CN102480280A - 信号仿真任意波形发生装置 - Google Patents

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陈耀民
陈立民
蔡祖卫
杨翰
顾华
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Abstract

本发明公开了一种信号仿真任意波形发生装置，包括一个DSP控制器、分别与所述的DSP控制器相连的两光电耦合器、分别与所述的两光电耦合器相连的两滤波器、与所述的两滤波器相连的差分放大器、与差分放大器相连的功率放大器，该功率放大器的输出端串联有一第一电阻R0，该第一电阻R0的另一端通过一隔离放大器与DSP控制器相连，并且还与一第二电阻R1相连后接地。本发明由于是两路信号相位相反，相减后信号增强1倍，而附加在两路信号上的数字噪声或白噪声相位相同，相减后相互抵消，提高了信号纯度，降低了噪声干扰，具有高精度，低噪声信号发生的特点。

Description

信号仿真任意波形发生装置
技术领域
本发明涉及一种波形发生装置，具体涉及一种信号仿真任意波形发生装置。
背景技术
信号仿真是大批量电子控制产品制作生产过程，用于对各种器件进行老化筛选的设备。使用该设备可以提高信号仿真的效率，保证信号仿真的质量。避免了人工筛选的各种缺陷。
信号仿真对器件的性能在不同温度下进行考核，需要精度高，纯净度高的各种函数信号。如何实现任意函数的高精度、低噪声的信号发生是本发明待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种信号仿真任意波形发生装置，它具有高精度，低噪声信号发生的特点。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种信号仿真任意波形发生装置，包括：
一个DSP控制器，用于输出两路脉宽频率相同，相位相反的脉宽调制脉冲信号；
两个光电耦合器，其输入端分别与所述DSP控制器的两个输出端连接，用于将两个所述脉宽调制脉冲信号进行光耦隔离以形成去掉高频成份的两路脉宽、频率相同，相位相反的低频脉宽调制脉冲信号；
两个滤波器，其输入端分别与所述两个光电耦合器的输出端连接，用于将所述光低频脉宽调制脉冲信号进行滤波以形成两路幅值、频率相同，相位相反的任意函数模拟信号；
一个差分放大器，其输入端分别与所述两个滤波器的输出端连接，用于将所述任意函数模拟信号进行放大后输出给功率放大器；
所述功率放大器，其输入端与所述差分放大器的输出端连接，其输出端串联有一第一电阻R0，该第一电阻R0的另一端与一第二电阻R1相连后接地，所述功率放大器用于将所述差分放大器的输出信号的功率进行放大；
隔离放大器，其输入端与所述与第一电阻R0的输出端连接，其输出端与所述DSP控制器相连，用于将第一电阻R0输出的反馈信号进行隔离放大后反馈给DSP控制器。
优选地，所述的滤波器为带通滤波器。
优选地，所述的差分放大器的输出电压V＝K(V+-V-)，其中：K为放大倍数，V+和V-为所述两个滤波器输出的任意函数模拟信号。
优选地，所述的功率放大器的输出电压Vo＝G·V，其中：G为增益，V为所述差分放大器的输出电压信号。
优选地，所述的功率放大器的输出电压经过第一电阻R0和第二电阻R1进行衰减，所述第一电阻R0和第二电阻R1之间的电压为反馈信号Vf，该信号经所述隔离放大器后放大，所述隔离放大器反馈给所述DSP控制器的信号为VA＝gVf，其中：g为放大倍数。
优选地，所述DSP控制器的信号发生采用了前馈算法。
本发明具有以下优点：由于两路信号相位相反，相减后信号增强1倍，而附加在两路信号上的数字噪声或白噪声相位相同，相减后相互抵消，提高了信号纯度，降低了噪声干扰。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图中示出了本发明的信号仿真任意波形发生装置，包括一个DSP控制器1、分别与DSP控制器1相连的两光电耦合器2、分别与两光电耦合器2相连的两滤波器3、与两滤波器3相连的差分放大器4、与差分放大器4相连的功率放大器5，该功率放大器5的输出端串联有一第一电阻R0，该第一电阻R0的另一端通过一隔离放大器6与DSP控制器1相连，并且还与一第二电阻R1相连后接地，其中：
DSP控制器1同时发生两路脉宽频率相同，相位相反的脉宽调制脉冲SPWM+和SPWM-；
两光电耦合器2将DSP控制器1输出的两脉宽调制脉冲SPWM+和SPWM-进行光耦隔离以形成去掉高频成份的两路脉宽、频率相同，相位相反的低频脉宽调制脉冲PWM+和PWM-；
滤波器3将光电耦合器2输出的两路脉冲PWM+和PWM-进行滤波以形成两路幅值、频率相同，相位相反的任意函数模拟信号V+和V-，本实施例中，滤波器3为带通滤波器；
差分放大器4将两滤波器3输出的信号V+和V-进行放大后输出给功率放大器5，该差分放大器4的输出电压V＝K(V+-V-)，K为放大倍数，本实施例中，差分放大器4采用TL064，放大倍数为12倍；
功率放大器5的输出电压Vo＝G·V，G为增益，功率放大器5的输出电压经过第一电阻R0和第二电阻R1进行衰减，第一电阻R0和第二电阻R1之间的电压为反馈信号Vf，该信号经隔离放大器后放大；
隔离放大器6用于将第一电阻R0输出的反馈信号进行隔离放大后反馈给DSP控制器1，隔离放大器6反馈给DSP控制其器的信号为VA＝gVf，g为放大倍数，VA经DSP控制器1采样，形成信号发生的反馈信号，DSP控制器的信号发生采用了前馈算法，本实施例中，DSP控制器1采用TI公司型号为2801的控制器。
虽然经过对本发明结合具体实施例进行描述，对于在本技术领域熟练的人士，根据上文的叙述做出的替代、修改与变化将是显而易见的。因此，在这样的替代、修改和变化落入附后的权利要求的精神和范围内时，应该被包括在本发明中。

Claims (6)

1.一种信号仿真任意波形发生装置，其特征在于，包括：
一个DSP控制器，用于输出两路脉宽频率相同，相位相反的脉宽调制脉冲信号；
两个光电耦合器，其输入端分别与所述DSP控制器的两个输出端连接，用于将两个所述脉宽调制脉冲信号进行光耦隔离以形成去掉高频成份的两路脉宽、频率相同，相位相反的低频脉宽调制脉冲信号；
两个滤波器，其输入端分别与所述两个光电耦合器的输出端连接，用于将所述光低频脉宽调制脉冲信号进行滤波以形成两路幅值、频率相同，相位相反的任意函数模拟信号；
一个差分放大器，其输入端分别与所述两个滤波器的输出端连接，用于将所述任意函数模拟信号进行放大后输出给功率放大器；
所述功率放大器，其输入端与所述差分放大器的输出端连接，其输出端串联有一第一电阻R0，该第一电阻R0的另一端与一第二电阻R1相连后接地，所述功率放大器用于将所述差分放大器的输出信号的功率进行放大；
隔离放大器，其输入端与所述与第一电阻R0的输出端连接，其输出端与所述DSP控制器相连，用于将第一电阻R0输出的反馈信号进行隔离放大后反馈给DSP控制器。
2.如权利要求1所述的信号仿真任意波形发生装置，其特征在于，。所述的滤波器为带通滤波器。
3.如权利要求1所述的信号仿真任意波形发生装置，其特征在于，所述的差分放大器的输出电压V＝K(V+一V-)，其中：K为放大倍数，V+和V-为所述两个滤波器输出的任意函数模拟信号。
4.如权利要求1所述的信号仿真任意波形发生装置，其特征在于，所述的功率放大器的输出电压Vo＝G·V，其中：G为增益，V为所述差分放大器的输出电压信号。
5.如权利要求1所述的信号仿真任意波形发生装置，其特征在于，所述的功率放大器的输出电压经过第一电阻R0和第二电阻R1进行衰减，所述第一电阻R0和第二电阻R1之间的电压为反馈信号Vf，该信号经所述隔离放大器后放大，所述隔离放大器反馈给所述DSP控制器的信号为VA＝gVf，其中：g为放大倍数。
6.如权利要求1所述的信号仿真任意波形发生装置，其特征在于，所述DSP控制器的信号发生采用了前馈算法。
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Cited By (4)

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