本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域,更具體的說(shuō),是涉及一種可調(diào)電路裝置及電壓測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
由于半導(dǎo)體電子電路工作電壓較低,通常使用分壓電阻將高壓輸入信號(hào)進(jìn)行分壓衰減,然而緩沖器分壓后存在輸入電容Cin,分壓電阻與緩沖器輸入電容Cin構(gòu)成了低通濾波器網(wǎng)絡(luò),隨著輸入信號(hào)頻率的增大,緩沖器輸入電容的容抗減少,進(jìn)入緩沖器的電壓被衰減,限制了輸入信號(hào)的帶寬,為了提高帶寬,在分壓電阻上并聯(lián)電容,高頻通過(guò)電容進(jìn)行分壓,如圖1所示,分壓電阻包括上分壓電阻為R1、下分壓電阻為R2,分壓電容包括上分壓電容為C1、總下分壓電容(包括雜散電容和緩沖器輸入電容)為C2,若電阻電容取值滿足R1×C1=R2×C2,即上分壓阻容的時(shí)間常數(shù)與下分壓阻容的時(shí)間常數(shù)相等,對(duì)于任何頻率電容分壓比與電阻分壓比相同,可以得到平坦的幅頻響應(yīng)。
實(shí)際上由于分壓電容存在誤差,緩沖器輸入電容、安裝結(jié)構(gòu)等都會(huì)存在差異,導(dǎo)致上下分壓阻容時(shí)間常數(shù)不相等,造成幅頻特性不平坦,所以需要對(duì)每個(gè)產(chǎn)品的分壓電容進(jìn)行微調(diào),目前使用可調(diào)電容進(jìn)行匹配,可調(diào)電容有半圓固定金屬電極和可動(dòng)半圓金屬電極,中間用陶瓷或薄膜或空氣作為電介質(zhì),通過(guò)工具手動(dòng)調(diào)整可動(dòng)電極與固定電極的重疊程度從而調(diào)整容量,但是采用這種手動(dòng)調(diào)整的方式,比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種可調(diào)電路裝置,實(shí)現(xiàn)分壓電容的自動(dòng)調(diào)整,可以減小人力的投入,大大提高了工作效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種可調(diào)電路裝置,包括:第一信號(hào)輸入端N1、第二信號(hào)輸入端N2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第一分壓電容C1、緩沖器輸入電容Cin、雜散電容C2'、緩沖器1、第一調(diào)節(jié)電路5、第二調(diào)節(jié)電路6、信號(hào)調(diào)理器2、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3和處理器4;
所述第一調(diào)節(jié)電路5的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述第一調(diào)節(jié)電路5的第二端與所述緩沖器1的輸出端相連,所述第一調(diào)節(jié)電路5的第三端接地;
所述第二調(diào)節(jié)電路6的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述第二調(diào)節(jié)電路6的第二端與所述緩沖器1的輸出端相連,所述第二調(diào)節(jié)電路6的第三端接地;
所述緩沖器1的輸出端依次通過(guò)所述信號(hào)調(diào)理器2和所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3與所述處理器4的輸入端相連;
所述信號(hào)調(diào)理器2對(duì)所述緩沖器1的輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,并將調(diào)理后的信號(hào)發(fā)送到所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3,所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到所述處理器4,所述處理器4按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)則對(duì)接收的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,并將分析結(jié)果通過(guò)控制線束L2發(fā)送給所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端以及通過(guò)控制線束(L1)發(fā)送給所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端。
可選的,所述第一調(diào)節(jié)電路5包括:多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的支路,各個(gè)所述支路相互并聯(lián),其中每個(gè)所述支路包括:第一電容C11、第一開(kāi)關(guān)Q11和第一保護(hù)電阻R11,所述第一電容C11的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述第一電容C11的第二端與所述第一開(kāi)關(guān)Q11的第一端相連,所述第一開(kāi)關(guān)Q11的第二端接地,所述第一電容C11與所述第一開(kāi)關(guān)Q11之間的連接點(diǎn)通過(guò)所述第一保護(hù)電阻R11與所述緩沖器1的輸出端相連。
可選的,所述第二調(diào)節(jié)電路6包括:固定電容C21、多路復(fù)用器61和電阻網(wǎng)絡(luò)62;所述固定電容C21的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述固定電容C21的第二端與所述多路復(fù)用器61的輸出端N3相連;所述電阻網(wǎng)絡(luò)62的第一端與所述緩沖器1的輸出端相連,所述電阻網(wǎng)絡(luò)62的第二端接地,所述電阻網(wǎng)絡(luò)62包括多個(gè)電阻,各個(gè)所述電阻依次串聯(lián);所述多路復(fù)用器61包括第一輸入端和多個(gè)第二輸入端,所述第一輸入端接地,多個(gè)所述第二輸入端按順序與多個(gè)所述電阻的第一端一一對(duì)應(yīng)。
可選的,所述處理器4包括:多個(gè)輸出端,其中與所述第一調(diào)節(jié)電路5相對(duì)應(yīng)的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)控制線束L2分別與所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)的每一個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端相連,與所述第二調(diào)節(jié)電路6相對(duì)應(yīng)的輸出端通過(guò)多路復(fù)用器控制線束L1與所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端相連。
可選的,所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上電容的容量按照二進(jìn)制依次遞增。
可選的,所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上的開(kāi)關(guān)為機(jī)械繼電器、低電容光繼電器或者結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。
可選的,所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上電容的電極為電路板覆銅,電介質(zhì)為板基材;或者所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上的電容為固定電容器。
可選的,所述處理器4包括:第一分析單元41,所述第一分析單元41用于接收幅值相同的低頻和高頻數(shù)字信號(hào),測(cè)量低頻和高頻信號(hào)的幅值,比較分析所述高頻信號(hào)的幅值與所述低頻信號(hào)幅值的差值。
可選的,所述處理器4包括:第二分析單元42,所述第二分析單元42用于對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT分析,獲取所述數(shù)字信號(hào)的基波和各次諧波的幅值和相位比例信息,依據(jù)所述比例信息與所述數(shù)字信號(hào)預(yù)先通過(guò)理論FFT計(jì)算的比例信息進(jìn)行比較分析。
一種電壓測(cè)量裝置,包括:所述可調(diào)電路裝置。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明公開(kāi)了一種可調(diào)電路裝置,包括:第一信號(hào)輸入端N1、第二信號(hào)輸入端N2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第一分壓電容C1、緩沖器輸入電容Cin、雜散電容C2'、緩沖器1、第一調(diào)節(jié)電路5、第二調(diào)節(jié)電路6、信號(hào)調(diào)理器2、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3和處理器4;所述處理器4接收經(jīng)信號(hào)調(diào)理器2調(diào)理以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換后的輸出信號(hào),并按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)則對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行分析;依據(jù)分析結(jié)果,通過(guò)控制線束發(fā)送控制信號(hào)以控制所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合狀態(tài),實(shí)現(xiàn)可調(diào)電容的投入或切斷,從而調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)電路5的等效電容;以及控制所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的檔位連接狀態(tài),改變固定電容C21與分壓電阻網(wǎng)絡(luò)抽頭位置的連接關(guān)系,從而調(diào)整所述固定電容C21兩端的電壓,使固定電容C21模擬成可調(diào)電容。本發(fā)明通過(guò)程控實(shí)現(xiàn)分壓電容的自動(dòng)調(diào)整,可以減小人力的投入,大大提高了工作效率。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的一種現(xiàn)有電路裝置的電路示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種可調(diào)電路裝置的電路示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種可調(diào)電路裝置的電路示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例二對(duì)應(yīng)的圖3中處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的術(shù)語(yǔ)在適當(dāng)情況下可以互換,這僅僅是描述本發(fā)明的實(shí)施例中對(duì)相同屬性的對(duì)象在描述時(shí)所采用的區(qū)分方式。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
請(qǐng)參閱附圖2,為本發(fā)明提供的一種可調(diào)電路裝置的一實(shí)施例電路示意圖。
所述一種可調(diào)電路裝置,如圖2所示,該裝置包括:第一信號(hào)輸入端N1、第二信號(hào)輸入端N2、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第一分壓電容C1、緩沖器輸入電容Cin、雜散電容C2'、緩沖器1、第一調(diào)節(jié)電路5、第二調(diào)節(jié)電路6、信號(hào)調(diào)理器2、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3和處理器4;
所述第一調(diào)節(jié)電路5的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述第一調(diào)節(jié)電路5的第二端與所述緩沖器1的輸出端相連,所述第一調(diào)節(jié)電路5的第三端接地;
所述第二調(diào)節(jié)電路6的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述第二調(diào)節(jié)電路6的第二端與所述緩沖器1的輸出端相連,所述第二調(diào)節(jié)電路6的第三端接地;
所述緩沖器1的輸出端依次通過(guò)所述信號(hào)調(diào)理器2和所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3與所述處理器4的輸入端相連;
所述信號(hào)調(diào)理器2對(duì)所述緩沖器1的輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,并將調(diào)理后的信號(hào)發(fā)送到所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3,所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到所述處理器4,所述處理器4按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)則對(duì)接收的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,并將分析結(jié)果通過(guò)控制線束L2發(fā)送給所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端以及通過(guò)控制線束L1發(fā)送給所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端。
其中,所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端以及所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端,依據(jù)接收的所述分析結(jié)果,控制所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或者閉合;以及控制所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的檔位連接線與多路復(fù)用器61內(nèi)的一個(gè)輸入端相連,從而改變所述第一調(diào)節(jié)電路5與所述第二調(diào)節(jié)電路6的等效電容值。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一中公開(kāi)的技術(shù)方案,所述處理器4通過(guò)控制線束發(fā)送控制信號(hào)可以控制所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)與每個(gè)所述開(kāi)關(guān)串聯(lián)的可調(diào)電容的投入或切斷,從而調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)電路5的等效電容;以及控制所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的檔位連接狀態(tài),改變連接的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)62抽頭位置,從而調(diào)整所述固定電容兩端的電壓,使固定電容模擬成可調(diào)電容,可以實(shí)現(xiàn)分壓電容的自動(dòng)調(diào)整,減小人為的干預(yù),提高工作效率,同時(shí)提高了調(diào)整精度。
請(qǐng)參閱附圖3,為本發(fā)明提供的一種可調(diào)電路裝置的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖3所示,在本實(shí)施例中,所述第一調(diào)節(jié)電路5包括:多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的支路,各個(gè)所述支路相互并聯(lián),其中每個(gè)所述支路包括:第一電容C11、第一開(kāi)關(guān)Q11和第一保護(hù)電阻R11,所述第一電容C11的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述第一電容C11的第二端與所述第一開(kāi)關(guān)Q11的第一端相連,所述第一開(kāi)關(guān)Q11的第二端接地,所述第一電容C11與所述第一開(kāi)關(guān)Q11之間的連接點(diǎn)通過(guò)所述第一保護(hù)電阻R11與所述緩沖器1的輸出端相連。
其中,所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上電容的容量可以按照二進(jìn)制依次遞增,假設(shè)最低位為C,高位依次為2C,4C,8C,16C等等,按照二進(jìn)制遞增可以用最小的元件實(shí)現(xiàn)最多等間隔的檔位,例如用1pF、2pF、4pF三個(gè)電容即可組成刻度為1pF的8種不同容量,0pF(3個(gè)都不接),1pF,2pF,3pF(1pF與2pF并聯(lián)),4pF,5pF(1pF與4pF并聯(lián))),6pF(2pF與4pF并聯(lián)),7pF(3個(gè)并聯(lián))等。
其中,所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上的電容可以為一個(gè)或多個(gè)電容串并聯(lián)構(gòu)成;
或者所述電容可以為利用電路板覆銅作為電極,板基材作為電介質(zhì)構(gòu)成的電容,其中作為電容電極的覆銅面積按照二進(jìn)制設(shè)置,地平面覆銅作為公共電極,以實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制電容;或者所述電容也可以為固定電容器。
所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)支路上的開(kāi)關(guān)可以為機(jī)械繼電器、低電容的光繼電器或者結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,通過(guò)控制所述開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合狀態(tài)實(shí)現(xiàn)與所述開(kāi)關(guān)串聯(lián)的可調(diào)電容的投入和切斷,從而調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)電路5的電容量。
所述第一保護(hù)電阻R11用來(lái)在所述第一開(kāi)關(guān)Q11斷開(kāi)時(shí)維持所述第一可調(diào)電容C11與所述第一開(kāi)關(guān)Q11連接點(diǎn)電壓與所述第一分壓電阻R1和所述第二分壓電阻R2之間的連接點(diǎn)電壓相同,避免開(kāi)關(guān)兩端雜散電容產(chǎn)生泄露電流。
如圖3所示,所述第二調(diào)節(jié)電路6包括:固定電容C21、多路復(fù)用器61和電阻網(wǎng)絡(luò)62;所述固定電容C21的第一端與所述緩沖器1的輸入端相連,所述固定電容C21的第二端與所述多路復(fù)用器61的輸出端N3相連;所述電阻網(wǎng)絡(luò)62的第一端與所述緩沖器1的輸出端相連,所述電阻網(wǎng)絡(luò)62的第二端接地,所述電阻網(wǎng)絡(luò)62包括多個(gè)電阻,各個(gè)所述電阻依次串聯(lián);所述多路復(fù)用器61包括第一輸入端和多個(gè)第二輸入端,所述第一輸入端接地,多個(gè)所述第二輸入端按順序與多個(gè)所述電阻的第一端一一對(duì)應(yīng)。
其中,所述多路復(fù)用器61包括第一輸入端和多個(gè)第二輸入端,所述第一輸入端接地,多個(gè)所述第二輸入端按順序與多個(gè)所述電阻的第一端一一對(duì)應(yīng)。通過(guò)控制多路復(fù)用器61的檔位與輸入端的連接狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)利用多個(gè)所述電阻對(duì)緩沖器1的輸出進(jìn)行平均分壓,即可控制固定電容C21兩端電壓占分壓點(diǎn)對(duì)地電壓的比例,從而將固定電容C21模擬為可變電容。
其中,所述電阻網(wǎng)絡(luò)62由多個(gè)電阻串聯(lián)組成的分壓電阻網(wǎng)絡(luò),整串電阻的兩端,一端接地,另一端接要分壓的信號(hào)源,多個(gè)所述電組的第一端為不同的抽頭或者引出點(diǎn),不同的抽頭對(duì)應(yīng)不同的分壓比。
例如,由5個(gè)電阻串聯(lián)組成的分壓電阻網(wǎng)絡(luò),0~5抽頭分壓比分別為0/5、1/5、2/5、3/5、4/5、5/5,設(shè)信號(hào)電壓為Vs,0~5抽頭的輸出電壓分別為0、1/5Vs、2/5Vs、3/5Vs、4/5Vs、Vs。所述多路復(fù)用器選擇其中一個(gè)抽頭,即可得到一個(gè)分壓比。
所述固定電容C21的容量≥第一調(diào)節(jié)電路中最低位電容的容量,以覆蓋所述第一調(diào)節(jié)電路5最低位電容的誤差,使調(diào)整能夠平滑連續(xù),通過(guò)控制所述多路復(fù)用器61的檔位狀態(tài),改變連接的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)62抽頭位置,從而調(diào)整所述固定電容C21兩端的電壓,從而將固定電容C21模擬為可變電容。
如圖3所示,所述處理器4包括:多個(gè)輸出端,其中與所述第一調(diào)節(jié)電路5相對(duì)應(yīng)的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)控制線束L2分別與所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)的每一個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端相連,與所述第二調(diào)節(jié)電路6相對(duì)應(yīng)的輸出端通過(guò)多路復(fù)用器控制線束L1與所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端相連。
如圖4所示,所述處理器4包括:
第一分析單元41,所述第一分析單元用于接收幅值相同的低頻和高頻數(shù)字信號(hào),測(cè)量低頻和高頻信號(hào)的幅值,比較分析所述高頻信號(hào)的幅值與所述低頻信號(hào)幅值的差值。
如圖4所示,所述處理器4包括:
第二分析單元42,所述第二分析單元用于對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT分析,獲取所述數(shù)字信號(hào)的基波和各次諧波的幅值和相位比例信息,依據(jù)所述比例信息與所述數(shù)字信號(hào)預(yù)先通過(guò)理論FFT計(jì)算的比例信息進(jìn)行比較分析。
其中,在進(jìn)行分壓電容的自動(dòng)調(diào)整時(shí),所述處理器有2種調(diào)整方案,其中一種是所述處理器4的第一分析單元41分別接收經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器3輸出的幅值相同的低頻和高頻信號(hào),處理器4先測(cè)量低頻信號(hào)的幅值,再測(cè)量輸出的高頻信號(hào)幅值,比較分析所述高頻信號(hào)的幅值與所述低頻信號(hào)幅值的差值,采用遞進(jìn)的方式,通過(guò)開(kāi)關(guān)控制線束L2發(fā)送控制信號(hào)到所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)支路上的開(kāi)關(guān)的控制端,以調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),對(duì)第一調(diào)節(jié)電路5的等效電容值進(jìn)行粗調(diào);通過(guò)多路復(fù)用器控制線束L1發(fā)送控制信號(hào)至所述多路復(fù)用器的地址輸入端,所述多路復(fù)用器解析所述控制信號(hào),選擇其中一個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出,即所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)的多路復(fù)用器61檔位與其中一個(gè)輸入端相連,通過(guò)控制多路復(fù)用器的檔位,即可控制固定電容兩端電壓占分壓點(diǎn)對(duì)地電壓的比例,從而改變流過(guò)固定電容的電流,將固定電容模擬為可變電容,通過(guò)第一調(diào)節(jié)電路5和第二調(diào)節(jié)電路6的配合,實(shí)現(xiàn)上下阻容時(shí)間常數(shù)的自動(dòng)匹配,使R1×C1=R2×C2,所述總下分壓電容C2包括:第一調(diào)節(jié)電路等效電容、第二調(diào)節(jié)電路固定電容和緩沖器輸入電容和雜散電容,使最終高頻信號(hào)幅值與低頻信號(hào)差異最小,此時(shí)即為匹配狀態(tài),所述處理器4同時(shí)記錄所述高頻與低頻信號(hào)幅值匹配狀態(tài)下的第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每條支路上的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和所述第二調(diào)節(jié)電路6的多路復(fù)用器61的檔位狀態(tài),每一次開(kāi)機(jī)都按照這個(gè)碼配置第一調(diào)節(jié)電路5的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和所述第二調(diào)節(jié)電路6的多路復(fù)用器61檔位狀態(tài)。
另一種調(diào)整方案是所述處理器4的第二分析單元42對(duì)經(jīng)過(guò)分壓衰減、緩沖器1、信號(hào)調(diào)理器2、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換后的輸入方波信號(hào)進(jìn)行FFT分析,其中信號(hào)調(diào)理器2用于將輸入信號(hào)調(diào)整到滿足模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3輸入電壓范圍的信號(hào),模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3用于將其輸入信號(hào)換成為數(shù)字信號(hào),處理器4對(duì)數(shù)字信號(hào)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3采樣值進(jìn)行FFT分析,得到輸入方波信號(hào)的基波和各次諧波的幅值和相位信息。由于方波信號(hào)可以通過(guò)FFT運(yùn)算分解為基波及其各次諧波疊加而成,幅值和周期不變則基波和各次諧波幅值比例也保持不變,根據(jù)這個(gè)特征,對(duì)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT求出基波和各次諧波比例,與輸入方波信號(hào)理論計(jì)算的比例對(duì)比。根據(jù)比對(duì)結(jié)果,通過(guò)控制線束調(diào)整第一調(diào)節(jié)電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和第二調(diào)節(jié)電路的多路復(fù)用器檔位狀態(tài),使最終模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)的基波和各次諧波比例最接近對(duì)輸入方波進(jìn)行理論分解時(shí)的情況,此時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)即為匹配狀態(tài),處理器4記錄此匹配狀態(tài)下的第一調(diào)節(jié)電路5的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和所述第二調(diào)節(jié)電路6的多路復(fù)用器61檔位狀態(tài),每一次開(kāi)機(jī)都按照這個(gè)碼配置第一調(diào)節(jié)電路5開(kāi)關(guān)和所述第二調(diào)節(jié)電路6的多路復(fù)用器61檔位。
通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例二中的具體實(shí)施方式的描述,所述處理器4通過(guò)接收經(jīng)所述信號(hào)調(diào)理器2以及所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào),通過(guò)所述第一分析單元或者所述第二分析單元對(duì)接收的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,同時(shí)將分析結(jié)果通過(guò)控制線束L2發(fā)送給所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端以及通過(guò)控制線束L1發(fā)送給所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端,從而有效的調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)可調(diào)電容的投入或切斷,從而改變所述第一調(diào)節(jié)電路5的等效電容;以及調(diào)整所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的檔位連接狀態(tài),改變連接的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)62抽頭位置,從而調(diào)整所述固定電容C21兩端的電壓,使固定電容C21模擬成可調(diào)電容,使上下分壓電容達(dá)到匹配。通過(guò)程控可以實(shí)現(xiàn)上下分壓阻容時(shí)間常數(shù)匹配的自動(dòng)調(diào)整,得到平坦的幅頻特性,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)由于無(wú)機(jī)械電容可調(diào)器件,避免了振動(dòng)對(duì)分壓電容穩(wěn)定性的影響。
本發(fā)明還提供了一種電壓測(cè)量裝置的具體實(shí)施方式,該電壓測(cè)量裝置包括:上述所述可調(diào)電路裝置。
其中,所述電壓測(cè)量裝置可以為一切測(cè)量直流、交流或交直流混合信號(hào)的電壓測(cè)量裝置,如示波器;或者所述電壓測(cè)量裝置中的某一模塊用于測(cè)量上述電壓信號(hào),如多用表、功率計(jì)、功率分析儀等。
其中,所述電壓測(cè)量裝置可以是按照采樣原理,利用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3變換,將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成離散的數(shù)字序列,然后進(jìn)行恢復(fù)重建波形,從而達(dá)到測(cè)量波形的目的。
所述緩沖器1用于對(duì)接收的輸入信號(hào)作緩沖變換,起到將被測(cè)體與所述電壓測(cè)量裝置隔離的作用,電壓測(cè)量裝置工作狀態(tài)的變換不會(huì)影響輸入信號(hào),同時(shí)將信號(hào)的幅值切換至適當(dāng)?shù)碾娖椒秶措妷簻y(cè)量裝置可以處理的范圍,也就是說(shuō)不同幅值的信號(hào)在通過(guò)輸入緩沖放大器后都會(huì)轉(zhuǎn)變成相同電壓范圍內(nèi)的信號(hào);
所述信號(hào)調(diào)理器2,用于對(duì)所述緩沖器1的輸出待測(cè)模擬信號(hào)調(diào)理到適合模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換的范圍;
所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器3,用于將所述信號(hào)調(diào)理器2輸出的連續(xù)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字序列,然后按照數(shù)字序列的先后順序重建波形,所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器3起到一個(gè)采樣的作用,它在采樣時(shí)鐘的作用下,將采樣脈沖到來(lái)時(shí)刻的信號(hào)幅值的大小轉(zhuǎn)化為數(shù)字表示的數(shù)值,這個(gè)點(diǎn)稱為采樣點(diǎn);
所述處理器4通過(guò)接收所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào),并按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)則對(duì)接收的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,同時(shí)將分析結(jié)果通過(guò)控制線束L2發(fā)送給所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的控制端以及通過(guò)控制線束L1發(fā)送給所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的地址輸入端,可以控制所述第一調(diào)節(jié)電路5內(nèi)每個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)可調(diào)電容的投入或切斷,從而調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)電路5的等效電容;以及控制所述第二調(diào)節(jié)電路6內(nèi)多路復(fù)用器61的檔位連接狀態(tài),改變連接的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)62抽頭位置,從而調(diào)整所述固定電容C21兩端的電壓,使固定電容C21模擬成可調(diào)電容,通過(guò)程控可以實(shí)現(xiàn)上下分壓阻容時(shí)間常數(shù)匹配的自動(dòng)調(diào)整,得到平坦的幅頻特性。
所述電壓測(cè)量裝置通過(guò)采用該可調(diào)電路裝置作為其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)上下分壓阻容時(shí)間常數(shù)匹配的自動(dòng)調(diào)整,得到平坦的幅頻特性,同時(shí)保證了高頻信號(hào)數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性,有效避免了測(cè)量誤差。
本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言,由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng),所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
另外需說(shuō)明的是,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。另外,本發(fā)明提供的裝置實(shí)施例附圖中,單元之間的連接關(guān)系表示它們之間具有通信連接,具體可以實(shí)現(xiàn)為一條或多條通信總線或信號(hào)線。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下,即可以理解并實(shí)施。
綜上所述,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。