專利名稱：一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬信號處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在陣列信號處理領(lǐng)域中陣列傳感器信號處理電路多通道間一般采用分立多通道電路設(shè)計方案，現(xiàn)有分立設(shè)計方案，所能達到的通道間幅相匹配度較差，無法滿足陣列所需的幅相精度要求，其電路體積也無法滿足便攜與易布設(shè)的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，可實現(xiàn)多通道模擬信號等相移、同增益的幅相一致放大。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，包括N通道模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)、N通道模擬信號輸出電路和邏輯控制電路，所述N通道模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)和N通道模擬信號輸出電路依次串聯(lián)；所述邏輯控制電路分別與第一模擬多路開關(guān)和第二模擬多路開關(guān)相連；所述N通道模擬信號輸入電路用于分別對多路輸入信號進行預(yù)處理；所述第一模擬多路開關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將多路輸入信號混合成一路N通道混合信號；所述模擬放大模塊對N通道混合信號進行放大和/或相位調(diào)整；所述第二模擬多路開關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將一路N通道混合信號還原為多路幅相一致的輸出信號供所述N通道模擬信號輸出電路輸出。所述N通道模擬信號輸入電路的預(yù)處理包括隔直處理、帶寬限制處理和調(diào)制處理。所述N通道模擬信號輸出電路對輸出信號進行直流恢復(fù)處理、帶寬限制處理和解調(diào)處理。所述第一模擬多路開關(guān)為N 1工作模式。所述第二模擬多路開關(guān)為1:N工作模式。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明通過模擬開關(guān)電路時分復(fù)用同一路模擬放大模塊，實現(xiàn)多通道模擬信號等相移、同增益的幅相一致放大，滿足陣列所需的幅相精度要求。本發(fā)明可適用于低功耗、小體積、低成本、便攜和易布設(shè)的陣列傳感器節(jié)點應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖2是本發(fā)明中具體實施例的結(jié)構(gòu)電路框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本發(fā)明的實施方式涉及一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，如圖1所示，包括N通道模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)、N通道模擬信號輸出電路和邏輯控制電路，所述N通道模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)和N通道模擬信號輸出電路依次串聯(lián)；所述邏輯控制電路分別與第一模擬多路開關(guān)和第二模擬多路開關(guān)相連，主要用于產(chǎn)生既定邏輯序列SEQ沒有順序要求，只需要在一個邏輯序列中覆蓋所有信號通道，并且每個通道僅出現(xiàn)一次即可；該邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ同時供第一模擬多路開關(guān)和第二模擬多路開關(guān)，作為通道切換控制時序邏輯；所述N通道模擬信號輸入電路用于分別對多路輸入信號進行預(yù)處理，例如進行隔直處理、帶寬限制處理和調(diào)制處理，保證該方法在不改變信號特征的前提下，更能發(fā)揮其幅相一致放大作用；所述第一模擬多路開關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將多路輸入信號混合成一路N通道混合信號，所述第一模擬多路開關(guān)為N 1工作模式，以便將N路模擬信號輸入混合成一路復(fù)合信號；所述模擬放大模塊對N通道混合信號進行放大和/或相位調(diào)整，該模擬放大模塊為N通道模擬信號公用的放大模塊，本發(fā)明通過該模擬放大模塊以多通道模擬信號共用一個模擬放大模塊的方式實現(xiàn)多通道模擬信號的幅相一致放大；所述第二模擬多路開關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將一路N通道混合信號還原為多路幅相一致的輸出信號供所述N通道模擬信號輸出電路輸出，其中，所述第二模擬多路開關(guān)為1:N工作模式，以便將一路放大后N通道混合信號拆分成N路模擬信號輸出。所述N通道模擬信號輸出電路對輸出信號進行直流恢復(fù)處理、帶寬限制處理和解調(diào)處理。下面以一個具體的實施例來進一步說明本發(fā)明，如圖2所示。1、N通道選擇為4通道，即幅相一致放大系統(tǒng)對4路陣列模擬信號進行幅相一致放大。2、選用阻容低通濾波電路作為模擬信號輸入電路，保證輸入幅相一致放大系統(tǒng)的信號帶寬滿足放大模塊帶寬及模擬開關(guān)速度要求。3、模擬多路開關(guān)選擇74LS153芯片實現(xiàn)，由于74LS153芯片含有兩個四選一邏輯功能模塊，因此選擇74LS153-A模塊作為第一模擬多路開關(guān)，工作在4 1模式，完成將4路模擬信號輸入混合成一路復(fù)合信號功能；選擇74LS153-B模塊作為第二模擬多路開關(guān)，反向工作在1:4模式，完成將一路放大后N通道混合信號拆分成N路模擬信號輸出功能。4、選用LM324芯片作為模擬放大模塊完成4通道混合信號的放大功能。5、使用0SC_8M有源晶振結(jié)合DM74LS161A四位二進制同步加法計數(shù)器，產(chǎn)生74LS153芯片所需的地址碼輸入邏輯信號A0、Al，控制其輸出Y在D0-D3間切換，既定邏輯序列SEQ設(shè)置為通道信號遞增順序SEQ-ASC，即[DO，Dl, D2, D3]順序。
6、選用阻容低通濾波電路作為模擬信號輸出電路，用于對4通道信號輸入出進行直流恢復(fù)、帶寬限制等后處理，保證該發(fā)明的方法對信號本質(zhì)特征的有效重建與恢復(fù)。7、通過以上部件搭建起來的四通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，可以實現(xiàn)孔徑為
4厘米的傳感器陣列信號的幅相一致放大，在輸入信號幅值為5mV、頻率為1kHz，LM324放大倍數(shù)設(shè)置為200倍，輸入/輸出阻容低通濾波_3dB截至頻率均設(shè)置為1. 5kHz,0SC_8M有源晶振結(jié)合DM74LS161A四位二進制同步加法計數(shù)器產(chǎn)生的通道信號遞增順序SEQ-ASC重復(fù)頻率IMHz等條件下，測試4通道輸出信號通道間增益一致性誤差最大值不大于O. 1%，相位誤差小于O. 01度，從而可以較好滿足特定應(yīng)用環(huán)境下陣列傳感器系統(tǒng)設(shè)計要求。
權(quán)利要求
1.一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，包括N通道模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)、N通道模擬信號輸出電路和邏輯控制電路，其特征在于，所述N通道模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)和N通道模擬信號輸出電路依次串聯(lián)；所述邏輯控制電路分別與第一模擬多路開關(guān)和第二模擬多路開關(guān)相連；所述N通道模擬信號輸入電路用于分別對多路輸入信號進行預(yù)處理；所述第一模擬多路開關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將多路輸入信號混合成一路N通道混合信號；所述模擬放大模塊對N通道混合信號進行放大和/或相位調(diào)整；所述第二模擬多路開關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將一路N通道混合信號還原為多路幅相一致的輸出信號供所述N通道模擬信號輸出電路輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號輸入電路的預(yù)處理包括隔直處理、帶寬限制處理和調(diào)制處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號輸出電路對輸出信號進行直流恢復(fù)處理、帶寬限制處理和解調(diào)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述第一模擬多路開關(guān)為N:1工作模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述第二模擬多路開關(guān)為1:N工作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號輸入電路為阻容低通濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號輸出電路為阻容低通 濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多通道模擬信號幅相一致放大系統(tǒng)，包括模擬信號輸入電路、第一模擬多路開關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開關(guān)、模擬信號輸出電路、邏輯控制電路。N通道信號輸入通過模擬信號輸入電路預(yù)先調(diào)理，經(jīng)過第一模擬多路開關(guān)的N個通道按照既定邏輯序列SEQ生成N通道混合信號，輸入給系統(tǒng)唯一模擬放大模塊進行模擬放大，產(chǎn)生放大后N通道混合信號，接入第二模擬多路開關(guān)，在既定邏輯序列SEQ控制下經(jīng)過第二模擬多路開關(guān)的N個通道對接至模擬信號輸出電路，經(jīng)其調(diào)理后產(chǎn)生N路信號輸出。本發(fā)明可實現(xiàn)多通道模擬信號等相移、同增益的幅相一致放大。
文檔編號H03F3/60GK103078598SQ20121057557
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者宋恩亮, 劉華巍, 張鑫, 袁曉兵, 李寶清 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所