[實用新型]改變方波脈寬和幅值的波形轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020111150.7
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN201608691U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣才超;劉勝;宋士花;李軍;盛鵬;劉智民;胡純棟;謝遠(yuǎn)來;謝亞紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院等離子體物理研究所
• 主分類號: H03B28/00
• 分類號: H03B28/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及波形轉(zhuǎn)換裝置領(lǐng)域，具體涉及一種改變方波脈寬和幅值的波形轉(zhuǎn)換器，同時也是一種脈寬和幅值可調(diào)的單方波脈沖發(fā)生器。

背景技術(shù)

在大多數(shù)分布式控制系統(tǒng)中，由總控所發(fā)給各分控子系統(tǒng)的脈沖控制信號都是固定脈寬和幅值的方波信號，但是各子系統(tǒng)的分控對象并不一定是對應(yīng)的脈寬和幅值的方波信號，當(dāng)在總控上進(jìn)行修改相對比較繁瑣的情況下，分控子系統(tǒng)需要一種波形轉(zhuǎn)換器將其進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換以滿足被控對象的要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題要解決的技術(shù)問題是提供一種改變方波脈寬和幅值的波形轉(zhuǎn)換器，以滿足不同控制對象對脈寬和幅值的要求，同時還可以為某些需要可調(diào)脈寬和幅值的單方波脈沖的場合提供波形發(fā)生器的用途。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種改變方波脈寬和幅值的波形轉(zhuǎn)換器，由反向器、單穩(wěn)電路、比例放大電路、阻抗匹配單元和手動脈沖觸發(fā)按鈕K組成，其特征在于：所述的反向器由3DK開關(guān)管組成，所述3DK開關(guān)管為三極管Q1，三極管Q1的基極接有電阻R1，三極管Q1的集電極串接電阻R2后接入直流電源VCC，所述的手動脈沖觸發(fā)按鈕K并接在電阻R1、R2之間，電阻R1與三極管Q1的發(fā)射極之間還分別通過導(dǎo)線引出接線端，作為方波信號輸入端，三極管Q1的發(fā)射極還通過導(dǎo)線接地；

所述的單穩(wěn)電路由555定時器及其外圍電路組成，555定時器的VCC端和RST端分別引出導(dǎo)線并共接直流電源VCC，555定時器的DIS端引出導(dǎo)線串接可調(diào)電阻Rw后接入直流電源VCC，555定時器的TRI端引出導(dǎo)線串接電阻R3后接入直流電源VCC；555定時器的CON端引出導(dǎo)線串接電容C2后接地；555定時器的GND端引出導(dǎo)線后接地；555定時器的TRI端與電阻R3之間的連線上設(shè)有第一接線端，三極管Q1與電阻R2之間的連線上設(shè)有第二接線端，所述的第一接線端與第二接線端之間串接有電容C1；555定時器的DIS端與可調(diào)電阻Rw之間的連線上設(shè)有第三接線端，從所述的第三接線端上引出導(dǎo)線串接電容Cw后接地；所述第三接線端與電容Cw之間的連線上設(shè)有第四接線端，555定時器的THR端與所述的第四接線端之間通過導(dǎo)線連接；

所述的比例放大電路由LM358運(yùn)放U1組成，運(yùn)放U1的正相輸入端引出導(dǎo)線串接電阻R4后接入555定時器的OUT端，運(yùn)放U1的反相輸入端引出導(dǎo)線串接電阻R5后接地，運(yùn)放U1的正負(fù)電源端分別接入直流電源VCC1和地；

所述的阻抗匹配單元由LM358運(yùn)放U2組成，運(yùn)放U2的正相輸入端通過導(dǎo)線與運(yùn)放U1輸出端相連接，運(yùn)放U2的反相輸入端通過導(dǎo)線與運(yùn)放U2輸出端相連接，運(yùn)放U2的正負(fù)電源端分別接入直流電源VCC1和地；所述比例放大電路中運(yùn)放U1的反相輸入端與電阻R5之間的連線上設(shè)有第五接線端，運(yùn)放U2的正相輸入端與運(yùn)放U1輸出端之間的連線上設(shè)有第六接線端，所述的第五接線端與第六接線端之間串接有可調(diào)電阻R6；從運(yùn)放U2的輸出端和運(yùn)放U2的負(fù)極電源端還分別通過導(dǎo)線引出二個接線端，作為方波信號或脈沖信號輸出端。

本實用新型的工作過程為：

將固定脈寬和幅值的方波輸入到反相器，反相器將所輸入的方波信號倒相后輸入單穩(wěn)電路，讓單穩(wěn)電路在方波信號的上升沿時工作，通過調(diào)節(jié)單穩(wěn)電路中的555定時器來調(diào)節(jié)方波的脈寬T_w，當(dāng)方波脈寬T_w可以從微秒調(diào)節(jié)到數(shù)小時，方波的脈寬T_w精度可達(dá)到0.1％；經(jīng)單穩(wěn)電路調(diào)節(jié)過脈寬T_w的方波信號再輸入到由運(yùn)放U1組成的比例放大電路，通過調(diào)節(jié)比例放大電路的閉環(huán)電壓增益來調(diào)節(jié)比例放大電路的輸出電壓幅值U_h，電壓幅值U_h幅值可以從0V調(diào)節(jié)到運(yùn)算放大器的電源電壓；經(jīng)比例放大電路調(diào)節(jié)過幅值U_h的方波信號然后輸入由運(yùn)放U2組成的阻抗匹配單元，使得比例放大電路具有一定的帶載能力以滿足不同負(fù)載驅(qū)動的要求；同時，本實用新型還設(shè)有一個手動脈沖觸發(fā)按鈕K，當(dāng)沒有方波信號輸入時，按一下手動脈沖觸發(fā)按鈕K即可產(chǎn)生一個脈寬和幅值均可調(diào)的單方波脈沖，并輸入到反相器，完成上述過程。

本實用新型的有益效果：

(1)、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用很少的元器件即可完成其功能，且易于制作、裝配和維護(hù)；

(2)、本實用新型得電路結(jié)構(gòu)采用常用的電子元器件搭建而成，成本較低，性價比高；

(3)、本實用新型波形輸出效果較好，通過設(shè)計電路的仿真和實際制作所得出的波形效果都很好；