CN204013559U - 一种高隔离度多通道切换单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高隔离度多通道切换单元，包括：一匹配装置，所述匹配装置包括匹配电路，该匹配电路将外部输入的频率信号进行阻抗匹配；一切换单元，所述切换单元包括两级模拟开关，经匹配电路处理的信号送至模拟开关进行处理，得到输出开关；该两级模拟开关用于隔离输入、输出信号之间的干扰；还包括一控制单元，所述控制单元为模拟开关提供高电平与低电平，其中高电平与低电平分别为模拟开关的通和断。本实用新型的放大电路使用了低噪声、低失真宽带放大电路的设计；切换单元采用两级模拟开关，实现高隔离度的信号切换，保证待测信号之间互不干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通道切换单元领域，具体涉及一种高隔离度多通道切换单元。
背景技术
在时频信号检测中，频率的准确度、稳定度、相位噪声等指标是铷钟、晶振等振荡器设备时的重要指标。经常会有大量的频率信号需要进行此指标测试，将铷频标/晶振输出的频率信号送到计数器进行采样得到频率的数值。多路频率需要同时进行多项指标测试时，如采用计数器直接测量，需要多台计数器及电脑进行监控。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种可使多路待测频率信号同时进行测试，并可提供准确频率指标的高隔离度多通道切换单元，该装置结构简单，可自动控制切换被测信号，节约了人力及时间。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种高隔离度多通道切换单元，包括：
一匹配装置，所述匹配装置包括匹配电路，该匹配电路将外部输入的频率信号进行阻抗匹配；
一切换单元，所述切换单元包括两级模拟开关，经匹配电路处理的信号送至模拟开关进行处理，得到输出开关；该两级模拟开关用于隔离输入、输出信号之间的干扰；
还包括一控制单元，所述控制单元为模拟开关提供高电平与低电平，其中高电平与低电平分别为模拟开关的通和断。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述控制单元采用FPGA实现控制。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述匹配装置还包括放大电路，该放大电路将匹配后的两路信号放大处理，保证切换单元的输出信号能被计数器识别并进行准确的采样计数。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述控制单元还嵌套设置通讯模块。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述通讯模块采用RS232C串口通信。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的放大电路使用了低噪声、低失真宽带放大电路的设计，保证经过切换单元输出的频率信号能被计数器识别并进行准确的采样计数；
切换单元采用两级模拟开关，实现高隔离度的信号切换，保证待测信号之间互不干扰，一般的切换器采用的是一级固态切换器实现信号切换，信号隔离度只能达到20dB左右，此两级模拟开关电路实现的电路切换器的信号隔离度可以达到100dB以上；较一般的切换器隔离度高很多。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的匹配电路的电路图。
图3为本实用新型的切换单元的原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参照图1，一种高隔离度多通道切换装置，包括匹配装置、控制单元3以及切换单元4；该控制单元3还设置有通信单元，通信单元连接有上位机；
控制单元3分别与上位机和切换单元4相连，控制单元3通过通信单元获取上位机控制命令，再交由控制单元处理后，送给切换单元4；信号通过匹配装置后传送给切换单元4；
所述匹配装置包括信号匹配电路1及信号放大电路2。
为了实现高隔离度的信号切换，保证待测信号之间互不干扰，所述切换单元4采用两级模拟开关。
通过控制单元3输出的高低电平实现模拟开关的通断，从而实现被测信号的切换。值得指出的是，本实用新型的切换单元4的模拟开关切换电路使用了两级的模拟开关，增加了输入和输出的隔离度，保证测试信号的指标的准确性。
上述通信单元采用RS232C串口通信；切换单元4是多个模拟开关组成的电路。
上述控制单元采用FPGA实现控制，FPGA使用ATLER公司的EP4CE15E22I7芯片，可灵活试用各种情况的切换，实现信号的控制。
参照图2，匹配电路的电路示图如下，输入端和输出端用一个电容隔离，滤除输入端的直流信号。在输出端对地一个电阻，使输出端的信号的直流偏置是OV，并输出端的匹配电阻是50欧姆。
参照图3，本实用新型切换单元的示意图。一般的切换单元采用的是一级固态切换器实现信号切换，信号隔离度只能达到20dB左右，此两级模拟开关电路实现的电路切换单元的信号隔离度可以达到100dB以上；较一般的切换器隔离度高很多。
为了使经过切换单元输出的频率信号能被计数器识别并进行准确的采样计数，所述装置在模拟开关前级加了两个放大电路2，此放大电路2使用了低噪声、低失真宽带放大电路的设计。
工作时，匹配装置将外部输入的频率信号进行阻抗匹配，另所述装置是一个多信号选择两路输出的可控切换器，匹配后的信号分为两路信号，为保证进入模拟开关的信号幅度，在模拟开关前级加了两个放大电路经过两层的放大电路，此放大电路使用了低噪声、低失真宽带放大电路的设计，保证经过切换单元输出的频率信号能被计数器识别并进行准确的采样计数。
控制单元分别与上位机和切换单元相连，控制单元通过通信单元获取上位机控制命令，再交由控制单元处理后，送给切换机。通过上位机给切换开关发送指令，该指令经过切换开关设备的通信单元处理后转变为弱电控制信号，高电平与低电平为别控制模拟开关的通和断，实现信号的切换。
本实用新型放大电路使用了低噪声、低失真宽带放大电路的设计，保证经过切换单元输出的频率信号能被计数器识别并进行准确的采样计数。
切换单元采用两级模拟开关，实现高隔离度的信号切换，保证待测信号之间互不干扰，一般的切换器采用的是一级固态切换器实现信号切换，信号隔离度只能达到20dB左右，此两级模拟开关电路实现的电路切换器的信号隔离度可以达到100dB以上；较一般的切换器隔离度高很多。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种高隔离度多通道切换单元，其特征在于，包括：
一匹配装置，所述匹配装置包括匹配电路，该匹配电路将外部输入的频率信号进行阻抗匹配；
一切换单元，所述切换单元包括两级模拟开关，经匹配电路处理的信号送至模拟开关进行处理，得到输出开关；该两级模拟开关用于隔离输入、输出信号之间的干扰；
还包括一控制单元，所述控制单元为模拟开关提供高电平与低电平，其中高电平与低电平分别为模拟开关的通和断。
2.根据权利要求1所述的一种高隔离度多通道切换单元，其特征在于，所述控制单元采用是FPGA实现控制。
3.根据权利要求1所述的一种高隔离度多通道切换单元，其特征在于，所述匹配装置还包括放大电路，该放大电路将匹配后的两路信号放大处理，保证切换单元的输出信号能被计数器识别并进行准确的采样计数。
4.根据权利要求1所述的一种高隔离度多通道切换单元，其特征在于，所述控制单元还嵌套设置通讯模块。
5.根据权利要求4所述的一种高隔离度多通道切换单元，其特征在于，所述通讯模块采用RS232C串口通信。
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| CN201420405625.1U CN204013559U (zh) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | 一种高隔离度多通道切换单元 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109696649A (zh) * | 2017-10-24 | 2019-04-30 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种直流电压比例量值溯源测量系统和方法 |
| CN114362785A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 贸联电子(昆山)有限公司 | 一种高频讯号切换装置及具有其的测试仪、测试系统 |
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2014
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| CN109696649B (zh) * | 2017-10-24 | 2020-12-25 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种直流电压比例量值溯源测量系统和方法 |
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| CN114362785B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-11-17 | 贸联电子(昆山)有限公司 | 一种高频讯号切换装置及具有其的测试仪、测试系统 |
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