一种模拟信号峰值监测装置的制作方法

本实用新型属于信号监测技术领域，尤其涉及一种模拟信号峰值监测装置。

背景技术：

随着现代科技的迅猛发展，大部分传感器的输出信号通常是微小的脉冲信号，易受背景噪声、电路噪声、元器件噪声的影响，这就要加大脉冲信号宽度以保证输出信号有高的信噪比，这就需要峰值监测测量单元，对高速微小信号进行保持输出，以便后续的模数转换器进行采集。现有的峰值测量装置测量范围小，响应速度慢，不能适应现在高频率小信号的测量。

如中国专利申请号为：201710318191.X的专利公布了一种多功能模拟信号采集电路，通过控制开关的打开和闭合，判断本发明模拟信号采集电路输出的电压信号达到固定极限的峰值或是正常工作电压范围，当开关打开，电路输出的电压信号达到固定极限的峰值时，判定电路需要测量的是电流模拟量，然后闭合开关，电路输出待测电流转换的电压；当电路输出的电压信号在正常工作范围内时，判定电路需要测量的是电压模拟量，电路直接输出待测电压转换后的电压。本发明采用一个模拟信号采集电路，监测待测电流和待测电压，不需要额外增加信号采集电路，但是其无法直接用于监测高频模拟信号的峰值信号。

又如中国专利申请号为：CN201710236725.4的专利公布了一种模拟信号监测系统，包括模数转换器、寄存器组以及主机，所述监测系统还包括多路选择器以及模数转换控制器；所述多路选择器用于提供两个以上的监测通道，并使被监测的模拟信号有选择地被输送到所述模数转换器中。该发明所述监测系统可对多类模拟信号进行同时监测、采样以及进行模数转换，但无法对高频模拟信号的峰值信号直接进行监测。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种模拟信号峰值监测装置，所述模拟信号峰值监测装置包括依次连通的信号处理电路、信号保持电路、峰值信号测量电路，信号处理电路包括：并联的第一运算放大器、第二运算放大器，以及第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第七电阻与第八电阻串联在待测信号电路中，第一运算放大器的同相输入端和反向输入端分别串联第一电阻、第二电阻，第二运算放大器的同相输入端和反向输入端分别串联第四电阻、第五电阻，第七电阻和第八电阻为分压电阻，第一运算放大器设置第三电阻作为负反馈，第二运算放大器设置第六电阻作为负反馈；信号保持电路包括并联的采样保持器和比较器，峰值信号测量电路为模数转换器。

进一步地，第一运算放大器和第二运算放大器的增益带宽为10MHz。

进一步地，第七电阻的电阻值是第八电阻的9倍。

进一步地，第三电阻3是第二电阻2的2～3倍。

进一步地，第六电阻6是第五电阻5的2～3倍。

进一步地，采样保持器的型号为LF298。

进一步地，比较器的型号为LM211。

进一步地，模数转换器采用12位精度，设置有8个输入通道，型号为ADC128S022。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的模拟信号峰值监测装置，采用多路同步信号调理电路，输入信号范围广，可以输入±10V的模拟信号。

2.本实用新型所述的模拟信号峰值监测装置，运算放大器增益带宽为10MHz，响应速度快，可以保持us级别的信号峰值。

3.本实用新型所述的模拟信号峰值监测装置的信号保持电路能够检测信号的极性并记录信号发生的次数，并能够高精度的测量信号峰值。

附图说明

图1为本实用新型所述模拟信号峰值监测装置的信号处理电路结构示意图；

图2为本实用新型所述模拟信号峰值监测装置的信号保持电路及峰值信号测量电路结构示意图；

图中：1-第一电阻、2-第二电阻、3-第三电阻、4-第四电阻、5-第五电阻、6-第六电阻、7-第七电阻、8-第八电阻、9-第一运算放大器、10-第二运算放大器、11-采样保持器、12-比较器、13-模数转换器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种模拟信号峰值监测装置，所述模拟信号峰值监测装置包括依次连通的信号处理电路、信号保持电路、峰值信号测量电路，信号处理电路包括：并联的第一运算放大器9、第二运算放大器10，以及第一电阻1、第二电阻2、第三电阻3、第四电阻4、第五电阻5、第六电阻6、第七电阻7、第八电阻8；第七电阻7与第八电阻8串联在待测信号电路中，第一运算放大器9的同相输入端和反向输入端分别串联第一电阻1、第二电阻2，第二运算放大器10的同相输入端和反向输入端分别串联第四电阻4、第五电阻5，第七电阻7和第八电阻8为分压电阻，使输入信号衰减十倍输入至第二运算放大器；第一运算放大器9设置第三电阻3作为负反馈，第二运算放大器10设置第六电阻6作为负反馈；第一电阻1与第四电阻4为平衡电阻，用于平衡运放输入端的失调电流，第二电阻2、第三电阻3、第五电阻5、第六电阻6用于对输入到运放的信号进行放大处理，使小的电压信号也处于合理的监测范围；原输入信号和衰减10倍后信后同时输入后端运算放大器进行处理；第一运算放大器9与第二运算放大器10的增益带宽为10MHz，适用于处理us级信号，并设有防止被大信号损坏的保护单元。

信号保持电路包括并联的采样保持器11和比较器12，采样保持器11的型号为LF298，响应速度小于10us；比较器12的型号为LM339，响应速度为200ns；适用于us级信号；

峰值信号测量电路为模数转换器13，能够同时测量多个保持器输出信号，转换速率上限为200kSPS。

进一步地，第一运算放大器9和第二运算放大器10的增益带宽为10MHz。

进一步地，第七电阻7的电阻值是第八电阻8的阻值的9倍。

进一步地，第三电阻3是第二电阻2的2～3倍，实现对信号进行合理的放大，倍数关系根据测量要求进行放大倍数的更改，以满足测量需求。

进一步地，第六电阻6是第五电阻5的2～3倍，实现对信号进行合理的放大，倍数关系根据测量要求进行放大倍数的更改，以满足测量需求。

进一步地，模数转换器13采用12位精度，设置有8个输入通道。

信号处理电路对输入信号进行放大或衰减处理，处理后的信号进入信号保持电路并保持住信号的峰值，峰值信号测量电路通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号。

需要指出的是，以上实施例仅为本实用新型较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。