專利名稱：自適應(yīng)整形電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種周期信號(hào)的整形電路，具體地說(shuō)，它是一種可對(duì) 周期信號(hào)均值電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)整形電路。
技術(shù)背景在已有技術(shù)中，為了測(cè)量一個(gè)周期信號(hào)的頻率，常用的方法是先將被 測(cè)信號(hào)整形成脈沖信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)測(cè)出其周期，再求周期倒數(shù)即得到被測(cè)信號(hào)的頻率。普通整形電路如圖4所示，它包括一個(gè)比較 器，被測(cè)信號(hào)從比較器的正輸入端輸入，在比較器的負(fù)輸入端接有一個(gè)可 調(diào)電位器，該可調(diào)電位器輸出一個(gè)與被測(cè)信號(hào)均值電壓相等的基準(zhǔn)電平送 入比較器的負(fù)輸入端，輸入比較器的被測(cè)信號(hào)與基準(zhǔn)電平進(jìn)行比較，其幅 值大于基準(zhǔn)電平的，比較器輸出高電平，而小于基準(zhǔn)電平的，比較器輸出 低電平，這樣，被測(cè)信號(hào)就被整形為一串脈沖信號(hào)。普通整形電路只適應(yīng) 于信號(hào)均值不發(fā)生變化的情況，但在實(shí)際測(cè)量中，信號(hào)均值常因噪聲或環(huán) 境因素的影響或載波頻率的變化而發(fā)生變化，則整形脈沖信號(hào)的占空比也 隨之發(fā)生變化，隨之引起信號(hào)周期測(cè)量的誤差，使得出的頻率也隨之產(chǎn)生 誤差，而且這種誤差難以預(yù)計(jì)。如果信號(hào)均值變化幅度較大時(shí)，比較器的 輸出甚至有可能一直為高電平或低電平，導(dǎo)致不能進(jìn)行計(jì)數(shù)，使測(cè)量無(wú)法 進(jìn)行。在這種情況下，通常是用手動(dòng)電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，來(lái)改變比較器的基 準(zhǔn)電平，使其與信號(hào)均值電平相等。但手動(dòng)調(diào)節(jié)只能是在出現(xiàn)極端情況下 (即一直為高電平或一直低電平)進(jìn)行，輸入信號(hào)均值通常的變化人工無(wú) 法預(yù)計(jì)，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大。另外，普通電位器的調(diào)節(jié)范圍較小，使 頻率測(cè)量范圍受到較大限制。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)普通整形電路的缺點(diǎn)，提供一種可對(duì)信號(hào)均 值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)整形電路，從而消除因信號(hào)均值變化而引起的測(cè) 量誤差。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下.-它包括一個(gè)比較器，其特殊之處是該比較器的信號(hào)輸入端分為兩路， 一路直接與比較器的正輸入端相接，另一路送入AD轉(zhuǎn)換器，所述的AD 轉(zhuǎn)換器用于對(duì)輸入信號(hào)的采集和將所采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入一個(gè) 單片機(jī)，該單片機(jī)用于對(duì)輸入信號(hào)均值的計(jì)算和控制一個(gè)數(shù)字可編程電位 器輸出與該均值電壓相等的電平，該電平作為比較器基準(zhǔn)電平送入比較器 的負(fù)輸入端，比較器的輸出端作為信號(hào)輸出端輸出整形脈沖信號(hào)。通過(guò)上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型在普通整形電路的基礎(chǔ)上增 加了 一個(gè)自適應(yīng)調(diào)節(jié)電路，該自適應(yīng)調(diào)節(jié)電路可根據(jù)輸入信號(hào)均值的變化 自動(dòng)調(diào)節(jié)比較器的基準(zhǔn)電平，使比較器輸出脈沖信號(hào)的占空比一定，從而 消除因輸入信號(hào)均值變化而引起的測(cè)頻誤差。又因?yàn)樽赃m應(yīng)調(diào)節(jié)電路中采 用了數(shù)字可編程電位器，該器件的電壓輸出精度及電平調(diào)節(jié)范圍大大高于 已有的手動(dòng)可調(diào)電位器，故可較大程度地提高測(cè)頻精度和測(cè)量范圍，使測(cè) 頻儀的使用范圍更寬。

圖1、本實(shí)用新型的電路框圖。型的電路原理圖。 圖3、本實(shí)用新型在瞬時(shí)測(cè)頻系統(tǒng)中應(yīng)用的電路圖。 圖4、已有整形電路的電路框圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體電路結(jié)構(gòu)和工作原理。 參見(jiàn)圖1、 2，本整形電路包括一個(gè)比較器4，比較器的信號(hào)輸入端分 為兩路， 一路直接與比較器4的正輸入端INA+相接，另一路與AD轉(zhuǎn)換器 1的信號(hào)輸入端VIN相接，AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)字轉(zhuǎn)換輸出端DB0-DB7與單片 機(jī)的一個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入端口 P1.0-P1.7對(duì)應(yīng)相接，單片機(jī)2的一個(gè)串行數(shù)據(jù) 輸出端口 P0.0-P0.2與數(shù)字可編程電位器3的數(shù)據(jù)輸入端SDI、時(shí)鐘端CLK 和片選端CS對(duì)應(yīng)相接，數(shù)字可編程電位器3的信號(hào)輸出端Wl與比較器4 的負(fù)輸入端INA-相接，比較器的信號(hào)輸出端OUTA作為本整形電路的輸出 端。在本例中，所述的AD轉(zhuǎn)換器1采用8位AD轉(zhuǎn)換器件AD7821，所述的 單片機(jī)2采用89C51芯片，所述的數(shù)字可編程電位器3采用AD8400器件， 所述的比較器4采用LM393器件，上述型號(hào)的器件也可以采用其它等同功 能的器件代替。本電路的工作過(guò)程是輸入信號(hào)S被分為兩路， 一路直接送入比較器4 的正輸入端，另一路送入AD轉(zhuǎn)換器1， AD轉(zhuǎn)換器1在單片機(jī)的控制下， 對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)2，單片機(jī)計(jì)算該 輸入信號(hào)S的均值，然后再控制數(shù)字可編程電位器3根據(jù)輸入信號(hào)的均值改變其阻值，使數(shù)字可編程電位器輸出的電壓始終與輸入信號(hào)的均值電平 相同，然后該均值電平作為比較器的基準(zhǔn)電平送入比較器4的負(fù)輸入端， 輸入信號(hào)通過(guò)比較器4與基準(zhǔn)電平進(jìn)行比較，也就是始終與自身的均值進(jìn) 行比較，然后從比較器4的輸出端輸出占空比一定的整形脈沖信號(hào)S'。參見(jiàn)圖3，本整形電路可用于瞬時(shí)測(cè)頻系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，由 于輸入信號(hào)是一種正弦調(diào)頻信號(hào)，故在本整形電路的信號(hào)輸入端加一個(gè)鑒 相器，輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)該鑒相器后，解調(diào)出正弦信號(hào)再送入本整形電路。由 于該鑒相器有一定的帶寬，它輸出的解調(diào)信號(hào)均值隨載波頻率的不同而不 同，故很適于用本整形電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整形，不管該解調(diào)信號(hào)的均值 怎樣變化，通過(guò)本整形電路后，均能輸出占空比一定的整形脈沖信號(hào)，該 脈沖信號(hào)被送入單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)數(shù)測(cè)得輸入信號(hào)的周期，再求倒數(shù)便 得到輸入信號(hào)的頻率，最后單片機(jī)輸出測(cè)量頻率的信息。
權(quán)利要求1、一種自適應(yīng)整形電路，它包括一個(gè)比較器(4)，其特征是該比較器的信號(hào)輸入端分為兩路，一路直接與比較器(4)的正輸入端相接，另一路送入AD轉(zhuǎn)換器，所述的AD轉(zhuǎn)換器用于對(duì)輸入信號(hào)的采集和將所采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入一個(gè)單片機(jī)(2)，該單片機(jī)用于對(duì)輸入信號(hào)均值的計(jì)算和控制一個(gè)數(shù)字可編程電位器(3)輸出與該均值電壓相等的電平，該電平作為比較器基準(zhǔn)電平送入比較器(4)的負(fù)輸入端，比較器(4)的輸出端作為信號(hào)輸出端輸出整形脈沖信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種可對(duì)周期信號(hào)均值電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)整形電路。它包括一個(gè)比較器，該比較器的信號(hào)輸入端分為兩路，一路直接與比較器的正輸入端相接，另一路通過(guò)一個(gè)自適應(yīng)調(diào)節(jié)電路與比較器的負(fù)輸入端相接，該自適應(yīng)調(diào)節(jié)電路由AD轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和數(shù)字可編程電位器構(gòu)成，它可根據(jù)輸入信號(hào)均值的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)比較器的基準(zhǔn)電平，使比較器輸出占空比一定的脈沖信號(hào)，從而消除因輸入信號(hào)均值變化而引起的測(cè)頻誤差。又因?yàn)樽赃m應(yīng)調(diào)節(jié)電路中采用了數(shù)字可編程電位器，該器件的電平輸出精度及電平調(diào)節(jié)范圍大大高于已有的手動(dòng)可調(diào)電位器，故可較大程度地提高測(cè)頻精度和測(cè)量范圍，使測(cè)頻儀的使用范圍更寬。
文檔編號(hào)H03K5/01GK201054571SQ200720031978
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者振 盧, 楊軍超, 王曉東, 馬岸英, 杰 魯 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一二研究所