專利名稱：一種可編程偽隨機(jī)多頻信號(hào)芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可編程偽隨機(jī)多頻信號(hào)芯片，尤其是涉及一種只需提供控制信號(hào)即可產(chǎn)生多頻偽隨機(jī)信號(hào)源，并提供IGBT模塊死區(qū)保護(hù)功能的可編程偽隨機(jī)多頻信號(hào)芯片。
背景技術(shù)：
電法勘探接收機(jī)測量電法勘探中的電場和磁場信號(hào)，為了對(duì)接收機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，或檢測接收機(jī)的故障，需要電法勘探接收機(jī)專用的信號(hào)發(fā)生器。美國ZONGE公司生產(chǎn)的GDP-32 II多功能電法接收機(jī)、加拿大鳳凰公司生產(chǎn)的V-8多功能電法接收機(jī)，使用雙極型方波和一定占空比的方波作為信號(hào)發(fā)生器波形。由于這些雙極型方波和一定占空比的方波帶寬有限，同時(shí)GDP-32 II和V-8接收機(jī)的信號(hào)發(fā)生器頻率按指數(shù)增加，頻率分辨率不高，因而無法對(duì)接收機(jī)進(jìn)行精確標(biāo)定。而現(xiàn)有接收機(jī)測量的電場和磁場信號(hào)的波形，除了各種占空比的方波外，還包括各種偽隨機(jī)波形、用戶自定義波形，波形的復(fù)雜度和帶寬也相應(yīng)提高，由此，一方面對(duì)頻率分辨率提出了更高要求，另一方面，又要求對(duì)接收機(jī)進(jìn)行快速標(biāo)定?，F(xiàn)有電法勘探信號(hào)發(fā)生器無法滿足電法勘探的上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種僅需提供控制信號(hào)即產(chǎn)生多頻偽隨機(jī)信號(hào)源，產(chǎn)生的信號(hào)精度高，時(shí)延少的可編程偽隨機(jī)多頻信號(hào)芯片。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其包括高頻信號(hào)分頻器模塊，相位同步控制模塊，偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊，IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊，過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊，時(shí)鐘源模塊，所述相位同步控制模塊與偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊相連，所述偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊與IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊，所述IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊與時(shí)鐘源模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊分別相連，所述時(shí)鐘源模塊與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊相連，所述過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊與IGBT-H型逆變橋相連，所述高頻信號(hào)分頻器模塊與相位同步控制模塊相連。經(jīng)電連接后將其編程于可編程邏輯電路芯片中。
本發(fā)明所述各模塊均有現(xiàn)有技術(shù)可供利用。
本發(fā)明工作方式輸入分頻控制選擇信號(hào)，輸入頻率組高頻時(shí)鐘信號(hào)，輸入頻率組低頻同步信號(hào)，輸入死區(qū)延時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。輸出正負(fù)相反的一對(duì)偽隨機(jī)多頻信號(hào)。
由高頻信號(hào)分頻模塊輸入一個(gè)高頻信號(hào)至多頻信號(hào)合成模塊，再由相位同步控制模塊輸入一個(gè)低頻信號(hào)到多頻信號(hào)合成模塊進(jìn)行多頻信號(hào)同步。多頻信號(hào)合成模塊輸出信號(hào)至IGBT逆變橋進(jìn)行信號(hào)處理，輸出一對(duì)正負(fù)相反的偽隨機(jī)多頻信號(hào)。由一個(gè)時(shí)鐘源模塊進(jìn)行控制。通過過流和報(bào)警模塊進(jìn)行保護(hù)。
本發(fā)明有益效果只需要提供控制信號(hào)即可產(chǎn)生多頻偽隨機(jī)信號(hào)源；產(chǎn)生的信號(hào)精度高，時(shí)延少，并提供了IGBT模塊死區(qū)保護(hù)功能。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的方框圖。
圖2為圖1所示實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括高頻信號(hào)分頻器模塊1，相位同步控制模塊2，偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊3，IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊4，過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊5，時(shí)鐘源模塊6，所述相位同步控制模塊1的U4口與偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊3的U5口相連，偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊3的U7口與IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊4的U8口相連，IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊4的U9口與時(shí)鐘源模塊6的U10口相連，IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊4的U11口與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊5的U13口相連，IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊4的U12口與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊5的U14口相連，時(shí)鐘源模塊6的U15口與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊5的U17口相連，時(shí)鐘源模塊6的U16口與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊5的U18口相連，過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊5的U19口與IGBT-H型逆變橋7的U20口相連，高頻信號(hào)分頻器模塊1的U21口與相位同步控制模塊2的U22口，相位同步控制模塊2的U1口外接，高頻信號(hào)分頻器模塊1的U3口外接。
參照?qǐng)D2。所述高頻信號(hào)分頻器模塊1由4個(gè)JK觸發(fā)器串聯(lián)組成2、4、8、16分頻器，輸出2、4、8、16分頻信號(hào)。再輸入到一個(gè)74151八選一數(shù)據(jù)選擇器中。數(shù)據(jù)選擇控制信號(hào)由外部輸入。74151的數(shù)據(jù)輸出端輸出0、2、4、8、16分頻信號(hào)；所述相位同步控制模塊2由一個(gè)d觸發(fā)器、1個(gè)與非門、2個(gè)或門和1個(gè)非門構(gòu)成，同步信號(hào)控制模塊2需要輸入激勵(lì)信號(hào)和低頻同步信號(hào)(由U1口)。它在激勵(lì)信號(hào)和低頻同步信號(hào)同為低電平的時(shí)候輸出一個(gè)負(fù)跳邊信號(hào)輸出至下一級(jí)電路用于同步，在非同步期間輸出一直輸出高電平。所述偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊3從高頻信號(hào)分頻器模塊1輸入，經(jīng)過分頻后的激勵(lì)信號(hào)和從同步信號(hào)控制模塊2輸入的同步信號(hào)，輸出偽隨機(jī)多頻信號(hào)。所述偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊3由1個(gè)d觸發(fā)器、5個(gè)JK觸發(fā)器、5個(gè)四與非門、7個(gè)三與非門、1個(gè)二與非門、1個(gè)十二或門、2個(gè)非門組成，5個(gè)JK觸發(fā)器和1個(gè)二與非門、1個(gè)三與非門、1個(gè)四與非門組成分頻器，輸出2、4、8、16、32分頻信號(hào)；其他元件構(gòu)成組合邏輯電路，將這5種頻率的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，輸出合成的5頻偽隨機(jī)信號(hào)(如果需要輸出更多頻的偽隨機(jī)信號(hào)，只需要添加更多的jk觸發(fā)器和組合邏輯運(yùn)算電路即可)。D觸發(fā)器負(fù)責(zé)鎖存運(yùn)算結(jié)果，并輸出偽隨機(jī)信號(hào)。同步信號(hào)連接到各JK觸發(fā)器和d觸發(fā)器的清零端，當(dāng)同步信號(hào)發(fā)生負(fù)跳邊時(shí)，所有的觸發(fā)器復(fù)位，重新開始計(jì)數(shù)和運(yùn)算。偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊3從分頻模塊輸入，經(jīng)過分頻后的激勵(lì)信號(hào)和從同步信號(hào)控制模塊輸入的同步信號(hào)。輸出偽隨機(jī)多頻信號(hào)。所述IGBT模塊死區(qū)控制延時(shí)模塊4由2個(gè)d觸發(fā)器、4個(gè)74197四位計(jì)數(shù)器、6個(gè)非門、2個(gè)八輸入與門構(gòu)成。IGBT模塊死區(qū)控制延時(shí)模塊輸入偽隨機(jī)多頻信號(hào)，輸入延時(shí)計(jì)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。輸出一對(duì)正負(fù)相反的偽隨機(jī)多頻信號(hào)。這一對(duì)信號(hào)不是完全相反，通過防死區(qū)延時(shí)模塊可以調(diào)節(jié)，在他們相互變化時(shí)會(huì)有幾十微秒的時(shí)間同時(shí)為低電平。這樣就可以保證IGBT智能模塊內(nèi)部所有橋臂不會(huì)發(fā)生同時(shí)導(dǎo)通，從而導(dǎo)致橋臂短路。偽隨機(jī)多頻信號(hào)由前級(jí)輸入，通過非門先變?yōu)橐徽回?fù)一對(duì)信號(hào)，分別接到一個(gè)d觸發(fā)器進(jìn)行鎖存。D觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)鐘分別由另一個(gè)觸發(fā)器的輸出控制計(jì)數(shù)器經(jīng)過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)延時(shí)后提供。每個(gè)觸發(fā)器都由2塊74197組成16位計(jì)數(shù)器和八與門對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行256次計(jì)數(shù)延時(shí)，每256個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)脈沖。所構(gòu)成的兩個(gè)觸發(fā)器形成互相鎖定的狀態(tài)，即只有另一個(gè)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)成低電平并經(jīng)過計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)延時(shí)后觸發(fā)器才會(huì)翻轉(zhuǎn)成高電平。觸發(fā)器的清零根據(jù)輸入的多頻信號(hào)直接進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。所述過流報(bào)警保護(hù)控制模塊5由兩個(gè)四與非門組成，它提供總輸出信號(hào)的輸出允許控制，輸入為過流保護(hù)信號(hào)、模塊報(bào)警信號(hào)、輸出允許信號(hào)和最終要輸出的多頻偽隨機(jī)信號(hào)。只有當(dāng)過流保護(hù)輸入、模塊報(bào)警輸入、輸出允許輸入引腳都為高電平的時(shí)候，才會(huì)輸出多頻偽隨機(jī)信號(hào)。只要這幾路輸入中間任意一路輸入變?yōu)榈碗娖剑麄€(gè)電路就只輸出低電平，則逆變模塊停止工作。
權(quán)利要求
1.一種可編程偽隨機(jī)多頻信號(hào)芯片，包括高頻信號(hào)分頻器模塊，相位同步控制模塊，偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊，IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊，過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊，時(shí)鐘源模塊，其特征在于，所述相位同步控制模塊與偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊相連，所述偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊與IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊，所述IGBT-H型逆變橋死區(qū)控制模塊與時(shí)鐘源模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊分別相連，所述時(shí)鐘源模塊與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊相連，所述過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊與IGBT-H型逆變橋相連，所述高頻信號(hào)分頻器模塊與相位同步控制模塊相連，經(jīng)電連接后將它們編程于可編程邏輯電路芯片中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可編程偽隨機(jī)多頻信號(hào)芯片，其相位同步控制模塊與偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊相連，偽隨機(jī)多頻信號(hào)合成模塊與IGBT－H型逆變橋死區(qū)控制模塊，IGBT－H型逆變橋死區(qū)控制模塊與時(shí)鐘源模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊分別相連，時(shí)鐘源模塊與過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊、過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊相連，所述過流和報(bào)警信號(hào)處理模塊與IGBT－H型逆變橋相連，所述高頻信號(hào)分頻器模塊與相位同步控制模塊相連。經(jīng)電連接后將其編程于可編程邏輯電路芯片中。本發(fā)明只要提供控制信號(hào)即可產(chǎn)生多頻偽隨機(jī)信號(hào)源；產(chǎn)生的信號(hào)精度高，時(shí)延少，并提供了IGBT模塊死區(qū)保護(hù)功能。
文檔編號(hào)H03L7/00GK101072028SQ20071003480
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者何繼善, 尹文斌, 賓亞新, 楊振, 楊威 申請(qǐng)人:湖南繼善高科技有限公司