1通過對(duì)運(yùn)算放大器41配置反饋網(wǎng)絡(luò)42實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比例放大。
[0037]可以采用圖6所示的常用電路來實(shí)現(xiàn)圖5的預(yù)放大器。圖6中，輸入的AC/DCIRIG-B碼源信號(hào)經(jīng)由電阻器R3輸入到運(yùn)算放大器Ul的同相端，運(yùn)算放大器Ul的輸出通過串聯(lián)的電阻器Rl、R2連接到地，電阻器Rl、R2的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步連接到運(yùn)算放大器的反相端，電阻器Rl、R2形成反饋網(wǎng)絡(luò)。
[0038]圖7示出了圖4中的低溫漂絕對(duì)值單元32的框圖。圖7的絕對(duì)值單元由可配置放大器61和電壓鉗位電路62組成，用于獲得預(yù)放大器31輸出的信號(hào)的絕對(duì)值信號(hào)。
[0039]可配置放大器61是一個(gè)可以基于輸入信號(hào)被配置為精密電壓跟隨器或單位增益反相放大器(即反相器)進(jìn)行工作，以實(shí)現(xiàn)將輸入信號(hào)的絕對(duì)值輸出的功能的放大器。即，當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，電壓鉗位電路62對(duì)可配置放大器61沒有影響，可配置放大器61按照精密電壓跟隨器進(jìn)行工作。當(dāng)輸入信號(hào)變?yōu)樨?fù)時(shí)，電壓鉗位電路62將可配置放大器61的同相輸入端保持在虛地狀態(tài)，可配置放大器61按照單位增益反相放大器進(jìn)行工作。
[0040]電壓鉗位電路62由一運(yùn)算放大器621以及運(yùn)算放大器621的反饋網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)算放大器621的反饋網(wǎng)絡(luò)包括并聯(lián)在反相輸入端和輸出端之間的回路補(bǔ)償電路622和整流器623。電壓鉗位電路62將可配置放大器61的同相輸入端鉗位在虛地狀態(tài)，環(huán)路補(bǔ)償保證了電路穩(wěn)定。
[0041]再返過來參照?qǐng)D2，現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路對(duì)輸入幅度限制的根本原因是其中的絕對(duì)值電路中的整流二極管Dl、D2的負(fù)溫度系數(shù)特征造成輸入信號(hào)的衰減。
[0042]但是在圖7中，作為信號(hào)路徑的可配置放大器61中沒有使用二極管，因此，從根本上克服了現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的缺陷。
[0043]可以采用圖8所示的具體電路來實(shí)現(xiàn)圖7的低溫漂絕對(duì)值單元32。
[0044]參照?qǐng)D8，可配置放大器61通過運(yùn)算放大器U2來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，U2的同相端和下面鉗位電路斷開，U2作為電壓跟隨器進(jìn)行工作；當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)時(shí)，U2同相端和下面鉗位電路連接，為虛地狀態(tài)，U2按照反相放大器進(jìn)行工作。
[0045]電壓鉗位電路62中，運(yùn)算放大器U3輸入端與輸出端之間的回路補(bǔ)償電路622由電容器C3實(shí)現(xiàn)，整流器623由二極管Dl實(shí)現(xiàn)，其中二極管Dl的陽極連接運(yùn)算放大器U3的輸出端，二極管Dl的陰極連接運(yùn)算放大器U3的輸入端。
[0046]圖9示出了整形電路。整形電路用于對(duì)低溫漂絕對(duì)值單元32的輸出信號(hào)進(jìn)行整形，輸出可被解碼的DC IRIG-B碼信號(hào)。整形電路由串聯(lián)級(jí)聯(lián)的第一級(jí)積分電路81、第二級(jí)積分電路82和一比較器83組成。在兩級(jí)積分電路之后產(chǎn)生動(dòng)態(tài)閾值，該動(dòng)態(tài)閾值接著與第一級(jí)積分電路81的輸出在比較器83處進(jìn)行比較以實(shí)現(xiàn)以下:
[0047]I)當(dāng)輸入是DC IRIG-B信號(hào)時(shí)，輸出是DC碼；
[0048]2)當(dāng)輸入是AC IRIG-B信號(hào)時(shí)，輸出也是DC碼，這就實(shí)現(xiàn)了針對(duì)ACIRIG-B信號(hào)和DC IRIG-B信號(hào)二者的統(tǒng)一的公共調(diào)理通道。
[0049]圖10是描述圖9的整形電路的一個(gè)具體電路實(shí)現(xiàn)。
[0050]第一級(jí)積分電路81，該電路主要利用一階低通濾波器實(shí)現(xiàn)對(duì)圖4的絕對(duì)值電路32輸出的信號(hào)做包絡(luò)提取:對(duì)于AC碼流是把絕對(duì)值之后的AC碼變成了不規(guī)則的DC碼；對(duì)于DC碼流由于其頻率遠(yuǎn)低于該電路截至頻率，所以無障礙通過。
[0051]第二級(jí)積分電路82，該電路是在第一級(jí)積分電路81的基礎(chǔ)上提取動(dòng)態(tài)的比較閾值用于后級(jí)的比較器。
[0052]比較器83，對(duì)于AC碼流經(jīng)過第一級(jí)積分電路81之后提取的不規(guī)則DC碼和動(dòng)態(tài)閾值經(jīng)過比較器83整形為規(guī)則DC碼；對(duì)于DC碼流沒有任何影響輸出仍然是DC碼。
[0053]將比較器83輸出的DC碼送到圖3的解碼器3進(jìn)行解碼。
[0054]圖11是根據(jù)本發(fā)明的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路針對(duì)AC IRIG-B碼源信號(hào)的仿真波形圖；其中，波形I是AC IRIG-B碼源信號(hào)；波形2是第一級(jí)積分電路81的輸出信號(hào)；波形3是第二級(jí)積分電路82的輸出信號(hào)(即動(dòng)態(tài)閾值)；波形4是整形電路的輸出信號(hào)，也即比較器83的輸出信號(hào)，經(jīng)調(diào)理后的IRIG-B碼信號(hào)，是一 DC碼，送入圖3的解碼器3進(jìn)行解碼。
[0055]圖12是根據(jù)本發(fā)明的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路針對(duì)DC IRIG-B碼源信號(hào)的仿真波形圖；其中，波形I是DC IRIG-B碼源信號(hào)；波形2是第一級(jí)積分電路81的輸出信號(hào)；波形3是第二級(jí)積分電路82的輸出信號(hào)(即動(dòng)態(tài)閾值)；波形4是整形電路的輸出信號(hào)，也即比較器83的輸出信號(hào)，經(jīng)調(diào)理后的IRIG-B碼信號(hào)，是一 DC碼，送入圖3的解碼器3進(jìn)行解碼。
[0056]本發(fā)明的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路，在_40°C到85°C溫度范圍內(nèi)的具有較低的溫度漂移，針對(duì)AC IRIG-B碼源信號(hào)和DC IRIG-B碼源信號(hào)采用了公共的信號(hào)調(diào)理路徑，能夠接受較寬的碼源信號(hào)輸入幅度。其中設(shè)計(jì)了專用的低成本的絕對(duì)值單元來克服由現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)理電路所包含的二極管造成的溫度漂移。
[0057]雖然已經(jīng)如此描述了以上示例實(shí)施例，但是將理解可以進(jìn)行各種修改、替換和/或變化。
[0058]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以對(duì)特定實(shí)施例進(jìn)行其他改變和/或修改，而不脫離如寬泛地描述的本發(fā)明的精神或范圍。因此，無論從哪一點(diǎn)來看都要將本實(shí)施例認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路，包括依次串聯(lián)連接的以下部件: 預(yù)放大器(31)，用于將輸入的AC/DC IRIG-B碼源信號(hào)放大調(diào)整到合適的幅度； 絕對(duì)值單元(32)，用于獲得預(yù)放大器(31)輸出的信號(hào)的絕對(duì)值信號(hào)；以及 整形單元(33)，整形電路用于對(duì)絕對(duì)值單元(32)的輸出信號(hào)進(jìn)行整形，輸出可被解碼的DC IRIG-B碼信號(hào)， 其中，絕對(duì)值單元(32 )由可配置放大器(61)和電壓鉗位電路(62 )組成， 可配置放大器(61)基于輸入信號(hào)被配置為精密電壓跟隨器或單位增益反相放大器進(jìn)行工作，以將輸入信號(hào)的絕對(duì)值輸出； 其中，當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，電壓鉗位電路(62)對(duì)可配置放大器(61)沒有影響，可配置放大器(61)按照精密電壓跟隨器進(jìn)行工作；當(dāng)輸入信號(hào)變?yōu)樨?fù)時(shí)，電壓鉗位電路(62)將可配置放大器(61)的同相輸入端保持在虛地狀態(tài)，可配置放大器(61)按照單位增益反相放大器進(jìn)行工作。
2.如權(quán)利要求1所述的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路， 其中，電壓鉗位電路(62)包括一運(yùn)算放大器(621)以及運(yùn)算放大器(621)的反饋網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路，其中 運(yùn)算放大器(621)的反饋網(wǎng)絡(luò)包括并聯(lián)在反相輸入端和輸出端之間的回路補(bǔ)償電路(622)和整流器(623)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路， 其中，整形電路由串聯(lián)級(jí)聯(lián)的第一級(jí)積分電路(81)、第二級(jí)積分電路(82)和一比較器(83)組成， 其中在兩級(jí)積分電路之后產(chǎn)生動(dòng)態(tài)閾值，該動(dòng)態(tài)閾值接著與第一級(jí)積分電路(81)的輸出在比較器(83)處進(jìn)行比較以實(shí)現(xiàn)以下: 1)當(dāng)輸入是DCIRIG-B信號(hào)時(shí)，輸出是DC碼； 2)當(dāng)輸入是ACIRIG-B信號(hào)時(shí)，輸出也是DC碼。
5.如權(quán)利要求1所述的用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路， 其中，預(yù)放大器(31)是通過運(yùn)算放大器(41)配置反饋網(wǎng)絡(luò)(42)實(shí)現(xiàn)的比例放大器。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于IRIG-B碼源信號(hào)的調(diào)理電路，包括依次串聯(lián)連接的以下部件：預(yù)放大器，用于將輸入的AC/DC IRIG-B碼源信號(hào)放大調(diào)整到合適的幅度；絕對(duì)值單元，用于獲得預(yù)放大器輸出的信號(hào)的絕對(duì)值信號(hào)；以及整形單元，整形電路用于對(duì)絕對(duì)值單元的輸出信號(hào)進(jìn)行整形，輸出可被解碼的DC IRIG-B碼信號(hào)。其中，絕對(duì)值單元由可配置放大器和電壓鉗位電路組成，可配置放大器基于輸入信號(hào)被配置為精密電壓跟隨器或單位增益反相放大器進(jìn)行工作，以將輸入信號(hào)的絕對(duì)值輸出；其中，當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，電壓鉗位電路對(duì)可配置放大器沒有影響，可配置放大器按照精密電壓跟隨器進(jìn)行工作；當(dāng)輸入信號(hào)變?yōu)樨?fù)時(shí)，電壓鉗位電路將可配置放大器的同相輸入端保持在虛地狀態(tài)，可配置放大器按照單位增益反相放大器進(jìn)行工作。
【IPC分類】H03M9-00
【公開號(hào)】CN104639174
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310544860
【發(fā)明人】徐凡, 鄭嘉祥
【申請(qǐng)人】施耐德電器工業(yè)公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月6日