CN112104333B - 一种光电微电子信号补偿设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光电微电子信号补偿设备，包括缓冲输入模块、缓冲比较模块，所述缓冲输入模块接收光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号，缓冲输入模块连接缓冲比较模块，运用3.3V交流电源经电容C1滤除直流分流后直接补偿至运放器AR1输出端，缓冲比较模块运用运放器AR3和二极管D3、二极管D4组成峰值电路输入运放器AR4反相输入端内，运放器AR4对峰值电路输出信号和主信号中正信号进行差分调节，最后运放器AR6和电阻R13、电阻R14组成加法电路将信号重新加到一起，由于正信号和负信号相位差180度，因此运放器AR6输出为完整的波形信号，从而提高了在补偿信号的基础上，校准了相位偏移，同时提高了信号传输质量。

Description

一种光电微电子信号补偿设备
技术领域
本发明涉及信号补偿技术领域，特别是涉及一种光电微电子信号补偿设备。
背景技术
目前，微电子设备也即是光电信息设备，光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科，微电子信号的传输往往采用电容补偿器的方式，为信号传输提供了稳定的补偿，但是由于电容本身的滞后性会使补偿后的信号波形与源信号相比有一定的相位偏移，从而降低信号质量，严重影响微电子信号传输的效果。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种光电微电子信号补偿设备，能够对光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号在补偿的基础上进行相位偏移校正。
其解决的技术方案是，一种光电微电子信号补偿设备，包括缓冲输入模块、缓冲比较模块，所述缓冲输入模块接收光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号，缓冲输入模块连接缓冲比较模块，缓冲比较模块输出信号至光电微电子设备信号发射器中调制模块；
所述缓冲比较模块包括可变电阻RW1，可变电阻RW1的滑动端接缓冲输入模块的输出端口，可变电阻RW1的一端接电容C4的一端，可变电阻RW1的另一端接二极管D1的负极、二极管D2的正极，二极管D1的正极接二极管D2的负极和运放器AR2的反相输入端，电容C4的另一端接电感L2、电容C5的一端，电容C5的另一端接电感L2的另一端和电阻R8、电容C6的一端，电阻R8的另一端接电容C6的另一端和电阻R9、电容C7的一端，电阻R9的另一端接电容C8、电感L3的一端和可变电阻RW2的滑动端，电容C8的另一端接地，可变电阻RW2的一端接电容C7的另一端，可变电阻RW2的另一端接电感L3的另一端和二极管D6的负极、二极管D5的正极，二极管D6的正极接运放器AR5的同相输入端，运放器AR2的输出端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接二极管D3的正极和运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，运放器AR3的输出端接二极管D3的负极和二极管D4的正极，二极管D4的负极接电阻R12的一端和运放器AR4的反相输入端，运放器AR4 的同相输入端接二极管D5的负极，运放器AR4的输出端接电阻R12的另一端、运放器AR6的同相输入端和运放器AR5的输出端、运放器AR5的反相输入端，运放器AR6的反相输入端接电阻R13、电阻R14的一端，电阻R13的另一端接地，运放器AR6的输出端接电阻R14的另一端和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接光电微电子设备信号发射器中调制模块信号输入端口。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1.运用3.3V交流电源经电容C1滤除直流分流后直接补偿至运放器AR1输出端，保证补偿信号效果，同时利用电感L1对信号相位超前，为缓冲比较模块调节信号做预处理，直接利用3.3V交流电源对信号补偿，会恶化信号传输质量，因此必须对补偿后的信号波形调节，运用电阻R7和可变电阻RW1的阻值比将缓冲输入模块输出信号分为三路，第一路为电压最大的主信号，经电容C4耦合至下一级回路，同时运用电感L2、电容C5、电容C6组成LC滤波电路，通过运用电感L3进一步对信号相位超前，以补偿电容C4-电容C6产生的滞后效果，利用二极管正向导通的性质，信号中的正信号经二极管D5输入运放器AR4，信号中的负信号经二极管D6输入运放器AR5，具有很大的实用价值；
2.运放器AR2比较第二路、第三路信号，根据运放器AR2反相输入端、同相输入端的大小，输出正信号或负信号，然后利用运放器AR3和二极管D3、二极管D4组成峰值电路输入运放器AR4反相输入端内，通过取运放器AR2比较输出信号的峰值作为主信号中正信号的差分调节信号，运放器AR4对峰值电路输出信号和主信号中正信号进行差分调节，由于峰值电路输出信号为正信号，只能进行调节主信号中的正信号，因此才利用二极管D5、二极管D6将信号分为两路，运放器AR4差分调节信号，可以抑制共模干扰，最后运放器AR6和电阻R13、电阻R14组成加法电路将信号重新加到一起，由于正信号和负信号相位差180度，因此运放器AR6输出为完整的波形信号，从而提高了在补偿信号的基础上，校准了相位偏移，同时提高了信号传输质量。
附图说明
图1为本发明一种光电微电子信号补偿设备的模块原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
一种光电微电子信号补偿设备，包括缓冲输入模块、缓冲比较模块，所述缓冲输入模块接收光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号，缓冲输入模块连接缓冲比较模块，缓冲比较模块输出信号至光电微电子设备信号发射器中调制模块；
为了解决电容补偿会使补偿后的信号波形与源信号相比有一定的相位偏移问题，本电路设置在光电微电子设备信号发射器信号输入端口和信号发射器中调制模块之间，当有信号流入缓冲输入模块时，先运用运放器AR1缓冲信号，使信号平缓输入，然后运用3.3V交流电源经电容C1滤除直流分流后直接补偿至运放器AR1输出端，保证补偿信号效果，其中电阻R4、电阻R5起到分压作用，电容C2为旁路电容，起到滤噪作用，同时利用电感L1对信号相位超前，为缓冲比较模块调节信号做预处理，直接利用3.3V交流电源对信号补偿，会恶化信号传输质量，因此必须对补偿后的信号波形调节，运用电阻R7和可变电阻RW1的阻值比将缓冲输入模块输出信号分为三路，第一路为电压最大的主信号，经电容C4耦合至下一级回路，同时运用电感L2、电容C5、电容C6组成LC滤波电路，利用电感L2滤除高频杂波，电容C5、电容C6滤除低频杂波，然后运用电容C7进一步降低信号噪声比，电阻R9和电容C8并联组成RC滤波电路，加深主信号滤噪深度，然后运用可变电阻RW2对主信号限流，防止二极管D5、二极管D6波形分离做准备，防止电流过大击穿二极管，通过运用电感L3进一步对信号相位超前，以补偿电容C4-电容C6产生的滞后效果，利用二极管正向导通的性质，信号中的正信号经二极管D5输入运放器AR4，信号中的负信号经二极管D6输入运放器AR5，运放器AR5缓冲信号后输入运放器AR6同相输入端；
第二路、第三路信号经运放器AR2比较处理，第二路信号经可变电阻RW1分流后，同时运用二极管D1、二极管D2组成限位电路，防止运放器AR2的参考信号过大，破坏运放器AR2比较信号的阈值电压，第三路信号将电阻R7分压，然后电容C3将信号耦合至运放器AR2同相输入端，然后运放器AR2比较信号，根据运放器AR2反相输入端、同相输入端的大小，输出正信号或负信号，然后利用运放器AR3和二极管D3、二极管D4组成峰值电路提取峰值信号输入运放器AR4反相输入端内，通过取运放器AR2比较输出信号的峰值作为主信号中正信号的差分调节信号，运放器AR4对峰值电路输出信号和主信号中正信号进行差分调节，由于峰值电路输出信号为正信号，只能进行调节主信号中的正信号，因此才利用二极管D5、二极管D6将信号分为两路，运放器AR4差分调节信号，可以抑制共模干扰，最后运放器AR6和电阻R13、电阻R14组成加法电路将信号重新加到一起，由于正信号和负信号相位差180度，因此运放器AR6输出为完整的波形信号，采用方式，从而提高了在补偿信号的基础上，校准了相位偏移，同时提高了信号传输质量；
所述缓冲比较模块的结构，可变电阻RW1的滑动端接缓冲输入模块的输出端口，可变电阻RW1的一端接电容C4的一端，可变电阻RW1的另一端接二极管D1的负极、二极管D2的正极，二极管D1的正极接二极管D2的负极和运放器AR2的反相输入端，电容C4的另一端接电感L2、电容C5的一端，电容C5的另一端接电感L2的另一端和电阻R8、电容C6的一端，电阻R8的另一端接电容C6的另一端和电阻R9、电容C7的一端，电阻R9的另一端接电容C8、电感L3的一端和可变电阻RW2的滑动端，电容C8的另一端接地，可变电阻RW2的一端接电容C7的另一端，可变电阻RW2的另一端接电感L3的另一端和二极管D6的负极、二极管D5的正极，二极管D6的正极接运放器AR5的同相输入端，运放器AR2的输出端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接二极管D3的正极和运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，运放器AR3的输出端接二极管D3的负极和二极管D4的正极，二极管D4的负极接电阻R12的一端和运放器AR4的反相输入端，运放器AR4 的同相输入端接二极管D5的负极，运放器AR4的输出端接电阻R12的另一端、运放器AR6的同相输入端和运放器AR5的输出端、运放器AR5的反相输入端，运放器AR6的反相输入端接电阻R13、电阻R14的一端，电阻R13的另一端接地，运放器AR6的输出端接电阻R14的另一端和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接光电微电子设备信号发射器中调制模块信号输入端口；所述缓冲输入模块运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号信号输入端口，运放器AR1的反相输入端接电阻R2的一端，运放器AR1的输出端接电阻R2的另一端和电阻R3、电容C1的一端，电阻R3的另一端接电感L1、电阻R6的一端，电容C1的另一端接电阻R4、电阻R5的一端和3.3V的交流信号，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端接电阻R6的另一端和电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电感L1的另一端接缓冲比较模块信号输入端口和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电容C3的一端，电容C3的另一端接运放器AR2的同相输入端。
本发明具体使用时，设置在光电微电子设备信号发射器信号输入端口和信号发射器中调制模块之间，当有信号流入缓冲输入模块时，先运用运放器AR1缓冲信号，使信号平缓输入，然后运用3.3V交流电源经电容C1滤除直流分流后直接补偿至运放器AR1输出端，保证补偿信号效果，其中电阻R4、电阻R5起到分压作用，电容C2为旁路电容，起到滤噪作用，同时利用电感L1对信号相位超前，为缓冲比较模块调节信号做预处理，运用电阻R7和可变电阻RW1的阻值比将缓冲输入模块输出信号分为三路，第一路为电压最大的主信号，经电容C4耦合至下一级回路，同时运用电感L2、电容C5、电容C6组成LC滤波电路，利用电感L2滤除高频杂波，电容C5、电容C6滤除低频杂波，然后运用可变电阻RW2对主信号限流，防止二极管D5、二极管D6波形分离做准备，利用二极管正向导通的性质，信号中的正信号经二极管D5输入运放器AR4，信号中的负信号经二极管D6输入运放器AR5，运放器AR5缓冲信号后输入运放器AR6同相输入端，第二路、第三路信号经运放器AR2比较处理，根据运放器AR2反相输入端、同相输入端的大小，输出正信号或负信号，然后利用运放器AR3和二极管D3、二极管D4组成峰值电路输入运放器AR4反相输入端内，通过取运放器AR2比较输出信号的峰值作为主信号中正信号的差分调节信号，运放器AR4对峰值电路输出信号和主信号中正信号进行差分调节，由于峰值电路输出信号为正信号，只能进行调节主信号中的正信号，因此才利用二极管D5、二极管D6将信号分为两路，运放器AR4差分调节信号，可以抑制共模干扰，最后运放器AR6和电阻R13、电阻R14组成加法电路将信号重新加到一起，由于正信号和负信号相位差180度，因此运放器AR6输出为完整的波形信号。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (2)

1.一种光电微电子信号补偿设备，包括缓冲输入模块、缓冲比较模块，其特征在于，所述缓冲输入模块接收光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号，缓冲输入模块连接缓冲比较模块，缓冲比较模块输出信号至光电微电子设备信号发射器中调制模块；
所述缓冲比较模块包括可变电阻RW1，可变电阻RW1的滑动端接缓冲输入模块的输出端口，可变电阻RW1的一端接电容C4的一端，可变电阻RW1的另一端接二极管D1的负极、二极管D2的正极，二极管D1的正极接二极管D2的负极和运放器AR2的反相输入端，电容C4的另一端接电感L2、电容C5的一端，电容C5的另一端接电感L2的另一端和电阻R8、电容C6的一端，电阻R8的另一端接电容C6的另一端和电阻R9、电容C7的一端，电阻R9的另一端接电容C8、电感L3的一端和可变电阻RW2的滑动端，电容C8的另一端接地，可变电阻RW2的一端接电容C7的另一端，可变电阻RW2的另一端接电感L3的另一端和二极管D6的负极、二极管D5的正极，二极管D6的正极接运放器AR5的同相输入端，运放器AR2的输出端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接二极管D3的正极和运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，运放器AR3的输出端接二极管D3的负极和二极管D4的正极，二极管D4的负极接电阻R12的一端和运放器AR4的反相输入端，运放器AR4的同相输入端接二极管D5的负极，运放器AR4的输出端接电阻R12的另一端、运放器AR6的同相输入端和运放器AR5的输出端、运放器AR5的反相输入端，运放器AR6的反相输入端接电阻R13、电阻R14的一端，电阻R13的另一端接地，运放器AR6的输出端接电阻R14的另一端和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接光电微电子设备信号发射器中调制模块信号输入端口。
2.如权利要求1所述一种光电微电子信号补偿设备，其特征在于，所述缓冲输入模块包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接光电微电子设备信号发射器中调制前的模拟信号信号输入端口，运放器AR1的反相输入端接电阻R2的一端，运放器AR1的输出端接电阻R2的另一端和电阻R3、电容C1的一端，电阻R3的另一端接电感L1、电阻R6的一端，电容C1的另一端接电阻R4、电阻R5的一端和3.3V的交流信号，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端接电阻R6的另一端和电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电感L1的另一端接缓冲比较模块信号输入端口和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电容C3的一端，电容C3的另一端接运放器AR2的同相输入端。
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