多通道微弱信號采集電路及其時(shí)分復(fù)用電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多通道微弱信號采集電路及其時(shí)分復(fù)用電路。該多通道微弱信號采集電路包括多個(gè)傳輸通道、放大電路以及設(shè)置在多個(gè)傳輸通道與放大電路之間的時(shí)分復(fù)用電路。該時(shí)分復(fù)用電路包括用于產(chǎn)生時(shí)基信號的時(shí)基電路、用于選擇將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路的輸入選通電路、用于將所述時(shí)基信號轉(zhuǎn)換成控制所述輸入選通電路選擇將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出的控制信號的控制電路；控制電路分別與時(shí)基電路和輸入選通電路相連。該時(shí)分復(fù)用電路可有效避免當(dāng)前多個(gè)通道采集微弱信號存在的不足，降低微弱信號采集過程中的噪聲，提高電路負(fù)載能力，節(jié)省多通道微弱信號采集電路的空間成本和提高布線效率。
【專利說明】多通道微弱信號采集電路及其時(shí)分復(fù)用電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號采集電路領(lǐng)域，具體涉及一種可將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路的多通道微弱信號采集電路及其時(shí)分復(fù)用電路。
【背景技術(shù)】
[0002]微弱信號是指深埋在背景噪聲中的極其微弱的有用信號，主要指聲信號、光信號或電信號等消息強(qiáng)度低，既小又弱，不易被設(shè)備感覺、接收的信號。在微弱信號的采集過程中需要對微弱信號進(jìn)行放大，在微弱信號的采集過程要求放大器具有較低的偏移電壓、較低的輸入開啟電流和放大噪聲，這些指標(biāo)決定的微弱信號采集的信噪比和分辨能力，同時(shí)也決定其成本。
[0003]當(dāng)前微弱信號采集電路大都采取以下形式采取:如圖1所示，每一微弱信號的采集均經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換后再經(jīng)過放大電路、濾波電路、采集電路進(jìn)行采集。現(xiàn)有微弱信號的采集均采用多通道采集，將多個(gè)傳輸通道的采集電路采集到的電信號匯聚在一起(如圖2所示)，采取的方法是將多個(gè)單通道采集電路的簡單復(fù)合，通過這種方法采集到的電壓值具有一定的噪聲，其電壓值不穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)上造價(jià)較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路的多通道微弱信號采集電路及其時(shí)分復(fù)用電路。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種時(shí)分復(fù)用電路，用于多通道微弱信號采集電路中，以將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路，
[0006]所述時(shí)分復(fù)用電路包括用于產(chǎn)生時(shí)基信號的時(shí)基電路、用于選擇將來自多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路的輸入選通電路、用于將所述時(shí)基信號轉(zhuǎn)換成控制所述輸入選通電路選擇將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出的控制信號的控制電路，其中，控制電路分別與所述時(shí)基電路和所述輸入選通電路相連；
[0007]其中，所述通道選擇單元設(shè)有多個(gè)信號通道，所述多個(gè)信號通道的輸入端分別與相應(yīng)的傳輸通道的輸出端相連，所述多個(gè)信號通道的輸出端均與所述放大電路的輸入端相連；且每個(gè)信號通道上設(shè)有由來自所述控制電路的控制信號控制的可控開關(guān)。
[0008]優(yōu)選地，所述控制電路與所述輸入選通電路通過用于傳輸所述控制信號的控制總線相連。
[0009]優(yōu)選地，所述輸入選通電路還包括譯碼單元，所述譯碼單元的輸入端與所述控制總線相連，輸出端與所述通道選擇單元相連，用于將所述控制信號譯碼處理成用于控制所述多個(gè)可控開關(guān)的控制指令。
[0010]優(yōu)選地，所述控制電路包括一用于實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)所述控制電路與所述輸入選通電路電平匹配的驅(qū)動電路。
[0011]本實(shí)用新型還提供一種多通道微弱信號采集電路，包括多個(gè)傳輸通道和放大電路，還包括前述的時(shí)分復(fù)用電路，其中，來自所述多個(gè)傳輸通道的電信號通過所述時(shí)分復(fù)用電路逐一輸出至放大電路。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):實(shí)施本實(shí)用新型，在多通道微弱信號采集過程中，將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出，避免當(dāng)前多個(gè)通道采集微弱信號存在的不足，可有效降低微弱信號采集過程中的噪聲，提高電路負(fù)載能力，節(jié)省多通道微弱信號采集電路的空間成本和提聞布線效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一通道微弱信號采集電路的原理框圖。
[0015]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中多通道微弱信號采集電路的原理框圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型多通道微弱信號采集電路及其時(shí)分復(fù)用電路的原理框圖。
[0017]圖中:1、時(shí)分復(fù)用電路；10、時(shí)基電路；11、控制電路；111、驅(qū)動電路；12、輸入選通電路；121、譯碼單元；122、通道選擇單元；13、控制總線；2、放大電路。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0019]圖3示出本實(shí)用新型一實(shí)施例中的時(shí)分復(fù)用電路I及與其連接的放大電路2。該時(shí)分復(fù)用電路I包括時(shí)基電路10、輸入選通電路12和控制電路11，用于多通道微弱信號采集電路中，以將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路2，避免當(dāng)前多個(gè)通道采集微弱信號存在的不足，可有效降低微弱信號采集過程中的噪聲，提高電路負(fù)載能力，節(jié)省多通道微弱信號采集電路的空間成本和提高布線效率。
[0020]時(shí)基電路10用于產(chǎn)生時(shí)基信號，提供輸入選通電路12進(jìn)行通道選擇的時(shí)間間隙(如若時(shí)基信號中提供的時(shí)間間隔為0.001s，則每隔0.0Ols時(shí)分復(fù)用電路I進(jìn)行一次通道選擇)，使其進(jìn)行通道選擇時(shí)頻率可變，將該時(shí)基信號發(fā)送至控制電路11?？梢岳斫獾?，在電路設(shè)計(jì)過程中需要使時(shí)基電路10與控制電路11之間的響應(yīng)時(shí)間滿足信號同步的需求。
[0021]控制電路11分別與時(shí)基電路10和輸入選通電路12相連，用于將來自時(shí)基電路10的時(shí)基信號轉(zhuǎn)換成控制輸入選通電路12選擇將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出的控制信號。具體地，控制電路11與輸入選通電路12通過用于傳輸控制信號的控制總線13相連?？刂齐娐?1包括一用于實(shí)現(xiàn)控制電路11與輸入選通電路12電平匹配的驅(qū)動電路111，以實(shí)現(xiàn)在采集電路之前，對其進(jìn)行歸一化處理。
[0022]輸入選通電路12用于選擇將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路2，以有效節(jié)省多通道微弱信號采集電路的空間成本并提高其布線效率。輸入選通電路12包括通道選擇單元122和譯碼單元121。通道選擇單元122設(shè)有多個(gè)信號通道，多個(gè)信號通道的的輸入端分別與相應(yīng)的傳輸通道的輸出端相連，多個(gè)信號通道的輸出端均與放大電路2的輸入端相連；且每個(gè)信號通道上設(shè)有由來自控制電路11的控制信號控制的可控開關(guān)。譯碼單元121的輸入端與控制總線13相連，輸出端與通道選擇單元122相連，用于將控制信號譯碼處理成用于控制可控開關(guān)的控制指令?？梢岳斫獾?，輸入選通電路12需要有較低的附加噪聲，以避免影響整個(gè)多通道微弱信號采集電路的信噪比和分辨能力，進(jìn)而提高電路成本；同時(shí)，需保證其具有較高的帶寬兼容性，其帶寬兼容范圍是O?IOOK赫茲。
[0023]時(shí)分復(fù)用電路I工作時(shí)，時(shí)基電路10生產(chǎn)一個(gè)時(shí)基信號并傳輸至控制電路11，控制電路11將該時(shí)基信號處理成用于控制通道選擇單元122中多個(gè)可控開關(guān)之一閉合的控制信號，以選擇輸出該可控開關(guān)控制的信號通道的電信號，該控制信號經(jīng)驅(qū)動電路111進(jìn)行電平匹配處理后通過控制總線13傳輸至譯碼單元121，譯碼單元121將控制信號進(jìn)行譯碼處理成控制可控開關(guān)閉合的控制指令并發(fā)送至通道選擇單元122，通道選擇單元122根據(jù)控制指令控制相應(yīng)的可控開關(guān)閉合，以實(shí)現(xiàn)選擇該信號通道的電信號輸出至放大電路2。如此，按時(shí)序?qū)碜远鄠€(gè)傳輸通道的電信號通過通道選擇單元122中的多個(gè)信號通道逐一輸出至放大電路。
[0024]本實(shí)用新型的多通道微弱信號采集電路包括多個(gè)傳輸通道和放大電路2以及設(shè)置在多個(gè)傳輸通道和放大電路之間的時(shí)分復(fù)用電路1，來自多個(gè)傳輸通道的電信號通過時(shí)分復(fù)用電路I逐一輸出至放大電路2。該多通道微弱信號采集電路采用時(shí)分復(fù)用電路I將多個(gè)電流電壓的電信號輸出至放大電路2，可有效降低多通道微弱信號采集的成本，簡化布線難度、提高布線效率。
[0025]本實(shí)用新型是通過一個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種變換和等同替代。另外，針對特定情形或具體情況，可以對本實(shí)用新型做各種修改，而不脫離本實(shí)用新型的范圍。因此，本實(shí)用新型不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種時(shí)分復(fù)用電路，用于多通道微弱信號采集電路中，以將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路(2)，其特征在于: 所述時(shí)分復(fù)用電路(I)包括用于產(chǎn)生時(shí)基信號的時(shí)基電路(10)、用于選擇將來自多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出至放大電路(2)的輸入選通電路(12)、用于將所述時(shí)基信號轉(zhuǎn)換成控制所述輸入選通電路(12)選擇將多個(gè)傳輸通道的電信號逐一輸出的控制信號的控制電路(11 )，其中，控制電路(11)分別與所述時(shí)基電路(10)和所述輸入選通電路(12)相連； 其中，所述輸入選通電路(12)包括通道選擇單元(122)，所述通道選擇單元(122)設(shè)有多個(gè)信號通道，所述多個(gè)信號通道的輸入端分別與相應(yīng)的傳輸通道的輸出端相連，所述多個(gè)信號通道的輸出端均與所述放大電路(2)的輸入端相連；且每個(gè)信號通道上設(shè)有由來自所述控制電路(11)的控制信號控制的可控開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述時(shí)分復(fù)用電路，其特征在于:所述控制電路(11)與所述輸入選通電路(12)通過用于傳輸所述控制信號的控制總線(13)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述時(shí)分復(fù)用電路，其特征在于:所述輸入選通電路(12)還包括譯碼單元(121 )，所述譯碼單元(121)的輸入端與所述控制總線(13)相連，輸出端與所述通道選擇單元(122)相連，用于將所述控制信號譯碼處理成用于控制所述多個(gè)可控開關(guān)的控制指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述時(shí)分復(fù)用電路，其特征在于:所述控制電路(11)包括一用于實(shí)現(xiàn)所述控制電路(11)與所述輸入選通電路(12 )電平匹配的驅(qū)動電路(111)。
5.一種多通道微弱信號采集電路，包括多個(gè)傳輸通道和放大電路，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1 一 4中任一項(xiàng)所述的時(shí)分復(fù)用電路，其中，來自所述多個(gè)傳輸通道的電信號通過所述時(shí)分復(fù)用電路逐一輸出至放大電路。
【文檔編號】G05B19/04GK203759454SQ201420055913
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】羅東紅, 黃正宇, 張偉, 閆正和, 唐圣來, 曹琴, 于曉輝, 李四華, 許慶華, 張東平, 高曉飛, 梁衛(wèi), 杜河泉 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司深圳分公司, 北京蔚藍(lán)仕科技有限公司