專利名稱：一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在陣列信號(hào)處理領(lǐng)域中陣列傳感器信號(hào)處理電路多通道間一般采用分立多通道電路設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)有分立設(shè)計(jì)方案，所能達(dá)到的通道間幅相匹配度較差，無(wú)法滿足陣列所需的幅相精度要求，其電路體積也無(wú)法滿足便攜與易布設(shè)的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多通道模擬信號(hào)等相移、同增益的幅相一致放大。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，包括N通道模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)、N通道模擬信號(hào)輸出電路和邏輯控制電路，所述N通道模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)和N通道模擬信號(hào)輸出電路依次串聯(lián)；所述邏輯控制電路分別與第一模擬多路開(kāi)關(guān)和第二模擬多路開(kāi)關(guān)相連；所述N通道模擬信號(hào)輸入電路用于分別對(duì)多路輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；所述第一模擬多路開(kāi)關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將多路輸入信號(hào)混合成一路N通道混合信號(hào)；所述模擬放大模塊對(duì)N通道混合信號(hào)進(jìn)行放大和/或相位調(diào)整；所述第二模擬多路開(kāi)關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將一路N通道混合信號(hào)還原為多路幅相一致的輸出信號(hào)供所述N通道模擬信號(hào)輸出電路輸出。所述N通道模擬信號(hào)輸入電路的預(yù)處理包括隔直處理、帶寬限制處理和調(diào)制處理。所述N通道模擬信號(hào)輸出電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行直流恢復(fù)處理、帶寬限制處理和解調(diào)處理。所述第一模擬多路開(kāi)關(guān)為N 1工作模式。所述第二模擬多路開(kāi)關(guān)為1:N工作模式。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)電路時(shí)分復(fù)用同一路模擬放大模塊，實(shí)現(xiàn)多通道模擬信號(hào)等相移、同增益的幅相一致放大，滿足陣列所需的幅相精度要求。本發(fā)明可適用于低功耗、小體積、低成本、便攜和易布設(shè)的陣列傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖2是本發(fā)明中具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)電路框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，如圖1所示，包括N通道模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)、N通道模擬信號(hào)輸出電路和邏輯控制電路，所述N通道模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)和N通道模擬信號(hào)輸出電路依次串聯(lián)；所述邏輯控制電路分別與第一模擬多路開(kāi)關(guān)和第二模擬多路開(kāi)關(guān)相連，主要用于產(chǎn)生既定邏輯序列SEQ沒(méi)有順序要求，只需要在一個(gè)邏輯序列中覆蓋所有信號(hào)通道，并且每個(gè)通道僅出現(xiàn)一次即可；該邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ同時(shí)供第一模擬多路開(kāi)關(guān)和第二模擬多路開(kāi)關(guān)，作為通道切換控制時(shí)序邏輯；所述N通道模擬信號(hào)輸入電路用于分別對(duì)多路輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，例如進(jìn)行隔直處理、帶寬限制處理和調(diào)制處理，保證該方法在不改變信號(hào)特征的前提下，更能發(fā)揮其幅相一致放大作用；所述第一模擬多路開(kāi)關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將多路輸入信號(hào)混合成一路N通道混合信號(hào)，所述第一模擬多路開(kāi)關(guān)為N 1工作模式，以便將N路模擬信號(hào)輸入混合成一路復(fù)合信號(hào)；所述模擬放大模塊對(duì)N通道混合信號(hào)進(jìn)行放大和/或相位調(diào)整，該模擬放大模塊為N通道模擬信號(hào)公用的放大模塊，本發(fā)明通過(guò)該模擬放大模塊以多通道模擬信號(hào)共用一個(gè)模擬放大模塊的方式實(shí)現(xiàn)多通道模擬信號(hào)的幅相一致放大；所述第二模擬多路開(kāi)關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將一路N通道混合信號(hào)還原為多路幅相一致的輸出信號(hào)供所述N通道模擬信號(hào)輸出電路輸出，其中，所述第二模擬多路開(kāi)關(guān)為1:N工作模式，以便將一路放大后N通道混合信號(hào)拆分成N路模擬信號(hào)輸出。所述N通道模擬信號(hào)輸出電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行直流恢復(fù)處理、帶寬限制處理和解調(diào)處理。下面以一個(gè)具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，如圖2所示。1、N通道選擇為4通道，即幅相一致放大系統(tǒng)對(duì)4路陣列模擬信號(hào)進(jìn)行幅相一致放大。2、選用阻容低通濾波電路作為模擬信號(hào)輸入電路，保證輸入幅相一致放大系統(tǒng)的信號(hào)帶寬滿足放大模塊帶寬及模擬開(kāi)關(guān)速度要求。3、模擬多路開(kāi)關(guān)選擇74LS153芯片實(shí)現(xiàn)，由于74LS153芯片含有兩個(gè)四選一邏輯功能模塊，因此選擇74LS153-A模塊作為第一模擬多路開(kāi)關(guān)，工作在4 1模式，完成將4路模擬信號(hào)輸入混合成一路復(fù)合信號(hào)功能；選擇74LS153-B模塊作為第二模擬多路開(kāi)關(guān)，反向工作在1:4模式，完成將一路放大后N通道混合信號(hào)拆分成N路模擬信號(hào)輸出功能。4、選用LM324芯片作為模擬放大模塊完成4通道混合信號(hào)的放大功能。5、使用0SC_8M有源晶振結(jié)合DM74LS161A四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，產(chǎn)生74LS153芯片所需的地址碼輸入邏輯信號(hào)A0、Al，控制其輸出Y在D0-D3間切換，既定邏輯序列SEQ設(shè)置為通道信號(hào)遞增順序SEQ-ASC，即[DO，Dl, D2, D3]順序。
6、選用阻容低通濾波電路作為模擬信號(hào)輸出電路，用于對(duì)4通道信號(hào)輸入出進(jìn)行直流恢復(fù)、帶寬限制等后處理，保證該發(fā)明的方法對(duì)信號(hào)本質(zhì)特征的有效重建與恢復(fù)。7、通過(guò)以上部件搭建起來(lái)的四通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)孔徑為
4厘米的傳感器陣列信號(hào)的幅相一致放大，在輸入信號(hào)幅值為5mV、頻率為1kHz，LM324放大倍數(shù)設(shè)置為200倍，輸入/輸出阻容低通濾波_3dB截至頻率均設(shè)置為1. 5kHz,0SC_8M有源晶振結(jié)合DM74LS161A四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的通道信號(hào)遞增順序SEQ-ASC重復(fù)頻率IMHz等條件下，測(cè)試4通道輸出信號(hào)通道間增益一致性誤差最大值不大于O. 1%，相位誤差小于O. 01度，從而可以較好滿足特定應(yīng)用環(huán)境下陣列傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1.一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，包括N通道模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)、N通道模擬信號(hào)輸出電路和邏輯控制電路，其特征在于，所述N通道模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)和N通道模擬信號(hào)輸出電路依次串聯(lián)；所述邏輯控制電路分別與第一模擬多路開(kāi)關(guān)和第二模擬多路開(kāi)關(guān)相連；所述N通道模擬信號(hào)輸入電路用于分別對(duì)多路輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；所述第一模擬多路開(kāi)關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將多路輸入信號(hào)混合成一路N通道混合信號(hào)；所述模擬放大模塊對(duì)N通道混合信號(hào)進(jìn)行放大和/或相位調(diào)整；所述第二模擬多路開(kāi)關(guān)在邏輯控制電路產(chǎn)生的既定邏輯序列SEQ控制下將一路N通道混合信號(hào)還原為多路幅相一致的輸出信號(hào)供所述N通道模擬信號(hào)輸出電路輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號(hào)輸入電路的預(yù)處理包括隔直處理、帶寬限制處理和調(diào)制處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號(hào)輸出電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行直流恢復(fù)處理、帶寬限制處理和解調(diào)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述第一模擬多路開(kāi)關(guān)為N:1工作模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述第二模擬多路開(kāi)關(guān)為1:N工作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號(hào)輸入電路為阻容低通濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，其特征在于，所述N通道模擬信號(hào)輸出電路為阻容低通 濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多通道模擬信號(hào)幅相一致放大系統(tǒng)，包括模擬信號(hào)輸入電路、第一模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬放大模塊、第二模擬多路開(kāi)關(guān)、模擬信號(hào)輸出電路、邏輯控制電路。N通道信號(hào)輸入通過(guò)模擬信號(hào)輸入電路預(yù)先調(diào)理，經(jīng)過(guò)第一模擬多路開(kāi)關(guān)的N個(gè)通道按照既定邏輯序列SEQ生成N通道混合信號(hào)，輸入給系統(tǒng)唯一模擬放大模塊進(jìn)行模擬放大，產(chǎn)生放大后N通道混合信號(hào)，接入第二模擬多路開(kāi)關(guān)，在既定邏輯序列SEQ控制下經(jīng)過(guò)第二模擬多路開(kāi)關(guān)的N個(gè)通道對(duì)接至模擬信號(hào)輸出電路，經(jīng)其調(diào)理后產(chǎn)生N路信號(hào)輸出。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多通道模擬信號(hào)等相移、同增益的幅相一致放大。
文檔編號(hào)H03F3/60GK103078598SQ20121057557
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者宋恩亮, 劉華巍, 張?chǎng)? 袁曉兵, 李寶清 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所