CN2359836Y - 线性相敏检波有源包络还原器 - Google Patents
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Abstract
本线性相敏检波有源包络还原器中,线性相敏检波器输出的相敏检波输出信同时分别与至少两个并列状态的采样保持器相联接,各采样保持器分别以其采样和保持的控制输入端分别经与其对应的光耦合器与单片机的一I/O输出端联接,各采样保持器的输出端均与模拟开关联接,并经其后的电压跟随器输出保持信号。单片机有一I/O输入端同时还与可将调幅波同步信号作90度移相处理的90度移相器联接。单片机有两I/O输出端分别经各自的光耦合器与模拟开关联接,提供用于控制各采样保持器经该模拟开关输出的地址信号。
Description
本实用新型涉及的是一种虽特别适用但并非仅限于对高速运行列车轴箱轴温进行峰值包络还原检测的线性相敏检波有源包络还原装置。
高速变化的信号源数量多，对被调制后的高速变化的信号经解调和还原以进行检测或观察，是在不少领域中都有较多应用要求的。如，对高速运行中的列车车辆轴箱轴温的检测就是范围广，要求较高且对安全运行极为重要的一种应用。这类热辐射的波长在8～12微米范围内，车速在0～240千米/小时时，列车轴箱通过相关探测器的时间仅5毫秒左右。为提高探测器的检测灵敏度，中国专利文献CN2197272Y介绍了一种将探测信号用1000～2000赫高速调制后，再检波和对峰值进行包络还原，进行检测。对这种无需关心中间变化过程，只需实时了解调幅信号的幅度变化，即调幅信号的包络，采用普通阻容包络检波还原方法时，利用的是二极管的单向导通和电容的充放电过程把被调制的信号包络检出来，以恢复原信号。虽然其有电路简单和容易实现的优点，但由于其波形失真大，对电容和负载的要求较严格，对调制信号不能有较大干扰的要求也严格，且检波效率不高，因此其包络还原失真大且非线性，还原的信号不能实时反映被调信号的真实幅度，因而很难满足实际使用需要。
本实用新型的目的是针对上述情况，提供一种能提高抗干扰能力，特别是可提高小信号的信噪比，解决包络信号的非线性失真，能保证实时反映被调信号真实幅度的线性相敏检波有源包络还原器。
本实用新型的线性相敏检波有源包络还原器的结构是，来自线性相敏检波器已对传感器接收的调幅信号作相敏检波处理后的相敏检波输出信号输出端同时分别与至少两个并列状态的采样保持器相联接，以其中一个作跟踪采样，其余均处于保持状态的各采样保持器分别以其采样和保持的控制输入端经与其对应的光耦合器与单片机的一I/O输出端联接，各采样保持器的输出端分别与模拟开关的输入端联接后，经联接于模拟开关输出端之后的电压跟随器的输出端输出包络信号，该单片机另有一I/O输入端与带有可将与所说的调幅信号保持同步的调幅波同步信号依次作同/反相整形、锁相环路数字滤波和90度移相处理的90度移相器的输出端联接，所说的单片机另还有两I/O输出端分别经各自的光耦合器与模拟开关的地址输入端联接，用于提供控制各采样保持器依次经该模拟开关输出保持信号的选择地址信号。
在上述结构中所说的至少两个采样保持器中，以采用并列状态设置的四个为好，可使其依次始终有一个在作跟踪“采样”的同时，其余三个均处于“保持”状态。所说的各采样保持器，均可以在目前的普通采样保持器、中速采样保持器或高速采样保持器等类型的采样保持器中，根据使用的情况和需要选用。所说的光耦合器可以在目前常用的中速或高速光耦合器件中选用。所说的单片机可以选用目前的PIC系列、MC51系列、98系列或96系列等单片机中的任一种。所说的模拟开关可以在目前常用的AD75XXDI系列、AD7501～7507或CD40XX系列模拟开关中根据实际需要选用。
上述结构中所说的90度移相器的结构形式，可以将其设置于前后依次联接的同/反相器和数字锁相环之后，使调幅波同步信号依次经同/反相器整形和数字锁相环进行数字滤波后，由该90度移相器向单片机输出作90度移相的TTL同步信号。
在上述结构的基础上，所说的提供相敏检波输出信号的线性相敏检波器的结构，建议采用的较好方式是，来自传感器并作调幅处理后的调幅信号输出端与电压跟随器的输入端联接，该电压跟随器后分为两路输出端，其中的一端与运算放大器的同相输入端联接，其信号输出端与模拟开关的一输入端联接，该电压跟随器的另一端与运算放大器的反相输入端联接，其信号输出端与模拟开关的另一输入端联接；另有一前后顺序连接的光耦合器和同/反相器，该光耦合器的输入端与调幅波同步信号的输出端联接，该同/反相器的输出端与模拟信号开关的地址信号输入端联接，使与该调幅信号同步的调幅波同步信号经光耦合器隔离模拟地和数字地，并由同相或反相器整形后，自地址信号输入端也进入该模拟信号开关，控制两运算放大器经模拟开关的输出状态。该模拟开关的输出端后联接输出相敏检波信号的电压跟随器，由其输出端向上述各采样操持器提供的相敏检波信号。结构中所说的各电压跟随器和运算放大器均可根据实际情况，在目前常用的单运算放大器、双运算放大器或四运算放大器等类型的运算放大器中选用。
以下用附图所示的实例对本实用新型的上述内容作进一步说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于下述的实例。
图1是本实用新型的结构原理组成框图。
图2是上述结构中所涉及的一种线性相敏检波器的结构框图。
图3是与图1相对应的一种电路结构图。
图4是与图3结构相对应的控制信号流程图。
图5是与图3及图4结构中相应各点同一时序状态下的相关工作波形图。
图6是上述结构中所涉及的一种90度移相器的电路结构图。
图7是与图2相对应的一种电路结构图。
如图1和图3所示，在本线性相敏检波有源包络还原器中，将传感器接收的调幅信号作相敏检波处理后的相敏检波输出信号自线性相敏检波器输出后，同时分别与四个并列状态的LF398型普通采样保持器IC9-12的输入端联接，使其工作过程中，除依次轮流始终有一个在作跟踪“采样”以外，其余三个均处于“保持”状态。各采样保持器IC9-12分别以其采样和保持的控制输入端经与其对应的6N136型光耦合器联接于PIC16C57单片机IC2的一I/O输出端后；同时，各采样保持器的输出端分别均与AD7503模拟开关IC14的输入端联接，并经其后的LF356型运算放大器构成的电压跟随器IC13输出处于保持状态的输出信号。该单片机IC2另有一I/O输入端还与带有可将与所说的调幅信号保持同步的调幅波同步信号依次作同相整形、锁相环路数字滤波和90度移相处理的4046型90度移相器IC19的输出端联接。此外，该单片机IC2有两I/O输出端还分别经各自的6N136光耦合器IC7，8与模拟开关IC14的地址信号输入端联接，提供控制各采样保持器轮流依次作采样/保持的变换和经该模拟开关输出保持信号的地址信号。
在上述结构中，所说的90度移相器IC19的电路结构，可如图6所示。其输入端联接于于前后依次设置的4050型同相器IC17，和4046型数字锁相环IC18的输出端后，由该90度移相器IC19的输出端向单片机IC2输出作90度移相的TTL同步信号。
上述结构中提供相敏检波输出信号的线性相敏检波器的结构可如图2和图7所示。由传感器接收并经调幅处理后的调幅信号经电压跟随器IC20的同相端输入，反相端与输出端相接后分为两路，一路经运算放大器IC22的同相端输入，放大后的输出信号进入AD7501模拟开关IC23的一输入端S1；另一路经运算放大器IC21的反相端输入，经反相放大后的输出信号进入该模拟开关IC23的另一输入端S2；另有一上述与该调幅信号同步的调幅波同步信号经6N136光耦合器IC27隔离模拟地和数字地后，经4050型同(或反)相器IC26整形后，经该模拟开关IC23的地址信号输入端输入，用以控制两运算放大器IC21，22经模拟开关的输出状态。模拟开关IC23的输出端经电压跟随器IC24向各采样保持器IC9-12提供线性相敏检波输出信号。结构中所说的IC20，21，22，24均可采用AD-OP27型运算放大器。
本线性相敏检波有源包络还原器的工作过程是：来自线性相敏检波器的线性相敏检波输出信号同时分别进入四个并列的采样保持器IC9-12。与该调幅信号同步的调幅波同步信号依次经同相整形、锁相环路数字滤波和90度移相器IC19后，向单片机IC2输出移相90度的TTL同步信号，由单片机IC2的I/O输入输出口发出采样/保持的控制命令，经光耦合器IC3，4，5，6隔离后控制各采样保持器IC9-12依次对输入的相敏检波信号进行“采样”或“保持”。其控制信号流程如图4所示：当输入单片机的调幅波TTL同步信号处于上升沿时，由采样器IC9“采样”，其余采样器则处于“保持”状态，并由模拟开关IC14取采样器IC11的保持信号输出；该同步信号处于下降沿时，则由采样器IC10“采样”，其余则处于“保持”状态，模拟开关IC14则改为取IC12的“保持”信号输出；当同步信号进入下一个上升沿时，又由采样器IC11“采样”，其余则“保持”，模拟开关IC14又取IC9的“保持”信号输出；当该同步信号处于下降沿时，由采样器IC12“采样”，其余又处于“保持”状态，模拟开关IC14则取IC10的“保持”信号输出。如此循环往复进行。图3所示电路及图4所示流程中同一时序状态下各工作点的相关工作波形如图5所示。
由于本实用新型是在对传感器所接收的调幅信号作线性相敏检波处理的基础上，采用了在多个采样保持器中除依次轮流使其中的一个作跟踪“采样”外，其余均为由移相90度的TTL同步信号控制而处于的该调制信号峰点电压的“保持”状态，并由模拟开关依次将各采样保持器的该调制信号峰点电压“保持”状态的信号输出，得到被还原的调制信号。因此，使最终输出的包络还原信号不仅能有效地克服现有的非线性失真现象，满足了能最大限度不失真地实时了解调幅信号的幅度变化的需要，又能提高检波效率和所得信号的能量，大幅度地减小了噪声干扰，提高了信噪比。
Claims (10)
1.一种线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于来自线性相敏检波器的相敏检波输出信号输出端同时分别与至少两个并列状态的采样保持器相联接，以其中一个作跟踪采样，其余均处于保持状态的各采样保持器分别以其采样和保持的控制输入端经与其对应的光耦合器与单片机的一I/O输出端联接，各采样保持器的输出端分别与模拟开关的输入端联接后，经联接于模拟开关输出端之后的电压跟随器的输出端输出包络信号，该单片机另有一I/O输入端与带有可将与所说的调幅信号保持同步的调幅波同步信号依次作同/反相整形、锁相环路数字滤波和90度移相处理的90度移相器的输出端联接，所说的单片机另还有两I/O输出端分别经各自的光耦合器与模拟开关的地址输入端联接。
2.如权利要求1所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的采样保持器为并列状态设置的四个。
3.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的90度移相器(IC19)设置于前后依次联接的同/反相器(IC17)和数字锁相环(IC18)之后。
4.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于在所说的线性相敏检波器中，来自传感器并作调幅处理后的调幅信号输出端与电压跟随器的输入端联接，该电压跟随器后分为两路输出端，其中的一端与运算放大器的同相输入端联接，其信号输出端与模拟开关的一输入端(S1)联接，该电压跟随器的另一端与运算放大器的反相输入端联接，其信号输出端与模拟开关的另一输入端(S2)联接，另有一前后顺序连接的光耦合器和同/反相器，该光耦合器的输入端与调幅波同步信号的输出端联接，该同/反相器的输出端与模拟信号开关的地址信号输入端联接，模拟开关的输出端后联接输出相敏检波信号的电压跟随器。
5.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的电压跟随器可为单运算放大器、双运算放大器或四运算放大器类器件中的任一种。
6.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的采样保持器可为普通采样保持器、中速采样保持器或高速采样保持器中的任一种。
7.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的光耦合器可为普通中速或高速光耦合器件中的任一种。
8.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的单片机可为PIC系列、MC51系列、98系列或96系列单片机中的任一种。
9.如权利要求1或2所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的模拟开关可为AD75XXDI系列、AD7501～7507或CD40XX系列模拟开关中的任一种。
10.如权利要求4所述的线性相敏检波有源包络还原器，其特征在于所说的电压跟随器、运算放大器可为单运算放大器、双运算放大器或四运算放大器类器件中的任一种。
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Cited By (4)
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| CN108051092A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-18 | 广汉科峰电子有限责任公司 | 热敏电阻型高速轴温探测器的光学调制与解调系统 |
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1998
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106452578A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-02-22 | 武汉博思创信息科技有限公司 | 一种可见光通信系统中恢复畸变信号的方法 |
| CN108233929A (zh) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种离散量采样电路 |
| CN108233929B (zh) * | 2016-12-14 | 2021-06-01 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种离散量采样电路 |
| CN108051092A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-18 | 广汉科峰电子有限责任公司 | 热敏电阻型高速轴温探测器的光学调制与解调系统 |
| CN108051092B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-03-31 | 广汉科峰电子有限责任公司 | 热敏电阻型高速轴温探测器的光学调制与解调系统 |
| CN108680789A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-10-19 | 清华大学 | 基于倍频器和采样保持器的相敏检波器及相敏检波方法 |
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