[發明專利]一種基于多級放大電路的數據自適應測量方法

有效

• 申請號: 201410222406.4
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104022747B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 丁俊;唐輝;李家君;郭昊
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號: H03F3/68
• 分類號: H03F3/68
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于電子設備測試應用領域，更具體地，涉及一種基于多級放大電路的數據自適應測量方法。

背景技術

在電路設計過程中常需要對數據進行采集，而數據采集一般都要用到信號放大電路，因此信號放大電路的設計對于數據采集是否精確至關重要。在數據采集電路中一般采用單級運算放大，然而在選定配置電阻后單級放大電路放大倍數固定，因此只適合針對特定范圍的數據進行放大采集，對于超出該范圍的數據可導致放大采集的數據不精確或滿偏溢出；另一種常用方法是采用多級運算放大，盡管可通過調整放大器級聯數來滿足對微弱信號進行放大采集，但是在各級選定配置電阻后放大倍數固定，導致對大信號放大采集時就滿偏溢出。因此以上兩種方法不能兼顧對微弱信號或較大信號進行精確測量，因此對較寬范圍的數據進行采集時并不適用。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于多級放大電路的數據自適應測量方法，旨在解決現有技術中對一定范圍數據采集的范圍窄、精度低、不夠靈活的技術問題。

本發明提供了一種基于多級放大電路的數據自適應測量方法，包括下述步驟：

(1)通過模擬開關選通第j級放大器的輸出信號，對所述第j級放大器的輸出信號進行模數轉換處理；

其中j的初始值為n；n為大于等于2的正整數；

(2)對模數轉換處理后的數據進行二進制到十進制轉換并輸出計算值，所述計算值為第j級放大器的輸出信號所對應的十進制數；

(3)判斷所述計算值是否等于滿偏值，若是，則令j＝j-1，并返回至步驟(1)；若否，則轉入步驟(4)；

(4)根據所述計算值和第j級放大器的總放大倍數獲得待測數據的測量值。

其中，第j級放大器的滿偏值等于第j級放大器的供電電源VDD的值；j＝1、2……n。

其中，第j級放大器的放大倍數Aj為大于1的數，j＝1、2……n。

本發明還提供了一種基于三級放大器的數據自適應測量方法，包括下述步驟：

(1)對第三級放大器的輸出信號進行模數轉換處理后，進行二進制到十進制轉換并輸出第三計算值，判斷所述第三計算值是否等于第三滿偏值，若是，則轉入步驟(2)；若否，則根據所述第三計算值和第三級放大器的總放大倍數A1*A2*A3獲得待測數據的測量值；

(2)對第二級放大器的輸出信號進行模數轉換處理后，進行二進制到十進制轉換并輸出第二計算值，判斷所述第二計算值是否等于第二滿偏值，若是，則轉入步驟(3)；若否，則根據所述第二計算值和第二級放大器的總放大倍數A1*A2獲得待測數據的測量值；

(3)對第一級放大器的輸出信號進行模數轉換處理后，進行二進制到十進制轉換并輸出第一計算值，并根據所述第一計算值和第一級放大器的放大倍數A1獲得待測數據的測量值。

其中，所述第一級放大器的放大倍數A1是根據待測信號和第一滿偏值來選定，所述第一計算值應小于所述第一滿偏值。

其中，第一級放大器的第一滿偏值等于第一級放大器的供電電源的值；所述第二滿偏值等于第二級放大器的供電電源的值；所述第三滿偏值等于第三級放大器的供電電源的值。

本發明提供的基于多級放大電路的數據自適應測量方法，通過將多級放大信號同時作為輸出端，兼顧了對弱信號和較大信號的同時測量，通過從后級向前級輸出依次進行滿偏比較，選定不滿偏一級作為最優信號。因此本發明測量范圍更寬、測試精度更高、同時使用簡單，可方便移植到其它設備。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的基于多級放大電路的數據自適應測量裝置的模塊結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的基于多級放大電路的數據自適應測量裝置的具體電路圖；

圖3是本發明實施例提供的基于多級放大電路的數據自適應測量方法實現流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

針對現有測量方法不足，本發明提供了一種多級放大電路自適應測量方法，由于將多級放大器的輸出端同時作為A/D的輸入端，并通過從后級依次向前級進行自動判別各級輸出是否滿偏，因此實現了對較寬范圍的數據進行自適應采集，從而保證所采集的數據更精確、更可靠。圖1示出了本發明實施例提供的基于多級放大電路的數據自適應測量裝置的模塊結構。