CN210038511U - 一种模拟信号电压采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟信号电压采集电路，包括多路缩放电路，每路缩放电路的输入端输入模拟输入信号，各路缩放电路的输出端连接模拟复用开关，从缩放电路输出的信号输入到模拟复用开关，模拟复用开关通过处理器的控制信号控制；模拟复用开关的输出端连接程控增益放大器，从模拟复用开关输出的信号再输入到程控增益放大器中；本实用新型可简化硬件设计，降低硬件成本。

Description

一种模拟信号电压采集电路

技术领域

本实用新型涉及一种模拟信号电压采集电路。

背景技术

模拟信号电压的采集是电路数字化的关键技术之一。目前常规的技术一般是先对采样点的电压做放大或者缩小处理，处理后的模拟信号输入给ADC(Analog DigitalConverter)转换为数字信号，这些数字信号再传输给处理器使用。

目前常规的技术一般是每个被采样信号搭配单独的采样电路，如果采样信号较多的情况下需要较多的采样电路，造成电路复杂，增加硬件成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是一种模拟信号电压采集电路，采用多路模拟信号采集，输入初级对模拟信号做缩放处理，使信号电压幅度在后级输入要求范围内，处理后的信号传输给模拟复用开关，从多路输入模拟信号中选择其中一路输出给程控增益放大器，保证放大器输出的信号电压幅度在ADC输入电压的最佳采样范围内，然后ADC采集该模拟信号的电压值，转换为数字电平信号再传输给处理器使用，可简化硬件设计，降低硬件成本。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种模拟信号电压采集电路，包括多路缩放电路，每路缩放电路的输入端输入模拟输入信号，各路缩放电路的输出端连接模拟复用开关，从缩放电路输出的信号输入到模拟复用开关，模拟复用开关通过处理器的控制信号控制；

模拟复用开关的输出端连接程控增益放大器，从模拟复用开关输出的信号再输入到程控增益放大器中；

程控增益放大器输出端连接ADC，从程控增益放大器输出的信号输入到ADC中，ADC根据处理器的命令进行采样，ADC连接处理器，ADC输出的采样数据发送给处理器，处理器接收到数据后对数据进行分析采样。

作为优选的技术方案，程控增益放大器受到处理器的控制信号的控制，用于选择不同的增益来控制程控增益放大器输出的电压范围。

作为优选的技术方案，所述处理器上具有输入端以及输出端，输出端增加保护器件，输入、输出端还接入有外部设备。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用多路模拟信号采集，输入初级对模拟信号做缩放处理，使信号电压幅度在后级输入要求范围内，处理后的信号传输给模拟复用开关，从多路输入模拟信号中选择其中一路输出给程控增益放大器，保证放大器输出的信号电压幅度在ADC输入电压的最佳采样范围内，然后ADC采集该模拟信号的电压值，转换为数字电平信号再传输给处理器使用，可简化硬件设计，降低硬件成本。

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为本实用新型的系统方框图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本实用新型使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，包括多路缩放电路，每路缩放电路的输入端输入模拟输入信号，各路缩放电路的输出端连接模拟复用开关，从缩放电路输出的信号输入到模拟复用开关，模拟复用开关通过处理器的控制信号控制；

模拟复用开关的输出端连接程控增益放大器，从模拟复用开关输出的信号再输入到程控增益放大器中；

程控增益放大器输出端连接ADC，从程控增益放大器输出的信号输入到ADC中，ADC根据处理器的命令进行采样，ADC连接处理器，ADC输出的采样数据发送给处理器，处理器接收到数据后对数据进行分析采样。

程控增益放大器受到处理器的控制信号的控制，用于选择不同的增益来控制程控增益放大器输出的电压范围。

处理器上具有输入端以及输出端，输出端增加保护器件，输入、输出端还接入有外部设备，外部设备可以为键盘、按键等等，根据需要增设。

工作原理：

1、电路有n路模拟输入，即模拟输入1，模拟输入2，...模拟输入n，由于接入的模拟信号电压范围变化较大，其电压范围不一定下一级模拟复用开关输入电压的要求范围内，因此在每个模拟输入初级增加缩放电路进行处理，保证输入的模拟信号经过缩放电路后其电压A1,A2…An在模拟复用开关要求的电压范围内；

2、从缩放电路输出的信号A1,A2…An输入到模拟复用开关，模拟复用开关受到处理器的控制信号1的控制，用于选择A1,A2..An中的某一路信号输送到模拟复用开关的输出端，得到信号X，并且信号X应该和选择的某一路信号一致。这样可以实现对多路输入信号进行流水线采样；

3、从模拟复用开关输出的信号X再输入到程控增益放大器中，使用程控增益放大器的目的是为了使输入给ADC采样的电压值在ADC的最佳采样电压范围内，采集的电压值会更加精确。程控增益放大器受到处理器的控制信号2的控制，用于选择不同的增益来控制程控增益放大器输出的电压范围。这一步可以得到程控增益放大器输出的信号Y；

4、从程控增益放大器输出的信号Y输入到ADC中，ADC根据处理器的命令进行采样，这一步实现了模拟转换为数字的操作。采样完成后得到的采样数据已经是数字信号，可以被处理器直接接收处理；

5、从ADC输出的采样数据发送给处理器，处理器接收到数据后对数据进行分析采样的电压Y是否在ADC的最佳采样范围内，如果发现数据过大或者过小重新发送控制信号2给程控增益放大器调整增益，然后再次采集和接收采样数据，直到数据大小处于最佳采样范围内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用多路模拟信号采集，输入初级对模拟信号做缩放处理，使信号电压幅度在后级输入要求范围内，处理后的信号传输给模拟复用开关，从多路输入模拟信号中选择其中一路输出给程控增益放大器，保证放大器输出的信号电压幅度在ADC输入电压的最佳采样范围内，然后ADC采集该模拟信号的电压值，转换为数字电平信号再传输给处理器使用，可简化硬件设计，降低硬件成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种模拟信号电压采集电路，其特征在于：包括多路缩放电路，每路缩放电路的输入端输入模拟输入信号，各路缩放电路的输出端连接模拟复用开关，从缩放电路输出的信号输入到模拟复用开关，模拟复用开关通过处理器的控制信号控制；

模拟复用开关的输出端连接程控增益放大器，从模拟复用开关输出的信号再输入到程控增益放大器中；

程控增益放大器输出端连接ADC，从程控增益放大器输出的信号输入到ADC中，ADC根据处理器的命令进行采样，ADC连接处理器，ADC输出的采样数据发送给处理器，处理器接收到数据后对数据进行分析采样。

2.如权利要求1所述的模拟信号电压采集电路，其特征在于：程控增益放大器受到处理器的控制信号的控制，用于选择不同的增益来控制程控增益放大器输出的电压范围。

3.如权利要求1所述的模拟信号电压采集电路，其特征在于：所述处理器上具有输入端以及输出端，输出端增加保护器件，输入、输出端还接入有外部设备。

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