CN207490905U - 一种电气信号压缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种电气信号压缩系统，包括A/D转换器、输入信号前处理电路、以及控制电路，所述A/D转换器输入端设置有信号前处理电路，所述信号前处理电路，包括对数放大器、电压‑电流转换器，所述A/D转换器信号输入端与所述对数放大器输出端连接，另一端与数字基带模块相连接；所述对数放大器另一端与所述电压‑电流转换器输出端相连接；所述电压‑电流转换器输入端设有共模信号减弱装置，所述共模信号减弱装置与电解电容相连，所述电解电容与信号输入端相连，本实用新型既保证了对各种宽范围的电气信号处理的精度和速度，又提高了电路的信噪比，从而很好地解决了电信号处理系统中精度与速度的矛盾。

Description

一种电气信号压缩系统

技术领域

本实用新型涉及信号处理领域，特别涉及一种电气信号压缩系统。

背景技术

现有的电气信号处理系统是通过采集芯片和数字信号处理(DSP)芯片构成，因而高速、高精度、低功耗的A/DC设计成为采集芯片设计中的重点之一。现有衡量A/DC的技术指标为转换精度和转换速度，与系统连接后这两项指标也决定了系统的精度和速度。转换器的这两项指标均与A/DC的位数有关，总的来说，位数越高，转换器精度越高，但转换速度越慢，小信号时的信噪比越低。传统的采集芯片只是用提高A/D转换器位数来达到所需的输入动态范围和转换精度，但是随着A/D转换器位数的提高，其速度越来越慢，小信号时的信噪比也很低。同时，芯片的成本也会大幅提高，结果导致整个系统的成本增加，但速度却降低。因此，在精度和速度之间权衡成为电气信号采集设计中的一大难题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种电气信号压缩系统，既保证了对各种宽范围的电气信号处理的精度和速度，又提高了电路的信噪比，从而很好地解决了电信号处理系统中精度与速度的矛盾。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电气信号压缩系统，包括A/D转换器、输入信号前处理电路、以及控制电路，所述A/D转换器输入端设置有信号前处理电路，所述信号前处理电路，包括对数放大器、电压-电流转换器，所述A/D转换器信号输入端与所述对数放大器输出端连接，另一端与数字基带模块相连接；所述对数放大器另一端与所述电压-电流转换器输出端相连接；所述电压-电流转换器输入端设有共模信号减弱装置，所述共模信号减弱装置与电解电容相连，所述电解电容与信号输入端相连。

所述控制电路，包括数字基带模块、滤波器以及控制器，所述滤波器一侧与所述数字基带模块相连，另一侧连接外接电源，所述滤波器连接所述数字基带模块的一端还并联有控制器，所述控制器一端与所述滤波器相连接，另一端与外部交流信号相连接，所述控制器与滤除干扰模块相连，所述滤除干扰模块与外部交流信号相连。

作为本技术方案的进一步改进，所述共模信号减弱装置为过采样滤波器。

作为本技术方案的进一步改进，所述滤波器采用带接地的滤波器。

作为本技术方案的进一步改进，所述A/D转换器为12位数A/D转换器。

作为本技术方案的进一步改进，所述对数放大器的输入动态范围为：7.5Decades，100pA—3.5mA。

作为本技术方案的进一步改进，所述滤除干扰模块采用高压瓷片电容。

作为本技术方案的进一步改进，所述数字基带模块与所述A/D转换器之间以及所述控制器与所述滤波器之间分别还设有1-5环的磁柱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的一种电气信号压缩系统，通过信号输入端设置过采样滤波器，提高了电路的信噪比；同时，在A/D转换器前端加入对数放大器，对电气信号进行压缩，增加了A/D转换器的输入范围，保证了对各种范围电信号处理的精度，同时保持了采集芯片的速度，有效解决了电气信号采集系统设计中的精度与速度的矛盾。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的主视图。

图中：1-滤波器，2-数字基带模块，3-磁柱，4-A/D转换器，5-对数放大器，6-电压-电流转换器，7-过采样滤波器，8-电解电容，9-磁柱，10-控制器，11-滤除干扰模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本实用新型提供了一种电气信号压缩系统，包括A/D转换器4、输入信号前处理电路、以及控制电路，A/D转换器4输入端设置有信号前处理电路，信号前处理电路，包括对数放大器5、电压-电流转换器6，A/D转换器4信号输入端与对数放大器5输出端连接，另一端与数字基带模块2相连接；对数放大器5另一端与电压-电流转换器6输出端相连接；电压-电流转换器6输入端设有共模信号减弱装置，优选地，共模信号减弱装置为过采样滤波器7，共模信号减弱装置与电解电容8相连，电解电容8与信号输入端相连。

控制电路，包括数字基带模块2、滤波器1以及控制器10，滤波器1一侧与数字基带模块相连，另一侧连接外接电源，滤波器1连接数字基带模块2的一端还并联有控制器10，控制器10一端与滤波器1相连接，另一端与外部交流信号相连接，控制器与滤除干扰模块11相连，滤除干扰模块11与外部交流信号相连，优选地，滤除干扰模块11采用高压瓷片电容，本实用新型通过信号输入端设置过采样滤波器，提高了电路的信噪比；同时，在A/D转换器前端加入对数放大器，对电气信号进行压缩，增加了A/D转换器的输入范围，保证了对各种范围电信号处理的精度，同时保持了采集芯片的速度，有效解决了电气信号采集系统设计中的精度与速度的矛盾。

优选地，滤波器1采用带接地的滤波器。

优选地，A/D转换器4为12位数A/D转换器。

优选地，对数放大器5的输入动态范围为：7.5Decades，100pA—3.5mA。

优选地，数字基带模块2与A/D转换器4之间以及控制器10与滤波器1之间分别还设有1-5环的磁柱9，根据现场情况确定需要加几环磁柱进行处理电源。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电气信号压缩系统，包括A/D转换器(4)、输入信号前处理电路、以及控制电路，其特征在于：

所述A/D转换器(4)输入端设置有信号前处理电路，所述信号前处理电路，包括对数放大器(5)、电压-电流转换器(6)，所述A/D转换器(4)信号输入端与所述对数放大器(5)输出端连接，另一端与数字基带模块(2)相连接；所述对数放大器(5)另一端与所述电压-电流转换器(6)输出端相连接；所述电压-电流转换器(6)输入端设有共模信号减弱装置，所述共模信号减弱装置与电解电容(8)相连，所述电解电容(8)与信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：

所述控制电路包括数字基带模块(2)、滤波器(1)以及控制器(10)，所述滤波器(1)一侧与所述数字基带模块(2)相连，另一侧连接外接电源，所述滤波器(1)连接所述数字基带模块(2)的一端还并联有控制器(10)，所述控制器(10)一端与所述滤波器(1)相连接，另一端与外部交流信号相连接，所述控制器(10)与滤除干扰模块(11)相连，所述滤除干扰模块(11)与外部交流信号相连。

3.根据权利要求1所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：所述共模信号减弱装置为过采样滤波器(7)。

4.根据权利要求2所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：所述滤波器(1)采用带接地的滤波器。

5.根据权利要求1所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：所述A/D转换器(4)为12位数A/D转换器。

6.根据权利要求1所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：所述对数放大器(5)的输入动态范围为：7.5Decades，100pA—3.5mA。

7.根据权利要求2所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：所述数字基带模块(2)与所述A/D转换器(4)之间以及所述控制器(10)与所述滤波器(1)之间分别还设有1-5环的磁柱(3)。

8.根据权利要求2所述的一种电气信号压缩系统，其特征在于：所述滤除干扰模块(11)采用高压瓷片电容。