一种可以设置和读取通电状态的GPS放大器的制作方法

本实用新型涉及GPS放大器领域，特别是涉及一种可以设置和读取通电状态的GPS放大器。

背景技术：

当前市面上的GPS放大器没有增益调节功能，其增益倍数一定，无法根据需要调节增益的大小，且当前的GPS放大器整体要么通电要么断电，不能灵活安装当前使用需求设置GPS放大器整体或内部元件的通断电。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可以控制GPS放大器主体部分的通断电状态且可读取该部分的通电状态的可以设置和读取通电状态的GPS放大器。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的可以设置和读取通电状态的GPS放大器，包括主控板，与主控板电连接有增益可调部分、供电电源以及显示系统；所述增益可调部分包括控制芯片、放大电路与数字可调衰减器，数字可调衰减器具有输入端口与输出端口，所述主控板包括主控芯片，所述主控芯片与所述控制芯片之间可进行串口通信，且所述主控芯片通过两个端口状态设置电路分别连接所述数字可调衰减器的输入端口与输出端口，还包括用于检测所述输入端口与输出端口的电压值、且与所述主控芯片电连接的端口电压检测元件。

进一步地，所述端口状态设置电路包括与主控芯片的一个I/O口连接的NPN三级管；NPN三级管的基极连接所述主控芯片的I/O口，其发射极接地，其集电极与所述数字可调衰减器的输入端口或输出端口之间有两条并联的供电支路；其中一条供电支路包括P沟道MOS管，P沟道MOS管的G极连接所述NPN三级管的集电极，P沟道MOS管的S极连接V电源，P沟道MOS管的D极通过第三电阻连接数字可调衰减器的输入端口或输出端口；另一条供电支路上设有N沟道MOS管，N沟道MOS管的G极连接所述NPN三级管的集电极，且N沟道MOS管的G极同时通过第一电阻连接V电源；N沟道MOS管的S极接地，N沟道MOS管的D极通过第二电阻连接数字可调衰减器的输入端口或输出端口；数字可调衰减器的输入端口或输出端口同时通过串联在一起的第四电阻与第一电容接地。

进一步地，所述端口电压检测元件设置在所述第一电容处。

进一步地，所述数字可调衰减器的输入端口或输出端口与两条供电支路的并联电路之间设置有线圈。

进一步地，所述P沟道MOS管的D极与所述第三电阻之间设置有二级管，且二级管的正极连接P沟道MOS管的D极。

进一步地，所述二级管与第三电阻之间设置有通过第二电容接地的支路。

进一步地，所述显示系统为共阳数码管。

有益效果：本实用新型的可以设置和读取通电状态的GPS放大器通过两个端口状态设置电路可分别调节所述数字可调衰减器的输入端口与输出端口的电压值，实现数字可调衰减器的通电状态可控，并通过显示系统显示其电压值的读数，实现可视化，稳定可靠。

附图说明

附图1为可以设置和读取增益值的GPS放大器的组成图；

附图2为端口状态设置电路的电路图；

附图3为主控芯片与显示系统的驱动原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1所示的可以设置和读取通电状态的GPS放大器(以下简称GPS放大器)，包括主控板2，与主控板2电连接有增益可调部分1、供电电源3、显示系统4以及控制按键5；主控板2通过电源开关6连接供电电源3，电源开关6负责整个系统的上电与断电。

主控板2的主体为主控芯片201，本实用新型中主控芯片201为STC15W4K48S4单片机。

控制按键5用于控制整个系统的启停，优选地，配合所述控制按键5设置有指示灯用于指示系统的运行状态，例如当指示灯为红色时代表系统处于停止状态，当指示灯为绿色时代表系统处于运行状态。

增益可调部分1用于接收GPS信号并根据需要将GPS信号进行放大，其主要由控制芯片、放大电路101以及数字可调衰减器102组成，控制芯片可向所述数字可调衰减器102发送指令，主控板2的主控芯片201可与所述控制芯片进行串行通信，且主控板2通过两个端口状态设置电路7分别连接所述数字可调衰减器102的输入端口与输出端口，端口状态设置电路7可控制数字可调衰减器102的输入端口与输出端口的电压，从而起到控制数字可调衰减器102通电或者不通电的目的。

增益可调部分1接收的GPS信号先由放大电路101进行放大再经由数字可调衰减器102进行可调衰减，从而实现信号的增益可调。

如附图2所示，端口状态设置电路7包括与主控芯片201的一个I/O口连接的NPN三级管Q1，NPN三级管Q1的基极连接所述主控芯片201的I/O口，NPN三级管Q1的发射极接地，NPN三级管Q1的集电极与所述数字可调衰减器102的输入端口或输出端口之间有两条并联的供电支路；其中一条供电支路上设有P沟道MOS管Q2、二极管D1以及第三电阻R3，P沟道MOS管Q2的G极连接所述NPN三级管Q1的集电极，P沟道MOS管Q2的S极连接5V电源，P沟道MOS管Q2的D极通过串联在一起的二级管D1与第三电阻R3连接数字可调衰减器102的输入端口或输出端口，且二级管D1的正极连接P沟道MOS管Q2的D极；另一条供电支路上设有N沟道MOS管Q3以及第二电阻R2，N沟道MOS管Q3的G极连接所述NPN三级管Q1的集电极，且N沟道MOS管Q3的G极同时通过第一电阻R1连接5V电源；N沟道MOS管Q3的S极接地，N沟道MOS管Q3的D极通过第二电阻R2连接数字可调衰减器102的输入端口或输出端口；数字可调衰减器102的输入端口或输出端口同时通过串联在一起的第四电阻R4与第一电容C1接地。

为了保证端口状态设置电路7的安全，数字可调衰减器102的输入端口或输出端口与两条供电支路的并联电路之间设置有线圈L1；二级管D1与第三电阻R3之间设置有通过第二电容C2接地的支路。

使用过程中，主控芯片201的I/O口发送0V或者3V的电压至NPN三级管Q1的基极，经过NPN三级管Q1转换为0V或者5V的驱动电压驱动P沟道MOS管Q2以及N沟道MOS管Q3，由于P沟道MOS管Q2与N沟道MOS管Q3的类型差异，相同驱动电压使两种MOS管的通断状况相反，可以分别使与P沟道MOS管Q2连接的5V电源接入数字可调衰减器102的输入端口或输出端口(以下简称端口)、或者端口接地。当P沟道MOS管Q2的G极电压为0V时，5V电源接入端口使端口通电，当N沟道MOS管Q3的G极电压为5V时，端口接地(断电)。

为了使端口的通电状态可为系统检测，第一电容C1处设有端口电压检测元件，端口电压检测元件与主控芯片201的一个A/D转换口连接，主控芯片201将模拟信号转换为数字信号并经过主控芯片201的另一部分I/O口输出至显示系统4，显示系统4可实时显示端口的电压值。

主控芯片201除了检测端口的电压值，还实时检测数字可调衰减器102的衰减量以及端口的实时电流，衰减量的数值可以通过控制芯片获得，端口的实时电流可通过在输入端口与输出端口处设置电流计获得，获得的衰减量数值以及电流的数值都通过显示系统4进行实时显示。

如附图3所示，本实用新型中的显示系统4包括多个共阳数码管401，具体地，本实用新型包含了一个3位0.28英寸红色共阳数码管用于显示正负两位数的增益以及2个2位0.28英寸红色共阳数码管用于显示衰减量的值以及显示1位数带有精确小数点后1位数的电流值。共阳数码管401通过数码管驱动402连接主控芯片201，本实施例中，数码管驱动402的型号为ULN2803，主控芯片201通过数码管驱动402控制共阳数码管401，控制时按照先位选再段选的次序使共阳数码管401显示正确的数字，具体实施中，采用动态扫描的方式进行实时显示。主控芯片201发送显示信号，经过大电流驱动依次以1ms间隔给每位数码管发送显示信息，主控芯片201高速循环发送信号，这样看起来就是共阳数码管401每一位数码管同时发光。

所述主控板2上还设置有用于对外通信的串口，使得GPS放大器可与PC机之间按照一定的通讯协议按照串口命令进行通讯，GPS放大器可上传数据至PC机，PC机可下发数据至GPS放大器，通过定义两者之间的数据通讯指令可以实现GPS放大器可与PC机之间的数据交互，如GPS放大器通过指令0xA0与1个字节的参数发送数字可调衰减器102输出端口的设置状态至PC机，PC机通过指令通过指令0xB2读取数字可调衰减器102输出端口的设置状态，同理，可定义其他指令用于上传/下发数字可调衰减器102输入端口的设置状态、上传/下发GPS放大器的增益值、设置GPS放大器的增益值、设置GPS放大器增益的预置值等等。

需要说明的是，GPS放大器的增益值与GPS放大器增益的预置值的总和代表GPS放大器的实际输出值，本实施例中，数字可调衰减器102的增益值的可调范围是0-30，加上增益的预置值(例如预置值为-10)，实际值就是-10到20，GPS放大器增益的预置值可以通过PC机对GPS放大器的下发指令进行设置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。