一种信号调理电路机箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种信号调理电路机箱，包括箱体、CPU控制模块、多个信号调理电路模块、转接背板PCB、信号汇总输出模块和开关电源模块；本发明采用了转接背板PCB集成各调理电路模块，实现了信号调理电路模块可方便插拔，信号调理电路可直接插入机箱使用；通过共用CPU控制模块的时钟、触发信号、通信与控制功能，可有效控制信号调理电路；通过共用开关电源模块，实现了体积和成本的减少。本发明解决了现有机箱内部的调理电路出现故障，很难快速处理，需要拆解机箱才能完成维修更换的问题，一个机箱代替多个机箱，占用空间较小，制作成本较低。
【专利说明】
_种信号调理电路机箱
技术领域
[0001]本发明属于信号调理电路领域，更具体地，涉及一种信号调理电路机箱。
【背景技术】
[0002]现有的信号调理电路组装在机箱中达到安置固定的作用，安装在机箱内部的调理电路出现故障，很难快速处理，需要拆解机箱才能完成维修更换。并且机箱中放置的信号调理电路类型单一，完成信号处理需要多种机箱共同合作，机箱数量过多，占用空间较大。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种结构紧凑、费用较低、信号调理电路多样性模块化的信号调理电路机箱，以求解决现有技术可多种机箱共同合作，机箱数量过多，占用空间较大，维修检测不便等技术问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种信号调理电路机箱，包括箱体、CPU控制模块、多个信号调理电路模块、转接背板PCB、信号汇总输出模块和开关电源模块;其中:
[0005]所述箱体作为CPU控制模块、信号调理电路模块、信号汇总输出模块、转接背板PCB和开关电源模块的载体，起到固定作用；
[0006]所述CPU控制模块通过用于给各信号调理电路模块提供时钟、触发信号和通信和控制功能;所述CPU控制模块和多个信号调理电路模块均通过插入转接背板PCB，安装到机箱；
[0007]所述转接背板PCB位于机箱内部，其上设有多个插座，用于固定安装CPU控制模块、信号调理电路模块和信号汇总输出模块;所述插座还为各模块提供信号传输连接，所述转接背板PCB上制作有铜线，为各个插座之间提供连接，各插座连接关系根据设计需求确定；
[0008]所述开关电源模块位于机箱后部，其电源输出通过连转接背板PCB上的各个插座，用于给各模块供电；
[0009]所述信号汇总输出模块为一PCB电路板，信号汇总输出模块一端为机箱信号汇总输出端，另一端接转接背板PCB上对应的插座，通过电路板上预先制作的铜线，实现插座内针芯与各模块输出端口的连接;插座内各线序，根据设计需要排列。
[0010]工作中，所述CPU控制模块通过所述转接背板PCB给信号调理电路模块发出触发信号、同步时钟信号和控制信号，各信号调理电路模块对输入信号调理，经调理的输出信号经过转接背板PCB传输至信号汇总输出模块，信号汇总输出模块将输出信号传输至外部设备。[0011 ]优先的，所述转接背板PCB上的插座为欧式插座。
[0012]优先的，所述转接背板PCB上的插座为欧式母头插座，规格为3*32针插座。
[0013]优先的，信号汇总输出模块是通过SCSI连接器连接外部设备。
[0014]本发明采用了转接背板PCB集成各调理电路模块，实现了信号调理电路模块可方便插拔，信号调理电路可方便接入机箱使用;通过共用CPU控制模块的时钟、触发信号、通信与控制功能，可有效控制信号调理电路;通过共用开关电源模块，实现了体积和成本的减少。信号汇总输出使输出信号连接线减少，避免接线冗杂，减少成本，方便对输出信号进行采集等处理。多个电路模块同一箱体设置，有利于维修检测。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例的结构示意图；
[0016]图2是信号汇总输出模块示意图；
[0017]图中:
[0018]1、机箱，2、CPU控制模块，3、信号调理电路模块，4、信号汇总输出模块，5、转接背板PCB，6、开关电源模块，7、欧式插座公头，8、欧式插座母头，9、SCSI连接器，10、PCB线路板。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]本实施例要实现多种信号调理电路模块在机箱中同时工作，最多可同时插入12块信号调理电路模块，与其配套的需要3块信号汇总输出模块，同时I块CPU控制模块，和I块备用CPU控制模块，12块信号调理电路模块、I块CPU控制模块和I块备用CPU控制模块共同并行插入转接背板PCB，共用供电的开关电源模块，模块之间的连接根据需要设定转接背板PCB的铜线连接顺序即可，其中4块信号调理电路模块的输出汇集到I块信号汇总输出模块，CPU控制模块和备用CPU控制模块是并行连接关系，现实使用中的信号调理电路模块有模拟信号隔离模块，数字信号隔离模块，放大器模块，光电转换模块等，机箱共可同时插入17模块，模块插入转接背板PCB，通过转接背板PCB的铜线实现电气连接。本实施例使用的插座是欧式插座，规格为3*32针，按针芯顺序可定义针脚为1、2...95,96,
[0021]转接背板PCB通过欧式插座和CPU控制模块、信号调理电路模块、信号汇总输出模块连接;CPU控制模块、信号调理电路模块、信号汇总输出模块焊接欧式插座公头;转接背板卩〇8焊接17路欧式插座母头，分别标注为？1、？2、？3、？4、？4、？5、？6、？7、？8、？8、？9、？10、卩11、P12,PC,P13,P14oPl、P2对应连接的是CPU控制模块、备用CPU控制模块;PA、PB、PC对应连接的是信号汇总输出模块;其余对应连接的是信号调理电路模块;转接背板PCB焊接3路3P接口，连接开关电源模块输出。
[0022]转接背板PCB上欧式插座Pl至P14，所有I脚连接+15V、33脚连接GND1、65脚连接-15V、3脚连接+5V、35脚连接GND2、67脚连接-5V、5脚连接+12V、37脚连接GND3、69脚连接-12V;这样实现了开关电源模块为接入机箱的模块供电的功能。
[0023]转接背板PCB上欧式插座Pl的6脚连接P2至P14的6脚作为外部时钟CLKl;Pl的38脚连接P2至P14的38脚作为外部时钟CLK2;P1的70脚连接P2至P14的70脚作为外部时钟CLK3;Pl连接CPU控制模块，可实现对信号调理电路模块和备用CPU控制模块提供外部时钟。
[0024]转接背板PCB上欧式插座Pl的7脚连接P3的7脚作为外部触发TRIGl;P1的39脚连接P4的7脚作为外部触发TRIG2;P1的71脚连接P5的7脚作为外部触发TRIG3;P1的8脚连接P6的7脚作为外部触发TRIG4;P1的40脚连接P7的7脚作为外部触发TRIG5;P1的72脚连接P8的7脚作为外部触发TRIG6; Pl的9脚连接P9的7脚作为外部触发TRIG7; Pl的41脚连接PlO的7脚作为外部触发TRIG8;P1的73脚连接？11的7脚作为外部触发了1?169;?1的10脚连接？12的7脚作为外部触发TRIGlO; Pl的42脚连接P13的7脚作为外部触发TRIGl I; Pl的73脚连接P14的7脚作为外部触发TRIG12;P1连接CPU控制模块，可实现对信号调理电路模块提供单点触发。
[0025]优选的，转接背板PCB上欧式插座Pl的30脚连接P2至P14的30脚作为数据发送TX;Pl的62脚连接P2至P14的62脚作为数据接收RX;P1的31脚连接P2至P14的31脚作为系统GND;Pl的63脚连接P2至P14的63脚作为总线BUS1;P1的32脚连接P2至P14的32脚作为总线BUS2;Pl的64脚连接P2至P14的64脚作为总线BUS3; Pl连接CPU控制模块，可实现对信号调理电路模块星式触发和通讯功能。如需要单点触发，CPU控制模块的7脚发出触发信号，仅对应的某个信号调理电路模块接收触发信号，如需要星式触发，CPU控制模块中的8脚发出触发信号，仅对应的某个信号调理电路模块接收触发信号。
[0026]转接背板PCB上欧式插座P3至P14的16脚作为输出端VoutA，48脚作为对应的地Gnd A;P3至P14的20脚作为输出端Vout B,52脚作为对应的地Gnd B;P3至P14的24脚作为输出端Vout C，56脚作为对应的地Gnd C;P3至P14的28脚作为输出端Vout D，60脚作为对应的地Gnd D0
[0027]转接背板PCB上欧式插座PA的(2、34)(4、36)(6、38)(8、40)脚分别对应连接?3的(16、48)(20、52)(24、54)(28、56);卩厶的(10、42)(12、44)(14、46)(16、48)脚分别对应连接卩4的(16、48)(20、52)(24、54)(28、56);?厶的(18、60)(20、62)(22、64)(24、66)脚分别对应连接P5 的(16、48)(20、52)(24、54)(28、56);卩厶的(26、58)(28、60)(30、62)(32、64)脚分别对应连接P4的(16、48)(20、52)(24、54)(28、56)，？六汇总了？3、？4、？5、？6的输出，这些连接关系的对应，使各个信号调理电路模块的输出汇集到信号汇总输出模块，如信号调理电路模块P3、P4、P5、P6的输出信号汇总到PA信号汇总输出模块，然后PA通过连接器连接外部设部，实现了输出信号汇总输出。同理PB将P7、P8、P9、P10的输出信号汇总并且输出；PC将P11、P12、P13、P14的输出信号汇总并且输出。机箱中12块信号调理电路模块输出信号汇总分别对应3块信号汇总输出模块，实现了信号汇总输出，避免输出信号连接线冗杂，减少了成本。
[0028]在J-TEXT托卡马克实验装置中(J-Text Real Time Framework)，如采用本发明可减少信号调理机箱数量，缩小占用机柜体积，并且减小了成本，该装置中原有数据采集系统中数字隔离箱、模拟隔离箱、隔离放大器机箱等通道数目达120多通道，机箱数量6个以上，占用机柜体积较多，成本较高。采用本发明提供的信号调理电路多样性模块化可插拔机箱替代原有机箱，实现了一个机箱中多种信号调理电路同时工作，并且一个机箱可以插入的模块数量灵活，能满足不同通道数要求。本发明机箱2个即可替代原有6个机箱，占用体积为原来1/3，同时也减少了成本，本发明的机箱在装置上运行应用性能良好。
[0029]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种信号调理电路机箱，其特征在于，包括箱体、CPU控制模块、多个信号调理电路模块、转接背板PCB、信号汇总输出模块和开关电源模块;其中: 所述箱体作为CHJ控制模块、信号调理电路模块、信号汇总输出模块、转接背板PCB和开关电源模块的载体，起到固定作用； 所述CPU控制模块通过用于给各信号调理电路模块提供时钟、触发信号和通信和控制功能;所述CHJ控制模块和多个信号调理电路模块均通过插入转接背板PCB，安装到机箱； 所述转接背板PCB位于机箱内部，其上设有多个插座，用于固定安装CPU控制模块、信号调理电路模块和信号汇总输出模块;所述插座还为各模块提供信号传输连接，所述转接背板PCB上制作有铜线，为各个插座之间提供连接，各插座连接关系根据设计需求确定； 所述开关电源模块位于机箱后部，其电源输出通过连转接背板PCB上的各个插座，用于给各模块供电； 所述信号汇总输出模块为一 PCB电路板，信号汇总输出模块一端为机箱信号汇总输出端，另一端接转接背板PCB上对应的插座，通过电路板上预先制作的铜线，实现插座内针芯与各模块输出端口的连接;插座内各线序，根据设计需要排列。2.根据权利要求1所述信号调理电路机箱，其特征在于，工作中，所述CPU控制模块通过所述转接背板PCB给信号调理电路模块发出触发信号、同步时钟信号和控制信号，各信号调理电路模块对输入信号调理，经调理的输出信号经过转接背板PCB传输至信号汇总输出模块，信号汇总输出模块将输出信号传输至外部设备。3.根据权利要求1所述信号调理电路机箱，其特征在于，所述转接背板PCB上的插座为欧式插座。4.根据权利要求2所述信号调理电路机箱，其特征在于，所述转接背板PCB上的插座为欧式母头插座，规格为3*32针插座。5.根据权利要求2或3所述信号调理电路机箱，其特征在于，信号汇总输出模块，通过SCSI连接器连接外部设备。
【文档编号】H05K5/02GK105873392SQ201610285236
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】张明, 刘佳, 郑玮
【申请人】华中科技大学