的影响。
5.为了实现上述目的，本方面采用数字模拟转换器产生与共模电压幅值相反的电压，再通过运放组成的加法器模块将两个电压相加，相加后的电压输入到后级精确的倍率放大电路，信号放大后再传输到模拟数字转换器中，经模拟数字转换器采集转换成数字电压值，达到消除信号中的直流分量的效果。本发明具体为一种混合信号测试电路中的前端采样电路系统，所述系统包括数字模拟转换器、加法器模块、放大模块和模拟数字转换器，所述加法器模块包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一运算放大器的同相输入端分别连接输入信号源和所述数字模拟转换器，所述第一运算放大器的反相输入端分别接地和连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接所述放大模块；所述放大模块包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的反相输入端分别接地和连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述模拟数字转换器。
6.上述技术方案的进一步改进是：所述第一运算放大器的同相输入端与所述输入信号源之间设有第三电阻，所述第一运算放大器的同相输入端与所述数字模拟转换器之间设有第四电阻；所述第一运算放大器的反相输入端经过第一电阻接地，所述第一运算放大器的反相输入端经过第二电阻连接所述第一运算放大器的输出端。
7.上述技术方案的进一步改进是：所述第二运算放大器的反相输入端经过第五电阻接地，所述第二运算放大器反相输入端经过第六电阻连接所述模拟数字转换器。
8.本实用新型带来的有益效果是：本实用新型有效消除混合信号测试电路中的隔直电容对不同频率信号的影响；通过数字模拟转换器与运放电路的组合，实现了共模电压衰
减幅值的灵活处理；有效地利用高精度模拟数字转换器的量程，从而有效提高信号测量精度。
附图说明
9.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
10.图1是本实用新型实施例的系统的结构示意图。
具体实施方式
11.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各部分之间的相互位置及连接关系，各部分的作用及工作原理，操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的构思，技术方案有更完整，准确和深入的理解。
实施例
12.如图1所示，一种混合信号测试电路中的前端采样电路系统，系统包括数字模拟转换器、加法器模块、放大模块和模拟数字转换器。
13.加法器模块包括第一运算放大器oh1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，第一运算放大器oh1的同相输入端分别连接输入信号源和数字模拟转换器，第一运算放大器oh1的反相输入端分别接地和连接第一运算放大器oh1的输出端，第一运算放大器oh1的输出端连接放大模块；第一运算放大器oh1的同相输入端与所述输入信号源之间设有第三电阻r3，第一运算放大器oh1的同相输入端与数字模拟转换器之间设有第四电阻r4；第一运算放大器oh1的反相输入端经过第一电阻r1接地，第一运算放大器oh1的反相输入端经过第二电阻r2连接第一运算放大器oh1的输出端。
14.放大模块包括第二运算放大器oh2、第五电阻r5和第六电阻r6，第二运算放大器oh2的同相输入端连接第一运算放大器oh1的输出端，第二运算放大器oh2的反相输入端分别接地和连接第二运算放大器oh2的输出端，第二运算放大器oh2的输出端连接模拟数字转换器。第二运算放大器oh2的反相输入端经过第五电阻r5接地，第二运算放大器oh2反相输入端经过第六电阻r6连接模拟数字转换器。
15.输入信号源的输入信号和数字模拟转换器产生的反向共模电压通过加法器模块使信号相加，然后经过放大模块放大到接近模拟数字转换器的满量程范围，最后模拟数字转换器对信号进行采集转换。
16.本实用新型的处理方法如以下步骤：
17.步骤一：输入信号源产生输入信号输入系统后，数字模拟转换器产生共模电压。
18.步骤二：加法器模块将两个电压相加。
19.步骤三：放大模块按照一定的放大倍数对输入信号进行放大。
20.步骤四：模拟数字转换器采集转换放大后的输入信号。
21.步骤五：对采集的输入信号的最大值跟最小值进行判断，是否超出模拟数字转换器的量程。
22.若输入信号超出模拟数字转换器的量程范围，则返回步骤一，用数字模拟转换器
从零开始输出一个小负电压来消除一部分共模信号；
23.若输入信号低于模拟数字转换器的量程范围，用数字模拟转换器增大输出电平。
24.直到数字模拟转换器采集的信号电压不超数字模拟转换器的量程。
25.步骤六：结束共模电压处理。
26.本实用新型不局限于上述实施例，凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。


技术特征：
1.一种混合信号测试电路中的前端采样电路系统，其特征在于：所述系统包括数字模拟转换器、加法器模块、放大模块和模拟数字转换器，所述加法器模块包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一运算放大器的同相输入端分别连接输入信号源和所述数字模拟转换器，所述第一运算放大器的反相输入端分别接地和连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端连接所述放大模块；所述放大模块包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的反相输入端分别接地和连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述模拟数字转换器。2.根据权利要求1所述的混合信号测试电路中的前端采样电路系统，其特征在于：所述第一运算放大器的同相输入端与所述输入信号源之间设有第三电阻，所述第一运算放大器的同相输入端与所述数字模拟转换器之间设有第四电阻；所述第一运算放大器的反相输入端经过第一电阻接地，所述第一运算放大器的反相输入端经过第二电阻连接所述第一运算放大器的输出端。3.根据权利要求1所述的混合信号测试电路中的前端采样电路系统，其特征在于：所述第二运算放大器的反相输入端经过第五电阻接地，所述第二运算放大器反相输入端经过第六电阻连接所述模拟数字转换器。

技术总结
本实用新型涉及一种混合信号测试电路中的前端采样电路系统，属于电路检测技术领域。本实用新型包括数字模拟转换器、加法器模块、放大模块和模拟数字转换器，加法器模块包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，放大模块包括第二运算放大器、第五电阻和第六电阻。本实用新型有效消除混合信号测试电路中的隔直电容对不同频率信号的影响；通过数字模拟转换器与运放电路的组合，实现了共模电压衰减幅值的灵活处理；有效地利用高精度模拟数字转换器的量程，从而有效提高信号测量精度。量精度。量精度。


技术研发人员：毛国梁 李全任 娄猛
受保护的技术使用者：南京宏泰半导体科技有限公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2021/12/3