CN107204757A - 一种双限处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种双限处理装置，涉及信号处理技术领域。所述双限处理装置包括第一限幅放大电路、第二限幅放大电路以及交流耦合电路。所述第一限幅放大电路的输出端通过所述交流耦合电路与所述第二限幅放大电路的输入端连接。所述第一限幅放大电路用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并对外输出。通过上述设置，可以解决现有的信号限幅放大处理技术存在输出信号精度和灵敏度低的问题。

Description

一种双限处理装置

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体而言，涉及一种双限处理装置。

背景技术

随着信号检测的应用范围不断扩大以及根据信号对相关设备进行控制的精度要求的不断提升，人们对信号的传递的精度以及对输出信号的质量要求也越来越高。为提高信号的质量，现有技术一般是在对信号进行输出前，采用限幅放大技术对传递过程中的信号进行限幅放大处理，以提高输出信号的精度和灵敏度。

经发明人研究发现，在现有的信号传递的过程中，受限幅放大处理技术自身的处理能力的局限性，信号限幅放大处理技术存在输出信号精度和灵敏度低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双限处理装置，以解决现有的信号限幅放大处理技术存在输出信号精度和灵敏度低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种双限处理装置，包括第一限幅放大电路、第二限幅放大电路以及交流耦合电路，所述第一限幅放大电路的输出端通过所述交流耦合电路与所述第二限幅放大电路的输入端连接。

所述第一限幅放大电路用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并对外输出。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述交流耦合电路包括第一电容和第二电容，所述第一限幅放大电路的第一输出端通过所述第一电容与所述第二限幅放大电路的第一输入端连接，所述第一限幅放大电路的第二输出端通过所述第二电容与所述第二限幅放大电路的第二输入端连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述第一电容与所述第二电容的型号相同且电容值相同。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述双限处理装置还包括带宽切换电路，所述带宽切换电路的输出端与所述第一限幅放大电路的输入端连接。

所述带宽切换电路用于将接收的差分信号进行带宽切换处理得到第一差分信号并发送至所述第一限幅放大电路。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述带宽切换电路包括模拟开关、第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路以及第四分压电路。

所述模拟开关的第一输入/输出通道通过第一分压电路与所述差分信号的正输入端连接、第二输入/输出通道通过所述第二分压电路与所述差分信号的正输入端连接、第三输入/输出通道通过所述第三分压电路与所述差分信号的负输入端连接以及第四输入/输出通道通过所述第四分压电路与所述差分信号的负输入端连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述第一分压电路包括第一分压电阻，第二分压电路包括第二分压电阻，第三分压电路包括第三分压电阻，第四分压电路包括第四分压电阻。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻以及第四分压电阻为精密电阻。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，第一限幅放大电路包括第一限幅放大器，所述第二限幅放大电路包括第二限幅放大器。

在上述基础上，本发明实施例还提供了一种双限处理装置，包括第一限幅放大电路、第二限幅放大电路、交流耦合电路以及处理器，所述第一限幅放大电路的输出端通过所述交流耦合电路与所述第二限幅放大电路的输入端连接，所述第二限幅放大电路的输出端与所述处理器的输入端连接。

所述第一限幅放大电路用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并发送至所述处理器。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述双限处理装置中，所述双限处理装置还包括带宽切换电路，所述带宽切换电路的输出端与所述第一限幅放大电路的输入端连接、控制端与所述处理器的输出端连接。

所述带宽切换电路用于根据所述处理器发出的控制信号将接收的差分信号进行带宽切换处理得到第一差分信号并发送至所述第一限幅放大电路。

本发明提供一种双限处理装置，通过设置两级限幅放大电路以对差分信号进行两次的限幅放大处理，可以解决受限幅放大处理技术自身的处理能力的局限性而导致现有的信号限幅放大处理技术存在输出信号精度和灵敏度低的问题，极大地提高了双限处理装置的实用价值。

进一步地，通过在两级限幅放大电路之间设置交流耦合电路，一方面可以加快两级限幅放大电路之间数据的建立的速度，避免了高速信号的衰减，另一方面还能有效过滤直流信号对后续电路的影响，有效地提高了双限处理装置的实用性和可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的双限处理装置的结构框图。

图2为本发明实施例提供的双限处理装置的电路原理图。

图3为本发明实施例提供的双限处理装置的另一结构框图。

图4为本发明实施例提供的双限处理装置的另一电路原理图。

图5为本发明实施例提供的双限处理装置的结构框图。

图标：100-双限处理装置；110-第一限幅放大电路；U1-第一限幅放大器；130-第二限幅放大电路；U2-第二限幅放大器；150-交流耦合电路；C1-第一电容；C2-第二电容；170-带宽切换电路；U3-模拟开关；R1-第一分压电阻；R2-第二分压电阻；R3-第三分压电阻；R4-第四分压电阻；190-处理器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种双限处理装置100，包括第一限幅放大电路110、第二限幅放大电路130以及交流耦合电路150。所述第一限幅放大电路110用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路150用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路130用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并对外输出。

进一步地，在本实施例中，所述第一限幅放大电路110的输出端通过所述交流耦合电路150与所述第二限幅放大电路130的输入端连接，所述第二限幅放大电路130的输出端与外部设备的输入端连接。

通过上述设计，可以实现：所述第一限幅放大电路110接收第一差分信号并进行限幅放大处理以得到第二差分信号，并将所述第二差分信号发送至所述交流耦合电路150，所述交流耦合电路150接收所述第二差分信号并将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理以得到第三差分信号，并将所述第三差分信号发送至所述第二限幅放大电路130，所述第二限幅放大电路130接收所述第三差分信号并将所述第三差分信号进行限幅放大处理以得到第四差分信号，并对外输出以使所述外部设备获取所述第四差分信号以根据所述第四差分信号进行控制操作。

可选地，所述第一限幅放大电路110和所述第二限幅放大电路130的具体电路结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如既可以是限幅放大器和滤波器件，也可以仅包括限幅放大器。结合图2，在本实施例中，第一限幅放大电路110包括第一限幅放大器U1，所述第二限幅放大电路130包括第二限幅放大器U2。

可选地，所述交流耦合电路150的具体电路结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，只要满足包括至少两个电容即可。在本实施例中，所述交流耦合电路150包括第一电容C1和第二电容C2。所述第一限幅放大电路110的第一输出端通过所述第一电容C1与所述第二限幅放大电路130的第一输入端连接，所述第一限幅放大电路110的第二输出端通过所述第二电容C2与所述第二限幅放大电路130的第二输入端连接。

可选地，所述第一电容C1和所述第二电容C2的具体类型和具体电容值不受限制，可以根据实际需求进行设置。考虑到所述第一电容C1和所述第二电容C2之间若存在差异，将导致所述进入所述第二限幅放大电路130的两路差分信号之间存在延时，从而造成误差，在本实施例中，所述第一电容C1与所述第二电容C2的型号相同且电容值相同。

结合图3，在本实施例中，所述双限处理装置100还可以包括用于将接收的差分信号进行带宽切换处理的带宽切换电路170，所述带宽切换电路170的输出端与所述第一限幅放大电路110的输入端连接。

通过上述设计，可以实现：所述带宽切换电路170接收差分信号并对所述差分信号进行带宽切换处理以得到第一差分信号，并将所述第一差分信号发送至所述第一限幅放大电路110，以进行限幅放大处理。

可选地，所述带宽切换电路170的具体电路结构不受限制，包括的电气元件不受限制，只要能对接收的差分信号进行带宽切换处理即可。结合图4，在本实施例中，所述带宽切换电路170包括模拟开关U3、第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路以及第四分压电路。

进一步地，在本实施例中，所述模拟开关U3的第一输入/输出通道通过第一分压电路与所述差分信号的正输入端连接、第二输入/输出通道通过所述第二分压电路与所述差分信号的正输入端连接、第三输入/输出通道通过所述第三分压电路与所述差分信号的负输入端连接以及第四输入/输出通道通过所述第四分压电路与所述差分信号的负输入端连接。

可选地，所述第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路以及第四分压电路的具体电路结构、包括的电气元件不受限制，只要能满足分压的效果即可。考虑方案的简洁性和过多的电气元件易造成信号的误差，在本实施例中，所述第一分压电路包括第一分压电阻R1，第二分压电路包括第二分压电阻R2，第三分压电路包括第三分压电阻R3，第四分压电路包括第四分压电阻R4。

可选地，所述第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3以及第四分压电阻R4的具体类型不受限制，既可以是普通电阻，也可以是精密电阻。在本实施例中，为保证两路差分信号不会因为电路存在差异而差生信号的延时，所述第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3以及第四分压电阻R4为精密电阻。

可选地，所述双限处理装置100的应用范围不受限制，可以根据实际需求进行设置。在本实施例中，所述双限处理装置100应用于光电模块。所述光电模块感应光信号生成电信号，通过差分信号生成电路生成差分信号并发送至所述带宽切换电路170。

结合图5，本发明实施例还提供另一种双限处理装置100，包括第一限幅放大电路110、第二限幅放大电路130、交流耦合电路150以及处理器190。所述第一限幅放大电路110用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路150用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路130用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并发送至所述处理器190，所述处理器190用于将所述根据所述第四差分信号进行控制操作。

进一步地，在本实施例中，所述第一限幅放大电路110的输出端通过所述交流耦合电路150与所述第二限幅放大电路130的输入端连接，所述第二限幅放大电路130的输出端与所述处理器190的输入端连接。

可选地，所述第一限幅放大电路110、第二限幅放大电路130以及交流耦合电路150的具体电路结构以及包括的电气元件参考前文，在此不再一一赘述。

进一步地，在本实施例中，所述双限处理装置100还可以包括带宽切换电路170，所述带宽切换电路170的输出端与所述第一限幅放大电路110的输入端连接、控制端与所述处理器190的输出端连接。所述带宽切换电路170用于根据所述处理器190发出的控制信号将接收的差分信号进行带宽切换处理得到第一差分信号并发送至所述第一限幅放大电路110。

可选地，所述宽切换电路的具体电路结构以及包括的电气元件参考前文，在此不再一一赘述。

综上所述，本发明提供的一种双限处理装置100，通过设置两级限幅放大电路以对差分信号进行两次的限幅放大处理，可以解决受限幅放大处理技术自身的处理能力的局限性而导致现有的信号限幅放大处理技术存在输出信号精度和灵敏度低的问题，极大地提高了双限处理装置100的实用价值。其次，通过在两级限幅放大电路之间设置交流耦合电路150，一方面可以加快两级限幅放大电路之间数据的建立的速度，避免了高速信号的衰减，另一方面还能有效过滤直流信号对后续电路的影响，有效地提高了双限处理装置100的实用性和可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双限处理装置，其特征在于，包括第一限幅放大电路、第二限幅放大电路以及交流耦合电路，所述第一限幅放大电路的输出端通过所述交流耦合电路与所述第二限幅放大电路的输入端连接；

所述第一限幅放大电路用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并对外输出。

2.根据权利要求1所述的双限处理装置，其特征在于，所述交流耦合电路包括第一电容和第二电容，所述第一限幅放大电路的第一输出端通过所述第一电容与所述第二限幅放大电路的第一输入端连接，所述第一限幅放大电路的第二输出端通过所述第二电容与所述第二限幅放大电路的第二输入端连接。

3.根据权利要求2所述的双限处理装置，其特征在于，所述第一电容与所述第二电容的型号相同且电容值相同。

4.根据权利要求1所述的双限处理装置，其特征在于，所述双限处理装置还包括带宽切换电路，所述带宽切换电路的输出端与所述第一限幅放大电路的输入端连接；

所述带宽切换电路用于将接收的差分信号进行带宽切换处理得到第一差分信号并发送至所述第一限幅放大电路。

5.根据权利要求4所述的双限处理装置，其特征在于，所述带宽切换电路包括模拟开关、第一分压电路、第二分压电路、第三分压电路以及第四分压电路；

所述模拟开关的第一输入/输出通道通过第一分压电路与所述差分信号的正输入端连接、第二输入/输出通道通过所述第二分压电路与所述差分信号的正输入端连接、第三输入/输出通道通过所述第三分压电路与所述差分信号的负输入端连接以及第四输入/输出通道通过所述第四分压电路与所述差分信号的负输入端连接。

6.根据权利要求5所述的双限处理装置，其特征在于，所述第一分压电路包括第一分压电阻，第二分压电路包括第二分压电阻，第三分压电路包括第三分压电阻，第四分压电路包括第四分压电阻。

7.根据权利要求6所述的双限处理装置，其特征在于，所述第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻以及第四分压电阻为精密电阻。

8.根据权利要求1所述的双限处理装置，其特征在于，第一限幅放大电路包括第一限幅放大器，所述第二限幅放大电路包括第二限幅放大器。

9.一种双限处理装置，其特征在于，包括第一限幅放大电路、第二限幅放大电路、交流耦合电路以及处理器，所述第一限幅放大电路的输出端通过所述交流耦合电路与所述第二限幅放大电路的输入端连接，所述第二限幅放大电路的输出端与所述处理器的输入端连接；

所述第一限幅放大电路用于将接收的第一差分信号进行限幅放大处理得到第二差分信号，所述交流耦合电路用于将所述第二差分信号中的直流分量进行过滤处理得到第三差分信号，所述第二限幅放大电路用于将所述第三差分信号进行限幅放大处理得到第四差分信号并发送至所述处理器。

10.根据权利要求9所述的双限处理装置，其特征在于，所述双限处理装置还包括带宽切换电路，所述带宽切换电路的输出端与所述第一限幅放大电路的输入端连接、控制端与所述处理器的输出端连接；

所述带宽切换电路用于根据所述处理器发出的控制信号将接收的差分信号进行带宽切换处理得到第一差分信号并发送至所述第一限幅放大电路。