CN204065964U - 基于pxi结构的单端差分板卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及信息处理技术，公开了一种基于PXI结构的单端差分板卡。本实用新型中，包含：输入输出模块、信号处理单元与单端差分转换单元；输入输出模块分别与信号处理单元、单端差分转换单元相连，信号处理单元与单端差分转换单元相连；单端差分转换单元，用于将TTL单端信号转换为422差分信号，或者，将422差分信号转换为TTL单端信号。与现有技术相比，提高了信号处理系统的集成度，便于集成系统中单端信号与差分信号的相互转换，实现快捷、便利的信号转换，从而提高系统的实用性。

Description

基于PXI结构的单端差分板卡

技术领域

本实用新型涉及信息处理技术，特别涉及基于PXI结构的单端差分板卡。

背景技术

在测试测量行业中，PXI(PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展，其中，“PCI”的全称为Peripheral Component Interconnect，意为“外设部件互连标准”)板卡越来越多的被用于数据采集、信号处理等系统中，其中，数字信号的调理显得尤为重要。而市场上现有的数字信号的PXI板卡输出的信号类型大都为单端信号或差分信号，在系统集成中经常需采用电路将单端信号与差分信号相互转换后使用，而传统的电路设计方式使系统结构复杂，集成度低，信号响应慢，而且，系统信号处理的利用率也很低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于PXI结构的单端差分板卡，提高了信号处理系统的集成度，便于集成系统中单端信号与差分信号的相互转换，实现快捷、便利的信号转换，从而提高系统的实用性。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种基于PXI结构的单端差分板卡，包含：输入输出模块、信号处理单元与单端差分转换单元；

所述输入输出模块分别与所述信号处理单元、所述单端差分转换单元相连，将接收的第一晶体管-晶体管逻辑TTL单端信号或者第一422差分信号输出至所述信号处理单元，并将经所述单端差分转换单元转换后的第二422差分信号或者第二TTL单端信号输出；

所述信号处理单元与所述单端差分转换单元相连，将接收的第一TTL单端信号进行整形或者将第一422差分信号进行阻抗匹配，以输出至所述单端差分转换单元；

所述单端差分转换单元，将整形后的第一TTL单端信号转换为第二422差分信号，或者，将阻抗匹配后的第一422差分信号转换为第二TTL单端信号，并输出至所述输入输出模块。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，是在一块板卡上集成了输入输出模块、信号处理单元与单端差分转换单元，而且利用单端差分转换单元不仅可以将TTL单端信号转换为422差分信号，也可以将422差分信号转换为TTL单端信号，这样，提高了信号处理系统的集成度，便于集成系统中单端信号与差分信号的相互转换，实现快捷、便利的信号转换，从而提高系统的实用性。

另外，还包含电源模块；所述电源模块分别与所述信号处理单元、所述单端差分转换单元相连，为所述信号处理单元与所述单端差分转换单元均提供5伏电压。而且，所述基于PXI结构的单端差分板卡可插入PXI机箱的对应插槽中；所述电源模块为所述PXI机箱的PXI背板电源。

这样，板卡采用PXI机箱供电，电源供电方便，脱离了传统单独供电的模式，和PXI机箱外部的板卡统一供电，更利于控制；而且，由于本实用新型中的板卡可随意地插入PXI机箱的对应插槽中，极大地方便了系统集成，因此，可以采用一台PXI机箱的几种PXI板卡即可完成一个系统集成的需求，减少了系统中板卡的数量及机柜的空间。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式的基于PXI结构的单端差分板卡结构示意图；

图2是根据本实用新型第二实施方式的基于PXI结构的单端差分板卡结构示意图；

图3是根据本实用新型第三实施方式的基于PXI结构的单端差分板卡结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种基于PXI结构的单端差分板卡，具体结构如图1所示，包含：电源模块、输入输出模块、信号处理单元与单端差分转换单元。

具体地说，电源模块分别与信号处理单元、单端差分转换单元相连，输入输出模块分别与信号处理单元、单端差分转换单元相连，信号处理单元与单端差分转换单元相连。

本实施方式中，基于PXI结构的单端差分板卡可插入PXI机箱的对应插槽中，利用PXI机箱的PXI背板电源作为电源模块，为信号处理单元与单端差分转换单元均提供5伏电压。

这样，板卡采用PXI机箱供电，电源供电方便，脱离了传统单独供电的模式，和PXI机箱外部的板卡统一供电，更利于控制。而且，由于本实用新型中的板卡可随意地插入PXI机箱的对应插槽中，极大地方便了系统集成，因此，可以采用一台PXI机箱的几种PXI板卡即可完成一个系统集成的需求，减少了系统中板卡的数量及机柜的空间。

输入输出模块，用于接收第一晶体管-晶体管逻辑(Transistor-TransistorLogic，简称“TTL”)单端信号或者第一422差分信号，以输出至信号处理单元。输入输出模块可以同时接收第一TTL单端信号和第一422差分信号，也可以每次只接收一种信号，这可以根据实际情况而定。当需要利用本实施方式中的板卡同时对两种不同的信号进行转换时，则同时接收两种信号，否则，仅接收一种信号。

在本实施方式中，输入输出模块采用PXI板卡常用的SCSI68连接器实现，该连接器位于PXI板卡前面板，提供了与外部信号的连接端口，只需相应的电缆即可完成信号连接。在实际应用中，输入输出模块还可以采用DB连接器实现。

信号处理单元，将接收的第一TTL单端信号进行整形，或者将第一422差分信号进行阻抗匹配，以输出至单端差分转换单元。本实用新型中，板卡上的信号处理单元既可以对第一TTL单端信号进行信号整形，也可以对第一422信号进行阻抗匹配。当同时接收到两种信号时，上述的信号整形与阻抗匹配可以同时进行，这扩展了信号处理单元的处理能力，进而可以扩展本实用新型中板卡的功能。

单端差分转换单元，将整形后的第一TTL单端信号转换为第二422差分信号，或者，将阻抗匹配后的第一422差分信号转换为第二TTL单端信号，并输出至输入输出模块。同样，单端差分转换单元既可以将整形后的第一TTL单端信号转换为第二422差分信号，也可以将阻抗匹配后的第一422差分信号转换为第二TTL单端信号。当单端差分转换单元接收到两种信号时，上述的两种转换过程同时进行，提高了本实施方式中板卡的信号才处理能力，扩展了板卡的功能。这样，使系统兼具单端转差分及差分转单端两种功能，提高了系统的利用率。

输入输出模块将经单端差分转换单元转换后的第二422差分信号或者第二TTL单端信号输出。输入输出模块，既可以输出在接收到的一种转换后的信号，也可以输出同时接收到的两种转换后的信号。

与现有技术相比，是在一块板卡上集成了输入输出模块、信号处理单元与单端差分转换单元，并且利用单端差分转换单元不仅可以将TTL单端信号转换为422差分信号，也可以将422差分信号转换为TTL单端信号，这样，提高了信号处理系统的集成度，便于集成系统中单端信号与差分信号的相互转换，实现快捷、便利的信号转换，从而提高系统的实用性。

本实用新型的第二实施方式涉及一种基于PXI结构的单端差分板卡，具体结构如图2所示。第二实施方式与第一实施方式大致相同，给出了信号处理单元与单端差分转换单元的具体结构。

具体地说，信号处理单元包含：信号整形器与第一阻抗匹配网络。信号整形器与第一阻抗匹配网络分别串联在输入输出模块与单端差分转换单元之间。

信号整形器，对接收的第一TTL单端信号进行整形，并输出至单端差分转换单元。第一阻抗匹配网络，对第一422差分信号进行阻抗匹配，并输出至单端差分转换单元。分别利用信号整形器、第一阻抗匹配网络对第一TTL单端信号、第一422差分信号进行相应的处理，可以保证信号处理有条不紊，避免出错。

单端差分转换单元包含：第一转换器、第二转换器与第二阻抗匹配网络。其中，信号处理单元、第一转换器、第二阻抗匹配网络与输入输出模块依次串联，第二转换器串联在信号处理单元与输入输出模块之间。

第一转换器，用于将整形后的第一TTL单端信号转换为第二422差分信号，并输出至第二阻抗匹配网络。第二阻抗匹配网络，用于对第二422差分信号进行阻抗匹配，并输出至输入输出模块。在本实施方式中，第一转换器为26C31芯片，即利用26C31芯片将第一TTL单端信号转换为第二422差分信号。

第二转换器，用于将阻抗匹配后的第一422差分信号转换为第二TTL单端信号，并输出至输入输出模块。在本实施方式中，第二转换器为26C32芯片，即利用26C32芯片将第一422差分信号转换为第二TTL单端信号。

这样，分别利用第一转换器、第二转换器对第一TTL单端信号、第一422差分信号进行信号转换，可以避免信号间的干扰，提高信号处理的质量，同时，还可以保证信号处理有条不紊，避免出错。

本实用新型的第三实施方式涉及一种基于PXI结构的单端差分板卡，具体结构如图3所示。第三实施方式与第二实施方式大致相同，给出了信号整形器、第一阻抗匹配网络与第二阻抗匹配网络的具体结构。

具体地说，信号整形器包含：第一反相器301与第二反相器302；输入输出模块、第一反相器301、第二反相器302与单端差分转换单元依次串联。具体地说，是第一反相器301、第二反相器302与第一转换器依次串联。利用两个串联的反相器对第一TTL单端信号进行整形，可以使信号更理想。

第一阻抗匹配网络包含：第一电阻303、第二电阻304、第三电阻305、第四电阻306与第五电阻307。其中，第四电阻306与第五电阻307的阻值均为100欧姆。

第一电阻303的一端接电源电压VCC，另一端与第二电阻304相连，第二电阻304的另一端与第三电阻305相连，第三电阻305的另一端接地；第一电阻303与第二电阻304之间的节点分别与输入输出模块、第四电阻306相连，第四电阻306的另一端与单端差分转换单元相连。也就是，第一电阻303、第二电阻304与第三电阻305依次串联在电源电压VCC与地之间。

第二电阻304与第三电阻303之间的节点分别与输入输出模块、第五电阻307相连，第五电阻307的另一端与单端差分转换单元相连。具体地说，第四电阻306与第五电阻307均与第二转换器相连。

第一阻抗匹配网络，用于实现第一422差分信号与第二转换器之间的阻抗匹配。

第二阻抗匹配网络包含：第六电阻308与第七电阻309。其中，第六电阻308、第七电阻309的一端均与第一转换器相连，另一端均与输入输出模块相连，且第六电阻308与第七电阻309的阻值均为100欧姆，即通过串联的100欧电阻实现与外部信号的阻抗匹配。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，包含：输入输出模块、信号处理单元与单端差分转换单元；

所述输入输出模块分别与所述信号处理单元、所述单端差分转换单元相连，将接收的第一晶体管-晶体管逻辑TTL单端信号或者第一422差分信号输出至所述信号处理单元，并将经所述单端差分转换单元转换后的第二422差分信号或者第二TTL单端信号输出；

所述信号处理单元与所述单端差分转换单元相连，将接收的第一TTL单端信号进行整形或者将第一422差分信号进行阻抗匹配，以输出至所述单端差分转换单元；

所述单端差分转换单元，将整形后的第一TTL单端信号转换为第二422差分信号，或者，将阻抗匹配后的第一422差分信号转换为第二TTL单端信号，并输出至所述输入输出模块。

2.根据权利要求1所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述信号处理单元包含：信号整形器与第一阻抗匹配网络；

所述信号整形器与所述第一阻抗匹配网络分别串联在所述输入输出模块与所述单端差分转换单元之间；

所述信号整形器，对所述第一TTL单端信号进行整形，并输出至所述单端差分转换单元；

所述第一阻抗匹配网络，对所述第一422差分信号进行阻抗匹配，并输出至所述单端差分转换单元。

3.根据权利要求2所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述信号整形器包含：第一反相器与第二反相器；

所述输入输出模块、所述第一反相器、所述第二反相器与所述单端差分转换单元依次串联。

4.根据权利要求2所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述第一阻抗匹配网络包含：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻与第五电阻；

所述第一电阻的一端接电源电压VCC，另一端与所述第二电阻相连，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻相连，所述第三电阻的另一端接地；

所述第一电阻与所述第二电阻之间的节点分别与所述输入输出模块、所述第四电阻相连，所述第四电阻的另一端与所述单端差分转换单元相连；

所述第二电阻与所述第三电阻之间的节点分别与所述输入输出模块、所述第五电阻相连，所述第五电阻的另一端与所述单端差分转换单元相连。

5.根据权利要求1所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述单端差分转换单元包含：第一转换器、第二转换器与第二阻抗匹配网络；

所述信号处理单元、所述第一转换器、所述第二阻抗匹配网络与所述输入输出模块依次串联；

所述第一转换器，将整形后的第一TTL单端信号转换为第二422差分信号，并输出至所述第二阻抗匹配网络；

所述第二阻抗匹配网络，对所述第二422差分信号进行阻抗匹配，并输出至所述输入输出模块；

所述第二转换器串联在所述信号处理单元与所述输入输出模块之间，将将阻抗匹配后的第一422差分信号转换为第二TTL单端信号，并输出至所述输入输出模块。

6.根据权利要求5所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述第一转换器为26C31芯片。

7.根据权利要求5所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述第二转换器为26C32芯片。

8.根据权利要求1所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述输入输出模块为SCSI68连接器。

9.根据权利要求1所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，还包含电源模块；

所述电源模块分别与所述信号处理单元、所述单端差分转换单元相连，为所述信号处理单元与所述单端差分转换单元均提供5伏电压。

10.根据权利要求9所述的基于PXI结构的单端差分板卡，其特征在于，所述基于PXI结构的单端差分板卡可插入PXI机箱的对应插槽中；

所述电源模块为所述PXI机箱的PXI背板电源。