[發(fā)明專(zhuān)利]一種數(shù)碼雷管通信解調(diào)接口電路、信號(hào)處理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210407221.5
• 申請(qǐng)日: 2022-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114812317B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彬;盧燦;仇晨光;薛海英;祝現(xiàn)染;吳逸洲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華東光電集成器件研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F42D1/05
• 分類(lèi)號(hào): F42D1/05
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 鄧東旭

本發(fā)明公開(kāi)了數(shù)碼雷管技術(shù)領(lǐng)域的一種數(shù)碼雷管通信解調(diào)接口電路、信號(hào)處理系統(tǒng)及方法，一種數(shù)碼雷管通信解調(diào)接口電路，包括：差分放大電路：接收數(shù)碼雷管通訊信號(hào)后進(jìn)行差分放大處理，輸出差分放大信號(hào)；直流偏置電壓提取電路：通過(guò)低通濾波電路和電壓跟隨器提取所述差分放大信號(hào)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(hào)相減；比較器電路：將減法器電路輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后，輸出解調(diào)信號(hào)，其中，所述基準(zhǔn)電壓由DAC輸出電平信號(hào)依次經(jīng)過(guò)恒流源和采樣電路采樣后，再經(jīng)差分放大得到。本發(fā)明提高了數(shù)碼雷管通訊的穩(wěn)定性，也提高了爆破的可靠性與安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)碼雷管通信解調(diào)接口電路、信號(hào)處理系統(tǒng)及方法，屬于數(shù)碼雷管技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)碼雷管區(qū)別于傳統(tǒng)的電雷管，其優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)碼雷管具有：自檢測(cè)功能，能夠在作業(yè)時(shí)檢測(cè)雷管起爆電容、點(diǎn)火頭等關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài)；能夠進(jìn)行充放電管理，起爆前起爆回路不會(huì)有點(diǎn)，充電后取消作業(yè)也能通過(guò)放電指令釋放起爆電容儲(chǔ)存的能量；延期精度高、延期時(shí)間范圍長(zhǎng)，可通過(guò)起爆器直接設(shè)置。上面提到的優(yōu)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)都要依賴于數(shù)碼雷管能夠與起爆器進(jìn)行有效的通訊。現(xiàn)在通常是利用母線給數(shù)碼雷管供電的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)雷管與起爆器的通訊。為了提高作業(yè)的安全性，通常對(duì)雷管的供電還要能工作在多種不同的電壓下。準(zhǔn)備期間采用較低的電壓進(jìn)行通訊、配置等工作；接收到起爆指令后將母線電壓提高至20V左右對(duì)數(shù)碼雷管進(jìn)行充電。

另外，不同型號(hào)的數(shù)碼雷管內(nèi)部設(shè)計(jì)的限流電阻不同。數(shù)碼雷管進(jìn)行組網(wǎng)爆破時(shí)，絞線可能會(huì)非常長(zhǎng)，有時(shí)甚至能達(dá)到2000米以上。這種情況下絞線本身的電阻就會(huì)很大，且會(huì)附帶著較大的寄生電容、寄生電感。以上種種問(wèn)題最終會(huì)使數(shù)碼雷管通訊時(shí)發(fā)送到起爆器的波形發(fā)生嚴(yán)重的畸變，影響最終信號(hào)解調(diào)的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種數(shù)碼雷管通信解調(diào)接口電路、信號(hào)處理系統(tǒng)及方法，提高了數(shù)碼雷管通訊的穩(wěn)定性，也提高了爆破的可靠性與安全性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)碼雷管通信解調(diào)接口電路，包括：

差分放大電路：接收數(shù)碼雷管通訊信號(hào)后進(jìn)行差分放大處理，輸出差分放大信號(hào)；

直流偏置電壓提取電路：通過(guò)低通濾波電路和電壓跟隨器提取所述差分放大信號(hào)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(hào)相減；

比較器電路：將減法器電路輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后，輸出解調(diào)信號(hào)，其中，所述基準(zhǔn)電壓由DAC輸出電平信號(hào)依次經(jīng)過(guò)恒流源和采樣電路采樣后，再經(jīng)差分放大得到。

進(jìn)一步的，所述差分放大信號(hào)由母線信號(hào)(數(shù)碼雷管通訊信號(hào))經(jīng)過(guò)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(hào)經(jīng)過(guò)第二電阻輸入第一運(yùn)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(hào)經(jīng)過(guò)第八電阻輸入到第四運(yùn)算放大器的同相輸入端，通過(guò)第四電阻、第十二電阻與第四運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相比例放大器放大后經(jīng)過(guò)第八電阻輸入到第一運(yùn)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(yùn)算放大器構(gòu)成差分放大器，經(jīng)過(guò)第一運(yùn)算放大器的OUT端輸出為所述差分放大信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述差分放大信號(hào)輸入至所述直流偏置電壓提取電路后，首先經(jīng)過(guò)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(gòu)成的低通濾波電路后輸入至第五運(yùn)算放大器的同相輸入端，第五運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓跟隨器，對(duì)同相輸入端電壓信號(hào)跟隨后輸出直流偏置電壓。