一種tdlas中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，包括MCU最小系統(tǒng)模塊，所述MCU最小系統(tǒng)模塊連接信號(hào)發(fā)生器，所述信號(hào)發(fā)生器通過(guò)電阻R34連接I/V轉(zhuǎn)換模塊，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)R5連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊，所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊輸出正弦波信號(hào)0-5V，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊連接電壓衰減模塊，所述電壓衰減模塊連接加法器，所述加法器輸出TDLAS中激光器的調(diào)制信號(hào)，所述加法器連接調(diào)制信號(hào)調(diào)理電路。本發(fā)明的DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，為鎖相放大器和激光控制器提供一個(gè)合適的參考頻率與調(diào)制頻率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電路，具體涉及的是一種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(Tunable Diode Laser AbsorptionSpectrosocpy,簡(jiǎn)稱(chēng)TDLAS)，實(shí)現(xiàn)各種氣體的工業(yè)原位在線(xiàn)檢測(cè)。DDS是直接數(shù)字式頻率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文縮寫(xiě)。傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器與DDS相比,成本高、功耗高、分辨率低合轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問(wèn)題，提供一種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，為鎖相放大器和激光控制器提供一個(gè)合適的參考頻率與調(diào)制頻率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，包括MCU最小系統(tǒng)模塊，所述MCU最小系統(tǒng)模塊包括MSP430 控制器，所述 MSP430 控制器的 DDS_FSYNC、DDS_SCLK、DDS_SDATA、DDS_RESET 的 4 個(gè)端口連接信號(hào)發(fā)生器的AD9834的FSYNC、SCLK, SDATA, RESET的4個(gè)端口，所述信號(hào)發(fā)生器通過(guò)電阻R34連接I/V轉(zhuǎn)換模塊，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)R5連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊，所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊輸出正弦波信號(hào)0-5V，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊連接電壓衰減模塊，所述電壓衰減模塊連接加法器，所述加法器輸出TDLAS中激光器的調(diào)制信號(hào)，所述加法器連接調(diào)制信號(hào)調(diào)理電路。
[0005]所述信號(hào)發(fā)生器的AD9834的I腳并聯(lián)R15、C22后接地，2腳連接電容C21后接地，3腳通過(guò)電容C20連接電壓，4腳并聯(lián)連接電壓和電容C14，5腳通過(guò)C13連接DVDD，6腳并聯(lián)C15、C16，8腳連接信號(hào)啟動(dòng)源XI，9腳并聯(lián)連接R10,Rll, 10腳并聯(lián)連接R9、R8，16腳方波輸出，19腳通過(guò)電阻R14轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過(guò)R13、C18組成的低通濾波器，保證16腳輸出穩(wěn)定的方波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)生器通過(guò)電阻R34連接所述I/V轉(zhuǎn)換模塊。
[0006]R1、Cl、C2組成低通濾波器為IC4A提供的負(fù)電源進(jìn)行濾波，R30、C3、C4組成的低通濾波器對(duì)IC4A提供的正電源進(jìn)行濾波，R35與R34阻值相等，實(shí)現(xiàn)電壓放大2倍，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊一路通過(guò)C46、R5串聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)的高頻耦合電路輸入到R5，連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊；另一路是通過(guò)電壓衰減模塊，輸出正弦波0-0.5V電壓信號(hào)。
[0007]電壓衰減模塊的R16與數(shù)字電位器W2的14、15端口并聯(lián)，R26與數(shù)字電位器W2的15、16端口并聯(lián)，然后再串聯(lián)進(jìn)行分壓，輸出正弦波0-0.5V。
[0008]所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊包括兩個(gè)二階低通濾波器和一個(gè)同相放大電路。
[0009]所述加法器包括兩個(gè)相同的2倍同相放大電路與一個(gè)加法器電路，IC3A、R49、R48構(gòu)成2倍同相放大電路，輸出信號(hào)通過(guò)電容C50與R22的串聯(lián)連接到加法器IC2A的正輸入端；IC3B、R56、R17構(gòu)成2倍同相放大電路輸出直接接到加法器IC2A的正輸入端。
[0010]本發(fā)明的有益效果是: 本發(fā)明的DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，為鎖相放大器和激光控制器提供一個(gè)合適的參考頻率與調(diào)制頻率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為MCU最小系統(tǒng)模塊的電路圖；
圖3為信號(hào)發(fā)生器的電路圖；
圖4為正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊的電路圖；
圖5為加法器的電路圖；
圖6為調(diào)制信號(hào)調(diào)理電路的電路圖。
[0012]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、MCU最小系統(tǒng)模塊，2、信號(hào)發(fā)生器，3、I/V轉(zhuǎn)換模塊，4、電壓衰減模塊，5、正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊，6、加法器，7、調(diào)制信號(hào)調(diào)理電路。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0014]參照?qǐng)D1、圖2所示，一種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，包括MCU最小系統(tǒng)模塊1，所述MCU最小系統(tǒng)模塊I包括MSP430控制器，所述MSP430控制器的DDS_FSYNC、DDS_SCLK、DDS_SDATA、DDS_RESET 的 4個(gè)端口連接信號(hào)發(fā)生器 2 的 AD9834 的 FSYNC、SCLK、SDATA、RESET的4個(gè)端口，所述信號(hào)發(fā)生器2通過(guò)電阻R34連接I/V轉(zhuǎn)換模塊3，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊3通過(guò)R5連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊5，所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊5輸出正弦波信號(hào)0-5V，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊3連接電壓衰減模塊4，所述電壓衰減模塊4連接加法器6，所述加法器6輸出TDLAS中激光器的調(diào)制信號(hào)，所述加法器6連接調(diào)制信號(hào)調(diào)理電路7。
[0015]參照?qǐng)D3所示，所述信號(hào)發(fā)生器2的AD9834的I腳并聯(lián)R15、C22后接地，2腳連接電容C21后接地，3腳通過(guò)電容C20連接電壓，4腳并聯(lián)連接電壓和電容C14，5腳通過(guò)C13連接DVDD，6腳并聯(lián)C15、C16, 8腳連接信號(hào)啟動(dòng)源XI，9腳并聯(lián)連接RIO、Rll, 10腳并聯(lián)連接R9、R8，16腳方波輸出，19腳通過(guò)電阻R14轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過(guò)R13、C18組成的低通濾波器，保證16腳輸出穩(wěn)定的方波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)生器2通過(guò)電阻R34連接所述I/V轉(zhuǎn)換模塊3。
[0016]R1、Cl、C2組成低通濾波器為IC4A提供的負(fù)電源進(jìn)行濾波，R30、C3、C4組成的低通濾波器對(duì)IC4A提供的正電源進(jìn)行濾波，R35與R34阻值相等，實(shí)現(xiàn)電壓放大2倍，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊3 —路通過(guò)C46、R5串聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)的高頻耦合電路輸入到R5，連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊5 ;另一路是通過(guò)電壓衰減模塊4，輸出正弦波0-0.5V電壓信號(hào)。
[0017]電壓衰減模塊4的R16與數(shù)字電位器W2的14、15端口并聯(lián)，R26與數(shù)字電位器W2的15、16端口并聯(lián)，然后再串聯(lián)進(jìn)行分壓，輸出正弦波0-0.5V。
[0018]參照?qǐng)D4所示，所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊5包括兩個(gè)二階低通濾波器和一個(gè)同相放大電路。
[0019]參照?qǐng)D5所示，所述加法器6包括兩個(gè)相同的2倍同相放大電路與一個(gè)加法器電路，IC3A、R49、R48構(gòu)成2倍同相放大電路，輸出信號(hào)通過(guò)電容C50與R22的串聯(lián)連接到加法器IC2A的正輸入端；IC3B、R56、R17構(gòu)成2倍同相放大電路輸出直接接到加法器IC2A的 正輸入端。
【權(quán)利要求】
1.一種TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，其特征在于:包括MCU最小系統(tǒng)模塊(1)，所述MCU最小系統(tǒng)模塊(I)包括MSP430控制器，所述MSP430控制器的DDS_FSYNC、DDS_SCLK、DDS_SDATA, DDS_RESET 的 4 個(gè)端口連接信號(hào)發(fā)生器(2)的 AD9834 的 FSYNC、SCLK, SDATA, RESET的4個(gè)端口，所述信號(hào)發(fā)生器(2)通過(guò)電阻R34連接I/V轉(zhuǎn)換模塊(3)，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊(3)通過(guò)R5連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊(5)，所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊(5)輸出正弦波信號(hào)0-5V，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊(3)連接電壓衰減模塊(4)，所述電壓衰減模塊(4)連接加法器(6)，所述加法器(6)輸出TDLAS中激光器的調(diào)制信號(hào)，所述加法器(6)連接調(diào)制信號(hào)調(diào)理電路(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，其特征在于:所述信號(hào)發(fā)生器(2)的AD9834的I腳并聯(lián)R15、C22后接地，2腳連接電容C21后接地，3腳通過(guò)電容C20連接電壓，4腳并聯(lián)連接電壓和電容C14，5腳通過(guò)C13連接DVDD，6腳并聯(lián)C15、C16，8腳連接信號(hào)啟動(dòng)源XI，9腳并聯(lián)連接RIO、Rll, 10腳并聯(lián)連接R9、R8，16腳方波輸出，19腳通過(guò)電阻R14轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過(guò)R13、C18組成的低通濾波器，保證16腳輸出穩(wěn)定的方波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)生器(2)通過(guò)電阻R34連接所述I/V轉(zhuǎn)換模塊(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，其特征在于:R1、C1、C2組成低通濾波器為IC4A提供的負(fù)電源進(jìn)行濾波，R30、C3、C4組成的低通濾波器對(duì)IC4A提供的正電源進(jìn)行濾波，R35與R34阻值相等，實(shí)現(xiàn)電壓放大2倍，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊(3) —路通過(guò)C46、R5串聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)的高頻耦合電路輸入到R5，連接正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊(5);另一路是通過(guò)電壓衰減模塊(4)，輸出正弦波0-0.5V電壓信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，其特征在于:電壓衰減模塊(4)的尺16與數(shù)字電位器12的14、15端口并聯(lián)，1?26與數(shù)字電位器12的15、16端口并聯(lián)，然后再串聯(lián)進(jìn)行分壓，輸出正弦波0-0.5V。.
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，其特征在于:所述正弦波0-5V信號(hào)調(diào)理模塊(5)包括兩個(gè)二階低通濾波器和一個(gè)同相放大電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDLAS中信號(hào)產(chǎn)生專(zhuān)用電路，其特征在于:所述加法器(6)包括兩個(gè)相同的2倍同相放大電路與一個(gè)加法器電路，IC3A、R49、R48構(gòu)成2倍同相放大電路，輸出信號(hào)通過(guò)電容C50與R22的串聯(lián)連接到加法器IC2A的正輸入端；IC3B、R56、R17構(gòu)成2倍同相放大電路輸出直接接到加法器IC2A的正輸入端。
【文檔編號(hào)】G01N21/39GK103475311SQ201310394011
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】周健 申請(qǐng)人:周健