專利名稱：自適應整形電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種周期信號的整形電路，具體地說，它是一種可對 周期信號均值電壓進行自動調節(jié)的自適應整形電路。
技術背景在已有技術中，為了測量一個周期信號的頻率，常用的方法是先將被 測信號整形成脈沖信號，然后通過對脈沖信號計數(shù)測出其周期，再求周期倒數(shù)即得到被測信號的頻率。普通整形電路如圖4所示，它包括一個比較 器，被測信號從比較器的正輸入端輸入，在比較器的負輸入端接有一個可 調電位器，該可調電位器輸出一個與被測信號均值電壓相等的基準電平送 入比較器的負輸入端，輸入比較器的被測信號與基準電平進行比較，其幅 值大于基準電平的，比較器輸出高電平，而小于基準電平的，比較器輸出 低電平，這樣，被測信號就被整形為一串脈沖信號。普通整形電路只適應 于信號均值不發(fā)生變化的情況，但在實際測量中，信號均值常因噪聲或環(huán) 境因素的影響或載波頻率的變化而發(fā)生變化，則整形脈沖信號的占空比也 隨之發(fā)生變化，隨之引起信號周期測量的誤差，使得出的頻率也隨之產(chǎn)生 誤差，而且這種誤差難以預計。如果信號均值變化幅度較大時，比較器的 輸出甚至有可能一直為高電平或低電平，導致不能進行計數(shù)，使測量無法 進行。在這種情況下，通常是用手動電位器進行調節(jié)，來改變比較器的基 準電平，使其與信號均值電平相等。但手動調節(jié)只能是在出現(xiàn)極端情況下 (即一直為高電平或一直低電平)進行，輸入信號均值通常的變化人工無 法預計，進而導致測量誤差較大。另外，普通電位器的調節(jié)范圍較小，使 頻率測量范圍受到較大限制。實用新型內容本實用新型的目的是針對普通整形電路的缺點，提供一種可對信號均 值進行自動調節(jié)的自適應整形電路，從而消除因信號均值變化而引起的測 量誤差。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下.-它包括一個比較器，其特殊之處是該比較器的信號輸入端分為兩路， 一路直接與比較器的正輸入端相接，另一路送入AD轉換器，所述的AD 轉換器用于對輸入信號的采集和將所采集的信號轉換成數(shù)字信號送入一個 單片機，該單片機用于對輸入信號均值的計算和控制一個數(shù)字可編程電位 器輸出與該均值電壓相等的電平，該電平作為比較器基準電平送入比較器 的負輸入端，比較器的輸出端作為信號輸出端輸出整形脈沖信號。通過上述技術方案可以看出，本實用新型在普通整形電路的基礎上增 加了 一個自適應調節(jié)電路，該自適應調節(jié)電路可根據(jù)輸入信號均值的變化 自動調節(jié)比較器的基準電平，使比較器輸出脈沖信號的占空比一定，從而 消除因輸入信號均值變化而引起的測頻誤差。又因為自適應調節(jié)電路中采 用了數(shù)字可編程電位器，該器件的電壓輸出精度及電平調節(jié)范圍大大高于 已有的手動可調電位器，故可較大程度地提高測頻精度和測量范圍，使測 頻儀的使用范圍更寬。

圖1、本實用新型的電路框圖。型的電路原理圖。 圖3、本實用新型在瞬時測頻系統(tǒng)中應用的電路圖。 圖4、已有整形電路的電路框圖。
具體實施方式
下面根據(jù)實施例詳細說明本實用新型的具體電路結構和工作原理。 參見圖1、 2，本整形電路包括一個比較器4，比較器的信號輸入端分 為兩路， 一路直接與比較器4的正輸入端INA+相接，另一路與AD轉換器 1的信號輸入端VIN相接，AD轉換器的數(shù)字轉換輸出端DB0-DB7與單片 機的一個并行數(shù)據(jù)輸入端口 P1.0-P1.7對應相接，單片機2的一個串行數(shù)據(jù) 輸出端口 P0.0-P0.2與數(shù)字可編程電位器3的數(shù)據(jù)輸入端SDI、時鐘端CLK 和片選端CS對應相接，數(shù)字可編程電位器3的信號輸出端Wl與比較器4 的負輸入端INA-相接，比較器的信號輸出端OUTA作為本整形電路的輸出 端。在本例中，所述的AD轉換器1采用8位AD轉換器件AD7821，所述的 單片機2采用89C51芯片，所述的數(shù)字可編程電位器3采用AD8400器件， 所述的比較器4采用LM393器件，上述型號的器件也可以采用其它等同功 能的器件代替。本電路的工作過程是輸入信號S被分為兩路， 一路直接送入比較器4 的正輸入端，另一路送入AD轉換器1， AD轉換器1在單片機的控制下， 對輸入信號進行采集，并將其轉換為數(shù)字信號送入單片機2，單片機計算該 輸入信號S的均值，然后再控制數(shù)字可編程電位器3根據(jù)輸入信號的均值改變其阻值，使數(shù)字可編程電位器輸出的電壓始終與輸入信號的均值電平 相同，然后該均值電平作為比較器的基準電平送入比較器4的負輸入端， 輸入信號通過比較器4與基準電平進行比較，也就是始終與自身的均值進 行比較，然后從比較器4的輸出端輸出占空比一定的整形脈沖信號S'。參見圖3，本整形電路可用于瞬時測頻系統(tǒng)，系統(tǒng)結構如圖3所示，由 于輸入信號是一種正弦調頻信號，故在本整形電路的信號輸入端加一個鑒 相器，輸入信號經(jīng)過該鑒相器后，解調出正弦信號再送入本整形電路。由 于該鑒相器有一定的帶寬，它輸出的解調信號均值隨載波頻率的不同而不 同，故很適于用本整形電路對輸入信號進行整形，不管該解調信號的均值 怎樣變化，通過本整形電路后，均能輸出占空比一定的整形脈沖信號，該 脈沖信號被送入單片機，由單片機計數(shù)測得輸入信號的周期，再求倒數(shù)便 得到輸入信號的頻率，最后單片機輸出測量頻率的信息。
權利要求1、一種自適應整形電路，它包括一個比較器(4)，其特征是該比較器的信號輸入端分為兩路，一路直接與比較器(4)的正輸入端相接，另一路送入AD轉換器，所述的AD轉換器用于對輸入信號的采集和將所采集的信號轉換成數(shù)字信號送入一個單片機(2)，該單片機用于對輸入信號均值的計算和控制一個數(shù)字可編程電位器(3)輸出與該均值電壓相等的電平，該電平作為比較器基準電平送入比較器(4)的負輸入端，比較器(4)的輸出端作為信號輸出端輸出整形脈沖信號。
專利摘要本實用新型是一種可對周期信號均值電壓進行自動調節(jié)的自適應整形電路。它包括一個比較器，該比較器的信號輸入端分為兩路，一路直接與比較器的正輸入端相接，另一路通過一個自適應調節(jié)電路與比較器的負輸入端相接，該自適應調節(jié)電路由AD轉換器、單片機和數(shù)字可編程電位器構成，它可根據(jù)輸入信號均值的變化自動調節(jié)比較器的基準電平，使比較器輸出占空比一定的脈沖信號，從而消除因輸入信號均值變化而引起的測頻誤差。又因為自適應調節(jié)電路中采用了數(shù)字可編程電位器，該器件的電平輸出精度及電平調節(jié)范圍大大高于已有的手動可調電位器，故可較大程度地提高測頻精度和測量范圍，使測頻儀的使用范圍更寬。
文檔編號H03K5/01GK201054571SQ200720031978
公開日2008年4月30日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權日2007年6月8日
發(fā)明者振 盧, 楊軍超, 王曉東, 馬岸英, 杰 魯 申請人:中國兵器工業(yè)集團第二一二研究所