專利名稱：超低頻率及非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種超低頻率及非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換器，用于聯(lián)接在20M-60M示波器前，以測試超低頻信號(hào)及非周期信號(hào)。
本實(shí)用新型有一個(gè)輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路；其輸出端與一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)接，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與一個(gè)單片微處理器聯(lián)接，微處理器的輸出信號(hào)端與一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相接；數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與一個(gè)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接。
輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路由運(yùn)算放大器組成，輸入阻抗大于2MΩ，可以將±10mV～±30V的交變信號(hào)調(diào)整為相應(yīng)的0～5V信號(hào)。
輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路輸出的0～5V信號(hào)與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)接，通過單片微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為100HZ的信號(hào)。
本實(shí)用新型可將超低頻信號(hào)或非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換成約100Hz的周期信號(hào)，使普通的20M-60M示波器能清晰、準(zhǔn)確地監(jiān)測到超低頻或非周期信號(hào)的波形。
本實(shí)用新型的工作原理是通過輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路，將輸入信號(hào)調(diào)整為0～5V。再由U5組成的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，通過單片微處理機(jī)U1的數(shù)字濾波軟件和定時(shí)器，將有效數(shù)據(jù)按約定的時(shí)序存儲(chǔ)到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U3。89C51內(nèi)部設(shè)置定時(shí)中斷系統(tǒng)，進(jìn)入中斷執(zhí)行程序，可將外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U3的有效數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路U6和輸出轉(zhuǎn)換電路U4；輸出-5V～+5V的信號(hào)。
由U7組成的輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路是本裝置的輸入信號(hào)接口，該接口的輸入阻抗＞2M，可以將±10mV～±30V的信號(hào)調(diào)整為0～5V。
S3為連續(xù)采樣/存儲(chǔ)采樣轉(zhuǎn)換開關(guān)。S3為+5V時(shí)，本裝置可進(jìn)行連續(xù)采樣，就是將U7轉(zhuǎn)換的輸入信號(hào)經(jīng)U5模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過單片機(jī)U1連續(xù)刷新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U3的內(nèi)容。S3為0V時(shí)為存儲(chǔ)采樣，此時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U3僅刷新一楨數(shù)據(jù)。
S1為采樣頻率選擇接鍵。通過S1可由單片機(jī)U1的軟件，選擇輸入信號(hào)的頻率增加100倍、50倍、20倍和10倍。
S2是存儲(chǔ)確定按鍵。每按動(dòng)一次S2鍵即可刷新一楨數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)1、輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路的設(shè)計(jì)。通過運(yùn)算放大器組成的輸入信號(hào)接口電路，其接口的輸入阻抗＞2M，可以將±10mV～±30V的信號(hào)調(diào)整為0～5V。
2、數(shù)字濾波技術(shù)。由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路提取的數(shù)據(jù)，需經(jīng)過單片微處理機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)字濾波，數(shù)字濾波的方法為均值法。
3、頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)。本裝置的單片微處理機(jī)設(shè)有兩個(gè)30uS定時(shí)器中斷，每一次中斷都啟動(dòng)一次數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，同時(shí)改變外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的“讀地址”指針。根據(jù)頻率增加要求，由軟件確定輸入信號(hào)采樣周期，以頻率增加100倍為例，每20次“30uS定時(shí)器中斷”讀取一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過5次數(shù)據(jù)讀取，求出平均值后將數(shù)據(jù)存入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，同時(shí)改變外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的“寫地址”指針。
4、信號(hào)還原電路。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路的輸出為0～5V，經(jīng)輸出輪換電路，可將信號(hào)還原為相應(yīng)的-5V～+5V。
5、對(duì)稱性調(diào)整。通過調(diào)整R19能改變U7D的13腳的電平，可保證還原信號(hào)的波形對(duì)稱。
權(quán)利要求1.一種超低頻率及非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其特征是它有一個(gè)輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路；其輸出端與一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)接，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與一個(gè)單片微處理器聯(lián)接，微處理器的輸出信號(hào)端與一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相接；數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與一個(gè)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低頻率及非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其特征是輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路由運(yùn)算放大器組成，輸入阻抗大于2MΩ，可以將±10mV～±30V的交變信號(hào)調(diào)整為相應(yīng)的0～5V信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低頻率及非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其特征是輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路輸出的0～5V信號(hào)與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)接，通過單片微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為100HZ的信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型為一種超低頻率及非周期信號(hào)轉(zhuǎn)換器，配備在20M－60M示波器的輸入端，用來測試超低頻及非周期信號(hào)。本實(shí)用新型包括有一個(gè)輸入信號(hào)幅度調(diào)整電路；其輸出端與一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)接，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與一個(gè)單片微處理器聯(lián)接，微處理器的輸出信號(hào)端與一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相接；數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸出端與一個(gè)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接。使用本實(shí)用新型可以方便的測試超低頻及非周期信號(hào)。
文檔編號(hào)G01R13/22GK2549472SQ02235949
公開日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者漆小平, 劉培超, 譚長生 申請(qǐng)人:中國人民解放軍北京軍醫(yī)學(xué)院