一种智能可编程激磁信号发生器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种智能可编程激磁信号发生器，智能控制器根据接收到的频率修改或预置指令，分别控制数字电位器和两个电平转换电路的选通，所述数字电位器为可编程晶体振荡器的非标准频率端子的上拉电阻；所述电平转换电路分别连接可编程晶体振荡器的两个频率选择端子；可编程晶体振荡器根据数字电位器和两个电平转换电路的选通情况，以及数字电位器设定的电阻值，按照设定逻辑输出反相的两路正弦交流激磁信号。本发明能够对激磁信号频率进行在线修改或预置，还可针对不同的电磁环境，在旋转变压器激磁信号频率指标范围内即时调整信号频率，达到系统的电磁兼容。
【专利说明】
一种智能可编程激磁信号发生器
技术领域
[0001] 本发明属于信号发生器技术，涉及一种可编程正弦交流激磁信号发生器电路。
【背景技术】
[0002] 激磁信号是为旋转变压器提供的正弦交流电压信号。公知的激磁信号发生器由固 定频率的正弦波发生器和功率放大器构成。然而针对不同厂家及不同型号的旋转变压器， 需要的激磁信号频率不同，显然公知的激磁信号发生器因其固定的频率，无法适应市场多 种类型的旋转变压器，严重制约了其应用范围。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种智能可编程激磁信号发生器，通过智 能控制器在线修改激磁信号的频率，以适应不同型号的变压器。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括智能控制器、数字电位器、可编 程晶体振荡器和两个电平转换电路。
[0005] 所述的智能控制器根据接收到的频率修改或预置指令，分别控制数字电位器和两 个电平转换电路的选通，所述数字电位器为可编程晶体振荡器的非标准频率端子FBIAS的 上拉电阻；所述电平转换电路分别连接可编程晶体振荡器的两个频率选择端子SEL1与 SEL2;可编程晶体振荡器根据数字电位器和两个电平转换电路的选通情况，以及数字电位 器设定的电阻值，按照设定逻辑输出反相的两路正弦交流激磁信号。
[0006] 所述电压转换器为负反馈放大器；所述可编程正弦振荡器为可编程晶体振荡器 AD2S99;所述数字电位器为不小于30K Ω的数字电位器。
[0007] 本发明的有益效果是：由于采用了智能控制器，能够对激磁信号频率进行在线修 改或预置，从而适应不同型号的旋转变压器，克服了公知的激磁信号发生器频率固定的不 足；同时本发明具备的频率在线修改功能，还可针对不同的电磁环境，在旋转变压器激磁信 号频率指标范围内，即时调整信号频率，达到系统的电磁兼容。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的结构示意图；
[0009] 图中，1-频率修改/预置指令，2-智能控制器，3-电平转换器，4-电平转换器，5-数 字电位器，6-可编程晶体振荡器，7-正弦交流激磁信号输出，8-反相交流激磁信号输出；
[0010] 图2是本发明的电路组成图；
[0011] 图3是数字电位器(上拉电阻)R0取值与非常规频率输出范围关系示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施 例。
[0013] 本发明包括智能控制器、电压转换器、可编程正弦振荡器、数字电位器。
[0014] 所述智能控制器为公知的微处理器；
[0015] 所述电压转换器为公知的线性运算放大器组成的负反馈放大器；
[0016] 所述可编程正弦振荡器为公知的AD公司的可编程晶体振荡器AD2S99;
[0017] 所述AD2S99可对频率选择端子SEL1与SEL2编程，得到（2、5、10或20)KHz的标准频 率；
[0018]所述数字电位器为公知的不小于30ΚΩ的数字电位器；
[0019]所述数字电位器为可编程晶体振荡器非标准频率端子FBIAS的上拉电阻。
[0020] 参照图1，本发明的激磁信号发生器由智能控制器2,电平转换电路3、4,数字电位 器5，可编程晶体振荡器6组成。
[0021] 本发明的激磁信号发生器电路组成如图2所示，其中，R0为数字电位器，阻值不小 于30ΚΩ ;R1/R2/R5/R6为 10ΚΩ 电阻，R3/R7为 100ΚΩ 电阻，R4/R8为 1ΚΩ 电阻；N1/N2为双边 电源线性运算放大器;V+为正弦交流激磁信号输出;V-为反相交流激磁信号输出。
[0022]所述的智能控制器2即微处理器的异步串口接收端RXD端子连接频率修改/预置指 令1，其P1 口的P1.0与PI. 1端子，分别连接到电平转换器3、4的输入电阻1?1与1?5的输入端， PI .2、P1.3与P1.4端子，分别连接到数字电位器5的片选^、增量控制输入和抽头移动 的方向控制输入端UZ"5 ;
[0023]所述电平转换器3、4的输入电阻R1与R5的输出端，分别连接运算放大器Ν1与Ν2的 反相输入端;R2、R6分别跨接在运算放大器Ν1与Ν2的反相输入端与输出端之间；R3、R7的输 入端接地，R3、R7的输出端分别连接运算放大器Ν1与Ν2的同相输入端;运算放大器Ν1与Ν2的 输出端，分别连接到电阻R4、R8的输入端，R4、R8的输出端，分别连接可编程正晶体荡器6的 频率选择输入端SEL1和SEL2;
[0024]所述数字电位器R0的低端RL连接到可编程晶体振荡器6的外部频率调整端子 FBIAS，中间抽头RW和高端RH-并连接到+5V，即构成FBIAS的外部上拉电阻；
[0025]所述可编程晶体振荡器6的EXC和:分别连接信号正弦交流激磁信号输出7的V+ 和反相交流激磁信号输出8的V-。
[0026]当激磁信号发生器接收到频率修改/预置指令时，例如2KHz的频率，智能控制器2 的微处理器按照频率修改要求，首先把P1.0与PI. 1置1，经过电压转换器3、4后，都转换为-5V，使可编程晶体振荡器6的频率选择输入端SEL1和SEL2同时输入-5V电压;然后把P1.2置 1，使巧为高电平，不选通数字电位器5,使数字电位计R0 = 0Q，即可编程晶体振荡器6的频 率调整端口 FBIAS直接与+5V连接，EXC即可输出2KHz的正弦交流激磁信号，百疋输出反相的 2KHz的正弦交流激磁信号。频率选择输入与常规频率输出关系如下表所示：
[0027]
[0028] 频率选择输入SEL1 = SEL2 = -5V时，频率输出为2000Hz;
[0029] 频率选择输入SELl=-5V，SEL2 = 0V时，频率输出为5000Hz;
[0030] 频率选择输入SELl=0V，SEL2 = -5V时，频率输出为10000Hz;
[0031] 频率选择输入SEL1 = 0V，SEL2 = 0V时，频率输出为20000Hz。
[0032] 若需要非常规频率8KHz，首先，把可编程晶体振荡器6设置为标准频率ΙΟΚΗζ的状 态；即P1.0置1，P1.1清零，经过电压转换器3、4后，SEL1 = 0V和SEL2 = -5V;然后，增加可编程 晶体振荡器6的频率调整端口FBIAS的外部上拉电阻R0 = 6KQ ;即P1.2清0,使彦为低电平， 选通数字电位器5，P1.4 (U/i5)置1，使电位器抽头上移，再给P1.3 (??^?)送脉冲，使R0 = 6K Ω，P1 · 2置1，恢复巧为高电平，P1.3 (阮）置1，P1.4 (U/ D )清〇，保存FBI AS的上拉电 阻阻值R〇 = 6K Ω，EXC即可输出8KHz的正弦交流激磁信号，^输出反相的8KHz的正弦交流 激磁信号。
【主权项】
1. 一种智能可编程激磁信号发生器，包括智能控制器、数字电位器、可编程晶体振荡器 和两个电平转换电路，其特征在于:所述的智能控制器根据接收到的频率修改或预置指令， 分别控制数字电位器和两个电平转换电路的选通，所述数字电位器为可编程晶体振荡器的 非标准频率端子FBIAS的上拉电阻;所述电平转换电路分别连接可编程晶体振荡器的两个 频率选择端子SELl与SEL2;可编程晶体振荡器根据数字电位器和两个电平转换电路的选通 情况，以及数字电位器设定的电阻值，按照设定逻辑输出反相的两路正弦交流激磁信号。2. 根据权利要求1所述的智能可编程激磁信号发生器，其特征在于:所述电压转换器为 负反馈放大器;所述可编程正弦振荡器为可编程晶体振荡器AD2S99;所述数字电位器为不 小于30ΚΩ的数字电位器。
【文档编号】H03L7/16GK105897262SQ201610317139
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】胡永红, 张小林, 孙文友
【申请人】西安爱生技术集团公司, 西北工业大学