[發明專利]一種量子測控設備連接監控裝置

在審

• 申請號: 202210180017.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114545297A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 胡廣建;李清石;劉強
• 申請（專利權）人: 山東浪潮科學研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/68
• 分類號: G01R31/68;G11C7/16;G06F1/02;G06F13/42
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 郗艷榮

1.一種量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：包括分壓和保護電路，運放與濾波電路，模擬數字信號轉換電路ADC以及信號處理FPGA電路；

所述分壓和保護電路通過采集端口JP1采集AWG與線纜連接端的被測信號，消除外部干擾后選出有效信號輸入到運放與濾波電路；

所述運放與濾波電路對信號進行放大及濾波處理，限制信號的有效帶寬，并將處理好的模擬信號輸入到模擬數字信號轉換電路ADC；

所述模擬數字信號轉換電路ADC將模擬信號轉換為數字信號；

所述信號處理FPGA電路讀取模擬數字信號轉換電路ADC輸出的數字信號，利用FPGA芯片監控數字信號的電平，如果AWG與線纜連接端的電平為1V且無抖動，則認為AWG與線纜連接正常，否則則認為AWG與線纜連接異常，FPGA芯片發出告警信息，提示技術人員線纜異常，需要重新檢查線纜問題。

2.根據權利要求1所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：所述分壓和保護電路包括采集端口JP1，TVS二極管D1，電阻R1，電阻R2，電容C1和二極管D2；所述TVS二極管D1，電阻R2，電容C1和二極管D2均并聯到采集端口JP1，所述TVS二極管D1一端接地，另一端與電阻R2之間串聯電阻R1；

AWG與線纜連接端的被測信號經所述采集端口JP1進入分壓和保護電路，消除外部干擾并濾出低頻信號后接入運放與濾波電路。

3.根據權利要求2所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：AWG與線纜連接端的被測信號經所述采集端口JP1進入分壓和保護電路，TVS二極管D1消除外部有害干擾后經電阻R1與電阻R2分壓衰減，經電阻R2與電容C1組成RC濾波電路選擇出低頻的有效信號SIG_INPUT，所述二極管D2用于防止有效信號有害的過沖干擾。

4.根據權利要求3所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：所述運放與濾波電路包括電阻R6，電阻R3，電阻R4，參考電源VREF，運放電路U1.1，電阻R5，電容C2和電容C3；

所述有效信號SIG_INPUT和參考電源VREF均連接到運放電路U1.1的同向輸入端，利用參考電源VREF對有效信號SIG_INPUT的直流偏置電壓進行調整；運放電路U1.1與電阻R5，電容C2組成運放放大電路，將調整后的有效信號SIG_INPUT放大與濾波，經電阻R7和電容C3組成的RC濾波電路后接入模擬數字信號轉換電路ADC。

5.根據權利要求4所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：所述有效信號SIG_INPUT經電阻R3連接到運放電路U1.1的同向輸入端，所述參考電源VREF經電阻R4也連接到運放電路U1.1的同向輸入端，所述電阻R5與電容C2組成濾波反饋電路，將運放電路U1.1的輸出電壓反饋到運放電路U1.1的反向輸入端，所述運放電路U1.1的反向輸入端經電阻R6接地，輸出端經電阻R7和電容C3組成的RC濾波電路后輸出信號ADC_INPUT，接入模擬數字信號轉換電路ADC，所述電容C3另一端接地。

6.根據權利要求5所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：所述有效信號SIG_INPUT經電阻R3與電阻R4耦合后變為以參考電源VREF為基準點上下擺動的信號，實現對輸入信號的直流偏置電壓的調整；經過調整后的信號通過運放放大電路，將信號放大n倍，n＝R5/R6。

7.根據權利要求5所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：所述電容C2與電阻R5組成的濾波反饋電路在放大信號的同時濾除干擾，同時起到放大和濾波的功能；所述電阻R7和電容C3組成的RC濾波電路用于限制信號的有效帶寬，使得信號ADC_INPUT進入模擬數字信號轉換電路ADC時更加純凈。

8.根據權利要求6或7所述的量子測控設備連接監控裝置，其特征在于：所述模擬數字信號轉換電路ADC包括ADC模擬數字轉換芯片U2，電源VCC和SPI總線，所述信號ADC_INPUT連接到ADC模擬數字轉換芯片U2的VIN引腳，所述電源VCC連接到ADC模擬數字轉換芯片U2的VDD引腳，所述ADC模擬數字轉換芯片U2的GND引腳接地，CS引腳、SDO引腳和SCLK引腳通過SPI總線連接到信號處理FPGA電路。