一种宽频宽占空比调制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽频宽占空比调制电路，包括稳压电源系统、基础控制脉冲产生电路、光源控制及调制控制脉冲产生电路、调制电路及信号处理电路系统；本发明的宽频宽占空比调制电路，解决了脉冲调制占空比数值的限制，理论上占空比大小不影响数据采集，占空比可以达到1：1500甚至更高，可以大大延长光源的寿命；对于微小信号，本发明可以很好的采集，能很好的消除频率干扰，零点误差和温度漂移极小，可以广泛应用于精密仪表模拟调制信号处理。
【专利说明】—种宽频宽占空比调制电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及模拟信号处理领域，尤其涉及一种用于仪表模拟信号处理的调制电路。
【背景技术】
[0002]调制方式按照调制信号的性质可分为模拟调制和数字调制，按照载波波形调制方式可分为连续波调制和脉冲波调制两类；
[0003]在深紫外LED使用上，现有深紫外LED光源电路采用模拟信号调制电路，当前模拟信号调制电路有如下局限性:
[0004]固定信号占空比大约是1:1，若是占空比信号过小，对采集到的信号来说十分微弱，不利于后期信号的放大处理；
[0005]信号采集过程中容易叠加不良信号或者开关起始信号，会影响信号的准确性；
[0006]模拟信号在采集和处理过程中使用了 RC滤波，会影响采集信号的响应时间，并且会降低采集有效数据的强度，由于使用RC网络，会存在频率谐振问题，且RC网络会影响采集信号的线形，零点漂移、温度漂移大。
[0007]这些影响，对于深紫外LED来说，不能足够保证深紫外LED使用寿命，且启动速度慢,通常在IOus级。
[0008]并且在精密仪表制作过程中，很多企业为了提高仪表数据的稳定性，把参比信号与透射信号尽量做的一样大，即便是这样，由于仪器随温度变化机械有热胀冷缩的问题，所以仪表数据仍不稳定；
[0009]而本调制电路就可以很好解决这个问题，不但可以大大简化机械设计，而且可以
使数据更稳定。
【发明内容】
[0010](一)要解决的技术问题
[0011]为了解决上述问题，本发明提出一种宽频宽占空比调制电路，解决了脉冲调制占空比数值的限制，对于微小信号，本发明可以很好的采集，能很好的消除频率干扰，在零点漂移和温度漂移方面误差表现极小，可以广泛应用于精密仪表模拟调制信号处理。
[0012](二)技术方案
[0013]本发明的一种宽频宽占空比调制电路，包括稳压电源系统、基础控制脉冲产生电路、光源控制及调制控制脉冲产生电路、调制电路及信号处理电路系统；
[0014]所述稳压电源系统为3电源系统，稳压电源由变压器、整流堆和稳压块构成，输出电压为+5V和+12V ；
[0015]所述基础控制脉冲产生电路和光源控制及调制控制脉冲产生电路连接；
[0016]所述光源控制及调制控制脉冲产生电路的CP+和CP-端和调制电路及信号处理电路系统内的⑶4052BC芯片的9脚和10脚连接；[0017]所述调制电路及信号处理电路系统由调制电路和差分放大器构成；调制电路及信号处理电路系统电压输出端连接有A / D转换电路。
[0018]进一步地，所述基础控制脉冲产生电路占空比可达到1:1500。
[0019]进一步地，所述稳压电源系统的变压器为双边变压器，变压器输出和整流堆连接，整流堆的输出端和稳压块连接，稳压块包括MC7805、MC7812和MC7912。
[0020]进一步地，所述基础控制脉冲产生电路核心由NE555触发器构成。
[0021]进一步地，所述光源控制及调制控制脉冲产生电路核心由SN74132N构成。
[0022]进一步地，所述调制电路及信号处理电路系统由⑶4052BC和差分放大器构成，CD4052BC接收来自光源控制及调制控制脉冲产生电路的LED端探测信号，通过电容C3和电容C7的充放电作用，将CD4052BC输出的高低电平存储起来，将C3和C7的高低电平信号分别送到差动放大电路的正负输入端子，通过放大作用和滤波处理后，获得稳定的调制信号。
[0023](三)有益效果
[0024]本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果:本发明的一种宽频宽占空比调制电路，解决了脉冲调制占空比数值的限制，理论上占空比大小不影响数据采集，占空比可以达到1:1500甚至更高，可以大大延长光源的寿命；2、对于微小信号，本发明可以很好的采集，能很好的消除频率干扰，3、零点误差和温度漂移极小，可以广泛应用于精密仪表模拟调制信号处理。
[0025]使用本调制电路系统，可以大大简化探测电路的设计，可以把探测器的暗电流抵消掉，不用考虑暗电流对测量数据的影响；并且把探测信号放大电路的温度漂移给消除掉，不用考虑透射信号和参比信号的比例问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的系统连接图；
[0027]图2为本发明的稳压电源系统电路原理图；
[0028]图3为本发明的基础控制脉冲广生电路原理图；
[0029]图4为本发明的光源控制及调制控制脉冲产生电路原理图；
[0030]图5为本发明的调制电路及信号处理电路系统电路原理图；
【具体实施方式】
[0031]如图1所示，本发明的一种宽频宽占空比调制电路，包括稳压电源系统、基础控制脉冲产生电路、光源控制及调制控制脉冲产生电路、调制电路及信号处理电路系统；
[0032]所述稳压电源系统为3电源系统，稳压电源由变压器、整流堆和稳压块构成，输出电压为+5V和+12V ；
[0033]所述基础控制脉冲产生电路和光源控制及调制控制脉冲产生电路连接；
[0034]所述光源控制及调制控制脉冲产生电路的CP+和CP-端和调制电路及信号处理电路系统内的⑶4052BC芯片的9脚和10脚连接；
[0035]所述调制电路及信号处理电路系统由调制电路和差分放大器构成；调制电路及信号处理电路系统电压输出端连接有A / D转换电路。
[0036]进一步地，所述基础控制脉冲产生电路占空比可达到1:1500。[0037]如图2所示，所述稳压电源系统的变压器为双边变压器，变压器输出和整流堆连接，整流堆的输出端和稳压块连接，稳压块包括MC7805、MC7812和MC7912。
[0038]如图3所示，所述基础控制脉冲产生电路核心由NE555触发器构成，震荡频率由RU R2和Cl确定，占空比近似等于R2 / Rl, NE555的3脚输出基础控制脉冲信号，供后面的电路使用。
[0039]如图4所示，所述光源控制及调制控制脉冲产生电路核心由SN74132N构成，VK_GY为光源控制信号端，该端子悬空或加高电平(5V)时，光源处于正常脉冲工作状态，该端子接地时，光源LD / LED不受CP脉冲控制，处于关闭状态，在工作状态下，CP控制信号经两次与非门XlA和XlC转换后，用来当作光源控制信号，它与CP脉冲同相，即当CP为高电平的时候光源打开，处于工作状态，
[0040]当CP信号是低电平的时候，光源关闭，处于非工作状态。
[0041]CP+脉冲信号的获得:CP脉冲信号通过2个与非门XlB和X2B进行2次反转，得到的信号实际上与CP同相，再通过I个RC充放电电路延时一段时间，然后经过2个与非门X2C和X2D转换得到相应的波形，主要作用是滤掉CP正脉冲前段时间探测信号不稳定的部分高电平信号；
[0042]CP-脉冲信号的获得:CP脉冲通过I个与非门XlB进行反转，然后通过I个RC充放电电路延时一段时间，然后经过2个与非门XlD和X2A转换得到相应的波形，主要作用是滤掉CP低电平前段时间探测信号不稳定的部分低电平信号。
[0043]如图5所示，所述调制电路及信号处理电路系统由⑶4052BC和差分放大器构成，CD4052BC接收来自光源控制及调制控制脉冲产生电路的LED端探测信号，通过电容C3和电容C7的充放电作用，将CD4052BC输出的高低电平存储起来，将C3和C7的高低电平信号分别送到差动放大电路的正负输入端子，通过放大作用和滤波处理后，获得稳定的调制信号;
[0044]具体的，Y信号的4、5和I脚悬空，X信号的11、15和12脚悬空，当X和Y信号连接，悬空管脚不会对信号产生很大的影响，将光源控制及调制控制脉冲产生电路中的LD /LED探测信号直接送到电子开关⑶4052BC的3和13脚，由于⑶4052BC具有漏电流小(绝缘性能好)和开关内阻小的特性，根据CD4053的逻辑特点，当9脚CP+送来正脉冲的时候，3脚和2脚导通，把高电平电位保存到小电容C3中，由于CD4052BC具有漏电小的特性，所以当9脚CP+送来低电平的时候，3脚和2脚断开，C3仍保持着基本原来高电平信号，同理，当10脚CP-送来正脉冲的时候，13脚和14脚导通，把低电位信号保存在小电容C7中，还是由于⑶4052BC漏电小，10脚CP-送来低电平的时候，13脚和14脚断开，C7仍能保持基本原来低电平信号；
[0045]C3起到高电平存储器的作用，C7起到低电平存储器的作用，然后把C3和C7的高低电平信号分别送到差动放大电路的正负输入端子，通过放大作用和滤波处理后，可以获得稳定的调制信号。
[0046]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种宽频宽占空比调制电路，其特征在于:包括稳压电源系统、基础控制脉冲产生电路、光源控制及调制控制脉冲产生电路、调制电路及信号处理电路系统； 所述稳压电源系统为3电源系统，稳压电源由变压器、整流堆和稳压块构成，输出电压为 +5V 和 +12V ； 所述基础控制脉冲产生电路和光源控制及调制控制脉冲产生电路连接； 所述光源控制及调制控制脉冲产生电路的CP+和CP-端和调制电路及信号处理电路系统内的⑶4052BC芯片的9脚和10脚连接； 所述调制电路及信号处理电路系统由调制电路和差分放大器构成；调制电路及信号处理电路系统电压输出端连接有A / D转换电路。
2.根据权利要求1所述的一种宽频宽占空比调制电路，其特征在于:所述基础控制脉冲产生电路占空比可达到1:1500。
3.根据权利要求1所述的一种宽频宽占空比调制电路，其特征在于:所述稳压电源系统的变压器为双边变压器，变压器输出和整流堆连接，整流堆的输出端和稳压块连接，稳压块包括 MC7805、MC7812 和 MC7912。
4.根据权利要求1所述的一种宽频宽占空比调制电路，其特征在于:所述基础控制脉冲产生电路核心由NE555触发器构成。
5.根据权利要求1所述的一种宽频宽占空比调制电路，其特征在于:所述光源控制及调制控制脉冲产生电路核心由SN74132N构成。
6.根据权利要求1所述的一种宽频宽占空比调制电路，其特征在于:所述调制电路及信号处理电路系统由⑶4052BC和差分放大器构成，⑶4052BC接收来自光源控制及调制控制脉冲产生电路的LED端探测信号，通过电容C3和电容C7的充放电作用，将⑶4052BC输出的高低电平存储起来，将C3和C7的高低电平信号分别送到差动放大电路的正负输入端子，通过放大作用和滤波处理后，获得稳定的调制信号。
【文档编号】H03K3/017GK103795376SQ201410072863
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】高中序, 于清 申请人:青岛力信科创电子有限公司