本發(fā)明涉及激光氣體分析儀技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路、方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人類生存環(huán)境的惡化，環(huán)境污染對人類的健康和安全的影響日益成為人們密切關(guān)注的問題，而工業(yè)生產(chǎn)作為造成環(huán)境污染的主要因素之一，對其環(huán)境的檢測也已成為當(dāng)今技術(shù)研究的重點，尤其是對其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體濃度的檢測。如今，隨著半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的發(fā)展，得知被測氣體只能夠?qū)μ囟úㄩL的激光進行吸收，又根據(jù)朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律得知，半導(dǎo)體激光穿過被測氣體的光強衰減與被測氣體的濃度成一定的函數(shù)關(guān)系，因此，在實際應(yīng)用中可通過測量待測氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。

目前，通常都是采用激光氣體分析儀來實現(xiàn)對待測氣體濃度的檢測，其是一種在線監(jiān)測管道內(nèi)指定氣體濃度的分析儀器，激光氣體分析儀工作時需要用高頻正弦波信號對光源進行調(diào)制，一般激光氣體分析儀包括發(fā)射單元、測量氣室、接收單元和分析儀單元，通過發(fā)射單元發(fā)出特定波長的激光束，穿過測量氣室(其內(nèi)部是待測氣體)之后，由所述接收單元接收穿過待測氣體的信號，并將其轉(zhuǎn)換成光強信號，并通過所述分析單元對光強信號以及發(fā)射單元發(fā)出的激光信號進行分析，從而確定待測氣體的濃度。所述發(fā)射單元包括可調(diào)諧激光二極管和光源驅(qū)動器，該可調(diào)諧發(fā)光二極管是由光源驅(qū)動器提供其工作所需的溫度和電流，并通過所述溫度和電流來控制發(fā)出的激光的波長，所以，對于上述特定波長的激光束可通過溫度或電流兩種調(diào)節(jié)方式來獲得，而由于對可調(diào)諧激光二極管的電流信號進行調(diào)節(jié)的方式能夠獲取較快的頻率調(diào)諧速度，所以，在實際應(yīng)用中，通常都是采用電流調(diào)節(jié)方式，即通過一低頻鋸齒波信號與高頻正弦波信號疊加后對所述光源驅(qū)動器輸出的驅(qū)動信號進行調(diào)制，從而實現(xiàn)對可調(diào)諧激光二極管的電流信號的調(diào)制，進而得到具有特定波長的激光束。

目前，上述低頻鋸齒波信號與高頻正弦波信號皆由中央處理單元和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器配合工作直接給出，具體為在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考輸入端輸入一個直流電壓基準(zhǔn)(通常為2.5V)，在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸入端按照預(yù)先要求輸入的不同的數(shù)字信號以產(chǎn)生所需要的低頻鋸齒波信號及高頻正弦波信號。以直流電壓基準(zhǔn)為參考，通過改變數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸入端的數(shù)字信號產(chǎn)生正弦波的方法需由中央處理單元計算出正弦波每一點對應(yīng)的電壓值，再依次將每個電壓值對應(yīng)的數(shù)字信號傳輸給數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，再由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器依次將電壓值輸出，其產(chǎn)生的正弦信號受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度影響較大，尤其是正弦波信號頻率較高時，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度對其影響會特別大，使得正弦波信號噪聲大，平滑度差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路、方法及系統(tǒng)，其采用產(chǎn)生正弦波的另一種方法，使正弦波信號噪聲小，平滑度好，且受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響較小。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明實施例提供一種激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路，包括：

方波生成電路，用于生成與待產(chǎn)生的第一正弦波的頻率相同的方波；

波形轉(zhuǎn)換電路，與所述方波生成電路連接，用于將所述方波生成電路輸出的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，所述第二正弦波的峰峰值與所述方波的峰峰值相同；

信號調(diào)理電路，與所述波形轉(zhuǎn)換電路連接，用于對所述波形轉(zhuǎn)換電路輸出的所述第二正弦波進行調(diào)理，使所述第二正弦波的峰峰值符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求；

幅度生成電路，與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端連接，用于輸出與所述待產(chǎn)生的第一正弦波的幅度對應(yīng)的固定數(shù)字信號；

所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其參考端與所述信號調(diào)理電路連接，用于接收所述信號調(diào)理電路調(diào)理后輸出的所述第二正弦波，其數(shù)字輸入端用于接收所述幅度生成電路輸出的所述固定數(shù)字信號，使得該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出需要的所述第一正弦波。

本發(fā)明是通過波形轉(zhuǎn)換電路將與需要的正弦波頻率相同的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，此時已經(jīng)形成了平滑度好的正弦波，經(jīng)過調(diào)理使其符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入要求，正弦波信號噪聲減小，再將第二正弦波輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端，同時在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端只需要輸入與需要的正弦波幅度對應(yīng)的一個固定數(shù)字信號，從而產(chǎn)生需要的幅度、頻率的正弦波，本發(fā)明產(chǎn)生正弦波采用不同于現(xiàn)有技術(shù)的另一種方式，使正弦波信號噪聲小，平滑度好，且受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響較小。

在一個實施例中，所述波形轉(zhuǎn)換電路為電容器，所述電容器的電容值為1000pF至1uF；所述方波的占空比為50％。采用電容器將所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，實現(xiàn)電路簡單，成本低，且電容器轉(zhuǎn)換后的波形平滑度更好。

進一步的，所述電容器的電容值為0.1uF，采用該值波形平滑度更好。

在一個實施例中，所述電容器與所述方波生成電路之間連接有與非門電路。

在一個實施例中，所述信號調(diào)理電路包括：

峰峰值調(diào)整電路，與所述電容器連接，用于接收所述電容器輸出的所述第二正弦波，當(dāng)所述第二正弦波的峰峰值包含0V以下的值時，將所述第二正弦波的峰峰值調(diào)整到0V以上；

放大濾波電路，其輸入端與所述峰峰值調(diào)整電路連接，輸出端與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端連接，用于接收所述峰峰值調(diào)整電路輸出的所述第二正弦波，通過濾波、放大信號方式調(diào)節(jié)所述第二正弦波的峰峰差值的大小使所述第二正弦波的峰峰值符合所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求。

數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器參考端輸入峰峰值范圍要求一般為正值，如果所述第二正弦波的峰峰值包含0V以下的值時，則不能輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器從而影響發(fā)明實現(xiàn)，因此需要調(diào)理使其符合，該具體調(diào)節(jié)電路實現(xiàn)簡單，調(diào)理效果好。

在一個實施例中，所述峰峰值調(diào)整電路包括：

直流電壓基準(zhǔn)電路，用于提供直流基準(zhǔn)電壓；

加法器電路，連接在所述電容器和所述放大濾波電路之間，用于將所述電容器輸出的所述第二正弦波和所述直流電壓基準(zhǔn)電路輸出的直流基準(zhǔn)電壓相加，從而使所述第二正弦波的峰峰值調(diào)整到0V以上。該電路實現(xiàn)簡單方便成本低。

本發(fā)明實施例還提供一種激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生方法，包括以下步驟：

方波生成電路生成與待產(chǎn)生的第一正弦波的頻率相同的方波；

波形轉(zhuǎn)換電路將所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，所述第二正弦波的峰峰值與所述方波的峰峰值相同；

信號調(diào)理電路對所述第二正弦波進行調(diào)理，使所述第二正弦波的峰峰值符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求；

通過幅度生成電路輸出與所述待產(chǎn)生的第一正弦波的幅度對應(yīng)的固定數(shù)字信號；

通過所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端接收調(diào)理后的所述第二正弦波，同時通過所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端接收所述幅度生成電路輸出的所述固定數(shù)字信號，使得該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出需要的所述第一正弦波。

在一個實施例中，所述波形轉(zhuǎn)換電路將所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，具體為：通過電容器將所述方波轉(zhuǎn)換為所述第二正弦波，所述電容器的電容值為1000PF至1uF，所述方波的占空比為50％。

在一個實施例中，所述信號調(diào)理電路對所述第二正弦波進行調(diào)理，使所述第二正弦波的峰峰值符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求，具體為：通過峰峰值調(diào)整電路接收所述電容器輸出的所述第二正弦波，當(dāng)所述第二正弦波的峰峰值包含0V以下的值時，將所述第二正弦波的峰峰值調(diào)整到0V以上；放大濾波電路接收所述峰峰值調(diào)整電路輸出的所述第二正弦波，通過濾波、放大信號方式調(diào)節(jié)所述第二正弦波的峰峰差值的大小使所述第二正弦波的峰峰值符合所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求。

本發(fā)明實施例還提供一種激光氣體分析儀系統(tǒng)，包括發(fā)射單元，所述發(fā)射單元包括依次電連接的光源驅(qū)動器和可調(diào)諧激光二極管，該系統(tǒng)還包括上述任一實施例所述的激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路，所述激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路中的所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述光源驅(qū)動器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是通過波形轉(zhuǎn)換電路將與需要的正弦波頻率相同的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，此時已經(jīng)形成了平滑度好的正弦波，經(jīng)過調(diào)理使其符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入要求，正弦波信號噪聲減小，再將第二正弦波輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端，同時在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端只需要輸入與需要的正弦波幅度對應(yīng)的一個固定數(shù)字信號，從而產(chǎn)生需要的幅度、頻率的正弦波，本發(fā)明產(chǎn)生正弦波采用不同于現(xiàn)有技術(shù)的另一種方式，使正弦波信號噪聲小，平滑度好，且受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響較小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路示意圖；

圖2是本發(fā)明激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路中的信號調(diào)理電路示意圖；

圖3是本發(fā)明激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路中的信號調(diào)理電路中的峰峰值調(diào)整電路示意圖；

圖4是本發(fā)明激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1所示的激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路，包括方波生成電路101(如中央處理器、微處理器或微控制器等)、波形轉(zhuǎn)換電路102、信號調(diào)理電路103、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC104和幅度生成電路105(如單片機、微處理器或微控制器等)。所述方波生成電路101，用于生成與待產(chǎn)生的第一正弦波的頻率相同的方波；所述波形轉(zhuǎn)換電路102，與所述方波生成電路連接，用于將所述方波生成電路輸出的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，所述第二正弦波的峰峰值與所述方波的峰峰值相同；所述信號調(diào)理電路103，與所述波形轉(zhuǎn)換電路連接，用于對所述波形轉(zhuǎn)換電路輸出的所述第二正弦波進行調(diào)理，使所述第二正弦波的峰峰值符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求；所述幅度生成電路105，與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端連接，用于輸出與所述待產(chǎn)生的第一正弦波的幅度對應(yīng)的固定數(shù)字信號；所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器104，其參考端與所述信號調(diào)理電路連接，用于接收所述信號調(diào)理電路調(diào)理后輸出的所述第二正弦波，其數(shù)字輸入端用于接收所述幅度生成電路輸出的所述固定數(shù)字信號，使得該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出需要的所述第一正弦波。

現(xiàn)有技術(shù)中中央處理單元計算出正弦波每一點對應(yīng)的電壓值，再依次將每個電壓值對應(yīng)的數(shù)字信號傳輸給數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，再由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器依次將電壓值輸出，其產(chǎn)生的正弦信號受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度影響較大，尤其是正弦波信號頻率較高時，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度對其影響會特別大，使得正弦波信號噪聲大，平滑度差。

本發(fā)明是通過波形轉(zhuǎn)換電路將與需要的正弦波頻率相同的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，此時已經(jīng)形成了平滑度好的正弦波，經(jīng)過調(diào)理使其符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入要求，正弦波信號噪聲減小，再將第二正弦波輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端，同時在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端只需要輸入與需要的正弦波幅度對應(yīng)的一個固定數(shù)字信號，無需多次計算輸入正弦波每一點對應(yīng)的電壓值相關(guān)的數(shù)字信號，受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響小。本發(fā)明產(chǎn)生需要的正弦波采用不同于現(xiàn)有技術(shù)的另一種方式，使正弦波信號噪聲小，平滑度好，且受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響較小。

具體的，在一個實施例中，所述波形轉(zhuǎn)換電路為電容器，所述電容器的電容值為1000pF至1uF；所述方波的占空比為50％。采用電容器將所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，實現(xiàn)電路簡單，成本低，且電容器轉(zhuǎn)換后的波形平滑度更好。當(dāng)然也可是采用其他電路實現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換，對此不作限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知曉如何實現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換。所述電容器的電容值優(yōu)選為0.1uF，采用該值波形平滑度更好。當(dāng)然也可以是其他電容值，如1000pF、1uF、0.5uF等等，1000pF至1uF之間的任一值都可以實現(xiàn)平滑度好的正弦波。

在一個實施例中，所述電容器與所述方波生成電路之間連接有與非門電路，增加信號驅(qū)動能力。

在又一個實施例中，參看圖2，所述信號調(diào)理電路包括峰峰值調(diào)整電路和放大濾波電路。所述峰峰值調(diào)整電路，與所述電容器連接，用于接收所述電容器輸出的所述第二正弦波，當(dāng)所述第二正弦波的峰峰值包含0V以下的值時，將所述第二正弦波的峰峰值調(diào)整到0V以上；所述放大濾波電路，其輸入端與所述峰峰值調(diào)整電路連接，輸出端與所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端連接，用于接收所述峰峰值調(diào)整電路輸出的所述第二正弦波，通過濾波、放大信號方式調(diào)節(jié)所述第二正弦波的峰峰差值的大小使所述第二正弦波的峰峰值符合所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器參考端輸入峰峰值范圍要求一般為正值，如果所述第二正弦波的峰峰值包含0V以下的值時，則不能輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器從而影響發(fā)明實現(xiàn)，因此需要調(diào)理使其符合，同時濾除干擾信號，信號噪聲小，信號調(diào)理也能夠增大帶載能力。該具體調(diào)節(jié)電路實現(xiàn)簡單，調(diào)理效果好。

具體的，參看圖3，所述峰峰值調(diào)整電路包括直流電壓基準(zhǔn)電路和加法器電路。所述直流電壓基準(zhǔn)電路，用于提供直流基準(zhǔn)電壓(如2.5V)。所述加法器電路，連接在所述電容器和所述放大濾波電路之間，用于將所述電容器輸出的所述第二正弦波和所述直流電壓基準(zhǔn)電路輸出的直流基準(zhǔn)電壓相加，從而使所述第二正弦波的峰峰值調(diào)整到0V以上。該電路實現(xiàn)簡單方便成本低。峰峰值調(diào)整電路只是將正弦波整體波形移動使峰峰值調(diào)整到0V以上，不改變波形及峰峰差值(即波峰和波谷之間的距離)。例如正弦波峰峰值為-1.65到+1.65V，通過調(diào)整使峰峰值變?yōu)?.85到4.15V。調(diào)整到0V以上后的正弦波由放大濾波電路處理，調(diào)整峰峰差值大小，使其符合所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求。

下面結(jié)合一個具體示例說明本發(fā)明：

如圖4所示的激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路原理圖，其中，電容C118、C119構(gòu)成濾波電路，用于對直流電壓基準(zhǔn)電路(圖未示)提供的2.5V基準(zhǔn)電壓信號進行濾波輸出，電阻R87、R91和R92、電容C125、C128和運放U33B構(gòu)成加法器電路。直流電壓基準(zhǔn)電路和加法器電路兩者共同構(gòu)成峰峰值調(diào)整電路。電阻R83、R84、電容C117、C122和運放U33A以及電容C120、C126共同構(gòu)成放大濾波電路，放大濾波電路和峰峰值調(diào)整電路通過電阻R90連接。DAC數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器為U34，通過引腳5、6、7和幅度生成電路(即單片機)通過串口連接，其參考端VREF通過電阻R88與運放U33A的輸出端連接。本實施例中，R87、R91和R92三個電阻阻值相同，一般均取值在5K-10K。R9沒有限定，一般取值為2K-10K。電容C120、C126取值沒有限定，一般在1000PF-100nF。電阻R88沒有限定，一般取值1K-10K。C121取值沒有限定，一般在1000PF-100nF。

工作時，中央處理器(圖未示)生成與待產(chǎn)生的第一正弦波的頻率相同的方波信號，即CLK_OUT0，CLK_OUT0中央處理器產(chǎn)生的同頻方波信號，經(jīng)過與非門U29D增加驅(qū)動能力，通過電容器C124(電容值為1000pF至1uF之間任一值)為濾波后形成平滑度好的固定幅值的正弦波信號。再通過加法器電路及放大濾波電路的整形，將固定幅值的正弦波調(diào)理至符合DAC數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器U34的參考輸入。加法器電路將正弦波信號與2.5V基準(zhǔn)電壓疊加，將正弦波整體波形移動使其峰峰值調(diào)整到0V以上，不改變波形及峰峰差值(即波峰和波谷之間的距離)。例如正弦波峰峰值為-1.65到+1.65V，通過調(diào)整峰峰值變?yōu)?.85到4.15V。SDO_MDXB、SCK_CLKXB、CS_B0為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器U34的數(shù)字信號輸入引腳，即數(shù)字輸入端，通過串口連接幅度生成電路(即單片機)。本發(fā)明中只需將所需正弦波的固定幅值由單片機輸入到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC的數(shù)字輸入端即可從其輸出端VOUT得到所需正弦波信號OUT。

其中，調(diào)理正弦波的目的主要有兩個，一是根據(jù)DAC參考端輸入要求，通過放大及濾波來改變峰峰值，使其符合DAC的參考端輸入要求，第二個是增大帶載能力。如果DAC參考端的輸入范圍比較小，而正弦波的峰峰值很大，那么DAC工作不正常，就不能輸出正弦波。比如C124后端輸出的正弦波峰峰值為-1.65到+1.65V，通過加法器將參考基準(zhǔn)電壓和正弦波疊加，使峰峰值變?yōu)?.85到4.15V，加法器是把正弦波整個波形都放到0V以上，后邊的放大濾波電路調(diào)節(jié)峰峰差值的大小。

本發(fā)明中數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端只需提供所需正弦波的幅值即可。作為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器參考的正弦波是由硬件電路生成，不僅十分精準(zhǔn)，而且可靠穩(wěn)定。所以其產(chǎn)生的正弦波信號噪聲小，平滑度好，且受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響較小。

基于同一構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供一種激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生方法，該方法以上述激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路為載體執(zhí)行，包括以下步驟：

步驟一、方波生成電路生成與待產(chǎn)生的第一正弦波的頻率相同的方波；

步驟二、波形轉(zhuǎn)換電路將所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，所述第二正弦波的峰峰值與所述方波的峰峰值相同；

步驟三、信號調(diào)理電路對所述第二正弦波進行調(diào)理，使所述第二正弦波的峰峰值符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求；

步驟四、通過幅度生成電路輸出與所述待產(chǎn)生的第一正弦波的幅度對應(yīng)的固定數(shù)字信號；

步驟五、通過所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端接收調(diào)理后的所述第二正弦波，同時通過所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端接收所述幅度生成電路輸出的所述固定數(shù)字信號，使得該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出需要的所述第一正弦波。

在一個實施例中，所述波形轉(zhuǎn)換電路將所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，具體為：通過電容器將所述方波轉(zhuǎn)換為所述第二正弦波，所述電容器的電容值為1000PF至1uF，所述方波的占空比為50％。

在一個實施例中，所述信號調(diào)理電路對所述第二正弦波進行調(diào)理，使所述第二正弦波的峰峰值符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求，具體為：通過峰峰值調(diào)整電路接收所述電容器輸出的所述第二正弦波，當(dāng)所述第二正弦波的峰峰值包含0V以下的值時，將所述第二正弦波的峰峰值調(diào)整到0V以上；放大濾波電路接收所述峰峰值調(diào)整電路輸出的所述第二正弦波，通過濾波、放大信號方式調(diào)節(jié)所述第二正弦波的峰峰差值的大小使所述第二正弦波的峰峰值符合所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入峰峰值范圍要求。需要說明的是，該方法實施例可參考前述激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路實施例的全部內(nèi)容，這里不再詳述。

現(xiàn)有技術(shù)中中央處理單元計算出正弦波每一點對應(yīng)的電壓值，再依次將每個電壓值對應(yīng)的數(shù)字信號傳輸給數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，再由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器依次將電壓值輸出，其產(chǎn)生的正弦信號受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度影響較大，尤其是正弦波信號頻率較高時，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度對其影響會特別大，使得正弦波信號噪聲大，平滑度差。

本發(fā)明是通過波形轉(zhuǎn)換電路將與需要的正弦波頻率相同的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，此時已經(jīng)形成了平滑度好的正弦波，經(jīng)過調(diào)理使其符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入要求，正弦波信號噪聲減小，再將第二正弦波輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端，同時在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端只需要輸入與需要的正弦波幅度對應(yīng)的一個固定數(shù)字信號，無需多次計算輸入正弦波每一點對應(yīng)的電壓值相關(guān)的數(shù)字信號，受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響小。本發(fā)明產(chǎn)生需要的正弦波采用不同于現(xiàn)有技術(shù)的另一種方式，使正弦波信號噪聲小，平滑度好，且受數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器有效位數(shù)及響應(yīng)速度的影響較小。

本發(fā)明實施例還提供一種激光氣體分析儀系統(tǒng)，包括發(fā)射單元，所述發(fā)射單元包括依次電連接的光源驅(qū)動器和可調(diào)諧激光二極管，該系統(tǒng)還包括上述任一實施例所述的激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路，所述激光氣體分析儀調(diào)制信號正弦波產(chǎn)生電路中的所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述光源驅(qū)動器。激光氣體分析儀的其他結(jié)構(gòu)請參看背景技術(shù)部分以及現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述。

本發(fā)明是通過波形轉(zhuǎn)換電路將與需要的正弦波頻率相同的所述方波轉(zhuǎn)換為第二正弦波，此時已經(jīng)形成了平滑度好的正弦波，經(jīng)過調(diào)理使其符合數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端輸入要求，正弦波信號噪聲減小，再將第二正弦波輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參考端，同時在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端只需要輸入與需要的正弦波幅度對應(yīng)的一個固定數(shù)字信號，從而產(chǎn)生需要的幅度、頻率的正弦波，通過該正弦波對所述光源驅(qū)動器輸出的驅(qū)動信號進行調(diào)制。具體的，光源(即可調(diào)諧激光二極管)的調(diào)制過程是這樣的：調(diào)制信號輸入到光源驅(qū)動器，此處的調(diào)制信號不止正弦波一個，還有一個低頻的三角波。三角波和正弦波會在光源驅(qū)動器里疊加后再作用于光源(即可調(diào)諧激光二極管)。光源發(fā)出激光束的波長是由三角波控制的，正弦波調(diào)制的作用是增加信噪比。本發(fā)明可實現(xiàn)對可調(diào)諧激光二極管的電流信號的調(diào)制，進而得到具有特定波長的激光束，提高了激光氣體分析儀的檢測精度和準(zhǔn)確度。

以上對本發(fā)明進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述。以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。