[發(fā)明專利]信號放大系統(tǒng)及其放大方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210183028.4
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102684625A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙德群;傅博;孫光民;彭博;韓冬閣;鄭鯤;張媛媛;任謙;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20;G05B19/05
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆;曾章沐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號放大技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種信號放大系統(tǒng)及其放大方法。

背景技術(shù)

目前，信號放大一般都是采用單片機程控放大器。在這種放大器中，通過單片機中安裝的程序控制信號放大的步驟。

然而，由于所有的控制進程均要在單片機上運行，耗費較多的時間，因此，每一個放大周期均會耗費較多的時間，造成了信號放大效率低的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種信號放大系統(tǒng)及其方法，能夠提高信號放大的效率。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

信號放大系統(tǒng)，包括：

復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，用于發(fā)送放大控制指令；

分段放大電路，用于接收待放大信號和所述CPLD所發(fā)送的放大控制指令，并根據(jù)所述放大控制指令將所述待放大信號分段放大相應(yīng)的倍數(shù)。

進一步的，所述CPLD包括：

放大控制計數(shù)器：用于根據(jù)時間計數(shù)，每隔預(yù)設(shè)時間，計數(shù)加1；在放大控制輸出模塊輸出放大控制指令后初始化；

多個放大控制寄存器：用于保存預(yù)設(shè)的放大控制時間段信息；所述多個放大控制寄存器之間依次連接；

放大控制輸出模塊：用于在放大控制計數(shù)器計數(shù)值變化時將所述放大控制計數(shù)器當前的計數(shù)值與所述放大控制寄存器中保存的放大控制時間段信息進行比較；

其中，所述比較是按照所述多個放大控制寄存器之間的連接順序，先將所述放大控制計數(shù)器當前的計數(shù)值與第一個放大控制寄存器中保存的放大控制時間段信息進行比較，若相同則輸出相應(yīng)的放大控制指令，否則等待放大控制計數(shù)器數(shù)值變化后再次比較，直到相同為止；

輸出放大控制指令后，將所述放大控制計數(shù)器當前的計數(shù)值繼續(xù)與下一個放大控制寄存器中保存的放大控制時間段信息進行比較，直到所有放大控制寄存器中保存的放大控制時間段信息均被比較。

進一步的，所述分段放大電路包括：

模擬多路復(fù)用器：用于接收并解析所述放大控制指令，選通電阻；

電阻：連接于所述模擬多路復(fù)用器和程控放大器之間，用于根據(jù)所述模擬多路復(fù)用器選通電阻的操作，實現(xiàn)不同的阻值，確定所述放大控制指令的放大倍數(shù)；

程控放大器：用于根據(jù)解析后，且確定放大倍數(shù)的放大控制指令將待放大信號放大。

優(yōu)選的，所述信號放大系統(tǒng)還包括有：

信號發(fā)射機，用于根據(jù)CPLD發(fā)送的同步控制指令，發(fā)射待放大信號；

所述CPLD進一步包括：

發(fā)射控制模塊，用于向所述信號發(fā)射機發(fā)送所述同步控制指令。

進一步的所述發(fā)射控制模塊包括：

同步控制計數(shù)器：用于根據(jù)時間計數(shù)，所述同步控制計數(shù)器與所述放大控制計數(shù)器同步計數(shù)，且在同步控制輸出模塊輸出同步控制指令后初始化；

同步控制寄存器：用于保存預(yù)設(shè)的同步控制時間段信息；

同步控制輸出模塊：包含多個輸出通道，用于根據(jù)同步控制計數(shù)器計數(shù)值和所述同步控制寄存器保存的同步控制時間段信息輸出同步控制指令；

其中，所述同步控制輸出模塊選通其包含有多個輸出通道中的一個輸出高電平信號，在同步控制計數(shù)器計數(shù)值變化時將所述同步控制計數(shù)器當前的計數(shù)值與所述同步控制寄存器中保存的放大控制時間段信息進行比較；當所述同步控制計數(shù)器的計數(shù)值與所述同步控制寄存器中保存的同步控制時間段信息相同時，輸出低電平信號作為所述同步控制指令；在此過程中，所述同步控制輸出模塊上未選通的輸出通道均輸出低電平信號；所述多個輸出通道輪替使用。

優(yōu)選的，所述信號放大系統(tǒng)還包括：

上位機，用于向所述CPLD發(fā)送設(shè)置數(shù)據(jù)，對所述CPLD進行設(shè)置；通過向CPLD發(fā)送使能控制信號，啟動CPLD進行工作；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器：用于接收所述分段放大電路所輸出的已放大信號，并將該已放大信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳入所述上位機。

信號放大方法，包括步驟：

通過CPLD發(fā)送放大控制指令；

通過分段放大電路接收并解析所述放大控制指令，并根據(jù)解析后的放大控制指令將待放大信號分段放大到相應(yīng)的倍數(shù)。

所述通過CPLD發(fā)送放大控制指令具體為：

對放大控制寄存器進行放大控制時間段信息進行預(yù)設(shè)；

將放大控制計數(shù)器初始化；

使放大控制計數(shù)器根據(jù)時間計數(shù)，每隔預(yù)設(shè)時間，計數(shù)加1；

令所述放大控制計數(shù)器當前的計數(shù)值與所述第一個放大控制寄存器中保存的放大控制時間段信息進行比較；