CN201893755U - 信号采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种信号采集系统，所述系统包括：限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器、射频信号解调单元、采样电路输出单元；所述限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器依次连接，放大器、射频信号解调单元的输出信号发送至采样电路输出单元。本实用新型的信号采集系统可将各平衡信号处理后可转为不平衡信号。

Description

信号采集系统

技术领域

本实用新型属于电子通讯技术领域，涉及一种通讯系统，尤其涉及一种信号采集系统。

背景技术

近年来，随着上海国际性大都市地位的确立，广播传输的节目内容随着市民收听需求的多元化和国际化和其特殊的使命而迅速丰富起来，对其节目的播出的质量和要求也大大增加。这些节目的播出已成为上海地区广大人民群众日常生活和娱乐活动不可分割的组成部分。

随着奥运会与世博会的召开，国家广电总局对各发射台反恐以及安全要求逐步提高。发射台的工作任务也越来越严峻，无论是发射任务的时间延长，还是安全要求的提高，都对发射台的技术要求和人员素质提出了更高的目标。

在这样的背景要求下，如果仅仅依靠传统的技术保障，已经很难保证发射台完成如此重要而艰巨的工作任务。对此，迫切地需要一种现代化的信号采集系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种信号采集系统，可将各平衡信号处理后可转为不平衡信号。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种信号采集系统，所述系统包括：限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器、射频信号解调单元、采样电路输出单元；所述限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器依次连接，放大器、射频信号解调单元的输出信号发送至采样电路输出单元。

作为本实用新型的一种优选方案，所述限幅电路用以把输出信号幅度限定在设定的范围内，即当输入电压超过或低于某一设定参考值后，输出电压将被限制在限幅电平，且再不随输入电压变化；所述限幅电路包括一钳位电路，用以将周期性变化的波形的顶部或底部保持在一确定的直流电平上；所述钳位电路包括一钳位二极管，使音频输入信号的幅度不超过±12V。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电压跟随器在输入阻抗超出设定值时，就相当于对前级电路开路，在输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响；所述电压跟随器使前、后级电路之间互不影响。

作为本实用新型的一种优选方案，所述差分运算电路用以实现平衡信号、不平衡信号的转化。

作为本实用新型的一种优选方案，将所述放大器电路中音频输入电位器置于设备面板的外端，并在其旁边，增加测试孔，通过示波器仪器方便测试采样信号输出幅度大小，同时用于监听信号。

作为本实用新型的一种优选方案，所述射频信号解调单元将输入的射频信号经过线圈变压圈解调出载波信号及调幅信号，供后级使用。

本实用新型提出的信号采集系统的有益效果在于：

(1)实现信号类型的转换：将各平衡信号进过采集器处理后可转为不平衡信号；将射频信号解调得到“载波信号及调幅信号”设备可同时满足2套频率，10个平衡信号，2个射频信号的处理。

(2)设备前端有隔离保护模块，不影响前级被采集设备的正常工作。

(3)增加测试孔，便于监测，监听信号。

(4)放大器调节置外端，可调节信号大小，便于后级设备的使用。

(5)对各通路信号的实施状况用十段LED动态灯的方式来加以辨识，并用不同的颜色加以区别。

(6)设置2套频率的频率显示模块。直观地告诉值班人员现在采集的是什么频率。

附图说明

图1为本实用新型系统的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型揭示了一种信号采集系统，所述系统包括：限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器、射频信号解调单元、采样电路输出单元；所述限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器依次连接，放大器、射频信号解调单元的输出信号发送至采样电路输出单元。

所述限幅电路用以把输出信号幅度限定在设定的范围内，即当输入电压超过或低于某一设定参考值后，输出电压将被限制在限幅电平，且再不随输入电压变化；所述限幅电路包括一钳位电路，用以将周期性变化的波形的顶部或底部保持在一确定的直流电平上；所述钳位电路包括一钳位二极管，使音频输入信号的幅度不超过±12V。

所述电压跟随器在输入阻抗超出设定值时，就相当于对前级电路开路，在输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响；所述电压跟随器使前、后级电路之间互不影响。

所述差分运算电路用以实现平衡信号、不平衡信号的转化。

将所述放大器电路中音频输入电位器置于设备面板的外端，并在其旁边，增加测试孔，通过示波器仪器方便测试采样信号输出幅度大小，同时用于监听信号。

所述射频信号解调单元将输入的射频信号经过线圈变压圈解调出载波信号及调幅信号，供后级使用。

综上所述，本实用新型提出的信号采集系统具备以下功能：

(1)实现信号类型的转换：将各平衡信号进过采集器处理后可转为不平衡信号；将射频信号解调得到“载波信号及调幅信号”设备可同时满足2套频率，10个平衡信号，2个射频信号的处理。

(2)设备前端有隔离保护模块，不影响前级被采集设备的正常工作。

(3)增加测试孔，便于监测，监听信号。

(4)放大器调节置外端，可调节信号大小，便于后级设备的使用。

(5)对各通路信号的实施状况用十段LED动态灯的方式来加以辨识，并用不同的颜色加以区别。

(6)设置2套频率的频率显示模块。直观地告诉值班人员现在采集的是什么频率。

实施例二

本实用新型揭示了一种信号采集系统，本实施例中，所述系统包括：

1.限幅电路：

为了防止采集到的信号峰-峰值太大损坏后级数字集成电路，需要对被采集的信号进行限幅。限幅电路的作用是把输出信号幅度限定在一定的范围内，亦即当输入电压超过或低于某一参考值后，输出电压将被限制在某一电平(称作限幅电平)，且再不随输入电压变化。利用钳位二极管，保证音频输入信号的幅度不超过±12V；钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上。

2.电压跟随器：

为了确保后级电路在发生故障的情况下，不影响前级采样信号的正常运行状况，我们通过孔084芯片实现电压跟随器功能。电压跟随器原理：具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路，当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路，一定具有隔离作用，使前、后级电路之间互不影响。

3.平衡/不平衡变化(差分运算电路)：

模拟信号在传输过程中，如果被直接传送就是不平衡信号，如果把信号反相，然后同时传送反相的信号和原始信号，就叫做平衡信号，平衡信号送入差动放大器，原信号和反相位信号相减，得到加强的原始信号，由于在传送中，两条线路受到的干扰差不多，在相减的过程中，减掉了一样的干扰信号，因此更加抗干扰。但是我们的监测设备使用的是TTL电平，因此需要把音频平衡信号再转换成不平衡信号才能使用。利用孔084芯片及其外围电路(差分运算电路)实现平衡/不平衡变化。

4.放大器：

由于各频率、各个采集点的输入信号幅度不一致，为了使采集的信号便于后级设备的使用，需要针对不同的采样信号进行调节，使各采样信号幅度趋于一致。利用TL084芯片及其外围电路组成信号放大电路(同相放大电路)。R1为音频输入电位器(200K)，调节R1中心端位置可以调节放大倍数。为了便于调节采样信号的大小，我们将放大器电路中“200K电位器”置于设备面板的外端，并在其旁边，增加测试孔，可通过示波器等仪器方便测试采样信号输出幅度大小，也可用于监听信号。

主要芯片介绍

TL084是一块芯片能实现四通道运算放大器功能。它内接频率补偿电路和短路保护电路，四个运放之间具有良好的匹配性能和隔离性能，通道隔离度为120dB，转换速率为13V/μS，单位增益带宽乘积为4MHz，开环电压增益为150V/mV，输入失调电流为5mA，可用于高速数据采集系统、高速A/D转换系统、数据通讯传输系统、阻抗变换与匹配电路、采样/保持电路、医疗器械设备、精密测量系统以及自动控制系统等领域。

5.动态显示各通路信号输出情况：

由于原来彩监器上的显示条数已经达到饱和程度，所以当这次新增了一套HARRIS(SDH)信号后，已无法同时显示所有信号的实时状况，我们就设想是否可以将我们采集的各通路信号直接通过信号采集器显示出来，这样不仅就可以直观地反应各通路的实时状况，而且解决了彩监器显示条数不够的问题。通过上网查资料和翻阅有关图纸，我们找到了一款利用“LB1409”芯片实现电平指示的电路。

LB1409是三洋公司产品，16双列直插，工作电压：5.5V-16V，最大功耗：500豪瓦，耗散电源：4.7毫安，具有耗电省，灵敏度高，点熄灯瞬态好，分档均匀输入阻抗高，对音质无影响，可方便接于前级做信号电平指示或接于功率输出端做功率电平指示。

7.频率显示

考虑到可操作性，在频率显示模块利用了波段开关的原理，每一个波段开关控制一位数码显示管，一共4个波段开关控制一组频率显示模块，举例：如需显示8888，对应波段开关为“11111101，11111101，11111101，11111101”

8射频信号的解调

输入的射频信号经过线圈变压圈解调出载波信号及调幅信号，供后级使用。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (4)

1.一种信号采集系统，其特征在于，所述系统包括：限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器、射频信号解调单元、采样电路输出单元；

所述限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器依次连接，放大器、射频信号解调单元的输出信号发送至采样电路输出单元。

2.根据权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：

所述限幅电路用以把输出信号幅度限定在设定的范围内，即当输入电压超过或低于某一设定参考值后，输出电压将被限制在限幅电平，且再不随输入电压变化；

所述限幅电路包括一钳位电路，用以将周期性变化的波形的顶部或底部保持在一确定的直流电平上；所述钳位电路包括一钳位二极管，使音频输入信号的幅度不超过±12V。

3.根据权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：

所述射频信号解调单元将输入的射频信号经过线圈变压圈解调出载波信号及调幅信号，供后级使用。

4.一种信号采集系统，其特征在于，所述系统包括：限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器、射频信号解调单元、采样电路输出单元；所述限幅电路、电压跟随器、差分运算电路、放大器依次连接，放大器、射频信号解调单元的输出信号发送至采样电路输出单元；

所述限幅电路用以把输出信号幅度限定在设定的范围内，即当输入电压超过或低于某一设定参考值后，输出电压将被限制在限幅电平，且再不随输入电压变化；所述限幅电路包括一钳位电路，用以将周期性变化的波形的顶部或底部保持在一确定的直流电平上；所述钳位电路包括一钳位二极管，使音频输入信号的幅度不超过±12V；

所述差分运算电路用以实现平衡信号、不平衡信号的转化；

将所述放大器电路中音频输入电位器置于设备面板的外端，并在其旁边， 增加测试孔；

所述射频信号解调单元将输入的射频信号经过线圈变压圈解调出载波信号及调幅信号，供后级使用。 

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