[發明專利]一種數碼雷管通信解調接口電路、信號處理系統及方法

有效

• 申請號: 202210407221.5
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114812317B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 張彬;盧燦;仇晨光;薛海英;祝現染;吳逸洲
• 申請（專利權）人: 華東光電集成器件研究所
• 主分類號: F42D1/05
• 分類號: F42D1/05
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 鄧東旭

1.一種數碼雷管通信解調接口電路，其特征是，包括：

差分放大電路：接收數碼雷管通訊信號后進行差分放大處理，輸出差分放大信號；

直流偏置電壓提取電路：通過低通濾波電路和電壓跟隨器提取所述差分放大信號中的直流分量；

減法器電路，將所述直流分量與差分放大后的差分放大信號相減；

比較器電路：將減法器電路輸出信號與基準電壓進行比較后，輸出解調信號，其中，所述基準電壓由DAC輸出電平信號依次經過恒流源和采樣電路采樣后，再經差分放大得到；

所述差分放大信號輸入至所述直流偏置電壓提取電路后，首先經過第一二極管降壓后輸入到由第十五電阻、第十六電阻、第一電容構成的低通濾波電路后輸入至第五運算放大器的同相輸入端，第五運算放大器構成電壓跟隨器，對同相輸入端電壓信號跟隨后輸出直流偏置電壓；

所述差分放大信號與所述直流偏置電壓輸入至所述減法器電路后，差分放大信號首先經過第三電阻與第七電阻構成的分壓電路分壓后輸入至第二運算放大器同相輸入端，直流偏置電壓經過第十三電阻輸入至第二運算放大器反相輸入端，第二運算放大器的輸入信號經過第十三電阻與第十一電阻反饋放大后通過第二運算放大器的OUT端輸出為所述減法器電路輸出信號；

所述DAC輸出電平信號首先輸入第七運算放大器的同相輸入端，第七運算放大器反相輸出端與第二十五電阻、第二十七電阻相連，第二十七電阻另一端接地，第二十五電阻的另一端與三極管的發射極相連，第七運算放大器輸出端、第二十一電阻和三極管的基極依次相連；第七運算放大器、三極管與第二十五電阻、第二十七共同組成了一個恒流源，三極管與由第十七電阻、第十九電阻、第二十三電阻、第二十八電阻和二極管構成的采樣電路相連，第十九電阻與第二十三電阻之間的信號經過第二十電阻輸入至第八運算放大器的同向輸入端，第八運算放大器與第二十八電阻、第二十九電阻構成同相比例放大器，將同向輸入端信號放大后經OUT端輸出，并經過第二十二電阻輸入到第六運算放大器反相輸入端，第十七電阻與第十九電阻之間的輸出信號經過第十八電阻輸入至第六運算放大器的同相輸入端，第十八電阻、第二十二電阻、第二十四電阻與第六運算放大器構成差分放大電路，將第六運算放大器輸入信號差分放大后經過OUT端輸出為所述基準電壓；

采用數碼雷管通信解調接口電路進行信號處理的方法，由MCU執行，包括：

接收數碼雷管通信解調接口電路輸出的解調信號；

對解調信號進行解析，測量解調信號實際脈寬；

基于解調信號實際脈寬和理論脈寬計算占空比偏差度；

響應于占空比偏差度大于指定數值時，調整基準電壓生成電路中的DAC輸出電平信號調節占空比偏差度；

所述占空比偏差度的計算公式為：

p＝abs(X-[X])

其中，p為占空比偏差度，abs()為絕對值函數，[X]為取整函數，X為實際脈寬和理論脈寬的比值。

2.根據權利要求1所述的數碼雷管通信解調接口電路，其特征是，所述差分放大信號由數碼雷管通訊信號經過第一電阻、第四電阻和第十電阻組成的采樣電路分壓后輸入至所述差分放大電路得到，其中：第一電阻與第四電阻之間輸出的信號經過第二電阻輸入第一運算放大器同相輸入端，第四電阻與第十電阻之間輸出的信號經過第八電阻輸入到第四運算放大器的同相輸入端，通過第四電阻、第十二電阻與第四運算放大器構成的同相比例放大器放大后經過第八電阻輸入到第一運算放大器反相輸入端，第二電阻、第八電阻、第九電阻與第一運算放大器構成差分放大器，經過第一運算放大器的OUT端輸出為所述差分放大信號。

3.根據權利要求1所述的數碼雷管通信解調接口電路，其特征是，所述減法器電路輸出信號與所述基準電壓分別輸入比較器電路中第三運算放大器的反相輸入端與同向輸入端，其輸出信號經過第五電阻上拉后即為所述解調信號。

4.一種數碼雷管通信解調接口電路信號處理系統，其特征是，包括權利要求1～3任一項所述的數碼雷管通信解調接口電路，所述系統包括：

信號接收模塊：用于接收數碼雷管通信解調接口電路輸出的解調信號；

脈寬測量模塊：用于對解調信號進行解析，測量解調信號實際脈寬；

占空比偏差度計算模塊：用于基于解調信號實際脈寬和理論脈寬計算占空比偏差度；

占空比偏差度調整模塊：用于響應于占空比偏差度大于指定數值時，調整基準電壓生成電路中的DAC輸出電平信號調節占空比偏差度；

所述占空比偏差度的計算公式為：

p＝abs(X-[X])

其中，p為占空比偏差度，abs()為絕對值函數，[X]為取整函數，X為實際脈寬和理論脈寬的比值。