一種信號粗調放大控制電路的製作方法

2023-09-21 16:14:15

本實用新型涉及模擬信號調節技術領域,具體地說是一種信號粗調放大控制電路。

背景技術：

在智能控制系統中，數據採集作為測控系統不可缺少的部分，數據採集是指從數據源收集、識別和選取數據的過程，數據採集的性能特點直接影響到整個系統。在實際情況下，採集到的信號變化往往比較大，然而現有採集系統的信號放大增益固定，造成小信號採樣無法放大到合適的區間，從而影響採樣精度和以後的數據分析。

技術實現要素：

為克服上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一种放大倍數可調的信號粗調放大控制電路。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種信號粗調放大控制電路，其特徵是：包括對輸入信號實現1、4、16、64和256倍放大的四個級聯的放大電路，每個放大電路包括放大倍數為4的放大單元和級間濾波電容；還包括控制晶片U15和受控制晶片U15控制的五個電子開關U11B、U11C、U11D、U12A和U12B，五個電子開關通過控制放大單元的導通實現對應放大倍數的選擇。

優選地，所述控制晶片的型號為74HC595。

優選地，所述控制晶片U15的15管腳連接電子開關U11B的12管腳，1管腳連接電子開關U11C的5管腳，2號管腳連接電子開關U11C的6管腳，3管腳連接電子開關U12A的13管腳，4管腳連接電子開關U12B的12管腳，13管腳接地，10管腳接+5V電源。

優選地，所述放大單元包括放大器、電源濾波電容和阻抗匹配電阻，所述級間濾波電容包括電容C41～C46，所述放大器包括U9A、U9B、U10A和U10B，所述電源濾波電容包括電容C37～C40，所述阻抗匹配電阻包括電阻R18～R29。

優選地，電容C41的一端連接電子開關U12D的8管腳，另一端連接電阻R26的一端，電阻R26的另一端分別連接電子開關U11B的10管腳和放大器U9A的3管腳，U9A的2管腳分別連接電阻R18和R22的一端，電阻R22的另一端接地，放大器U9A的1管腳分別連接電阻R18的另一端，電容C42、電阻R27的一端和電子開關U11C的3管腳，電容C42的另一端接地，U9A的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C37的兩端分別接U9A的8管腳和地；

電阻R27的另一端連接放大器U9B的5管腳，U9B的6管腳分別連接電阻R19和R23的一端，電阻R23的另一端接地，放大器U9B的7管腳分別連接電阻R19的另一端，電容C43、C44，電阻R28的一端，電容C43、C44的另一端接地，U9B的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C38的兩端分別接U9B的8管腳和地；

電阻R28的另一端分別連接電子開關U11D的9管腳和放大器U10A的3管腳，U10A的2管腳分別連接電阻R20和R24的一端，電阻R24的另一端接地，放大器U10A的1管腳分別連接電阻R20的另一端，電容C45、電阻R29的一端和電子開關U12A的2管腳，電容C45的另一端接地，U10A的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C39的兩端分別接U10A的8管腳和地；

電阻R29的另一端連接放大器U10B的5管腳，U10B的6管腳分別連接電阻R21和R25的一端，電阻R25的另一端接地，放大器U10B的7管腳分別連接電阻R21的另一端、電容C46的一端和電子開關U12B的10管腳，電容C46的另一端接地，U10B的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C40的兩端分別接U10B的8管腳和地。

優選地，所述電子開關為4066電子開關。

本實用新型的有益效果是：與現有技術相比，本實用新型採用四級獨立的放大電路，對輸入信號實現1、4、16、64、256倍的放大；每級放大電路可通過電子開關控制導通，從而實現了輸入信號的增益可調；採用串並轉換晶片74HC595控制電子開關的導通，實現增益倍數的選擇。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構圖；

圖2是本實用新型的電路圖。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，並結合其附圖，對本實用新型進行詳細闡述。

如圖1和圖2所示，本實用新型包括四個級聯的放大電路，每個級聯的放大電路包括放大倍數為4的放大單元和級間濾波電容，對輸入信號實現1、4、16、64和256倍的放大，還包括控制晶片U15和受控制晶片U15控制的五個電子開關U11B、U11C、U11D、U12A和U12B，五個電子開關構成調解網絡，通過控制放大單元的導通實現對應放大倍數的選擇，電子開關U11B、U11C、U11D、U12A和U12B分別對應控制的放大倍數為1、4、16、64和256倍。

優選地，所述控制晶片U15為串並轉換晶片74HC595。控制晶片U15的15管腳連接電子開關U11B的12管腳，1管腳連接電子開關U11C的5管腳，2號管腳連接電子開關U11C的6管腳，3管腳連接電子開關U12A的13管腳，4管腳連接電子開關U12B的12管腳，13管腳接地，10管腳接+5V電源。

優選地，所述放大單元包括放大器、電源濾波電容和阻抗匹配電阻，所述級間濾波電容包括電容C41～C46，所述放大器包括U9A、U9B、U10A和U10B，所述電源濾波電容包括電容C37～C40，所述阻抗匹配電阻包括電阻R18～R29。其中，所述放大器為LM6172，電容C37～C46的電容值均為0.1μF，電阻R18～R21的電阻值均為30KΩ，電阻R22～R25的電阻值均為10KΩ，電阻R26～R29的電阻值均為2KΩ。

優選地，電容C41的一端連接電子開關U12D的8管腳，另一端連接電阻R26的一端，電阻R26的另一端分別連接電子開關U11B的10管腳和放大器U9A的3管腳，U9A的2管腳分別連接電阻R18和R22的一端，電阻R22的另一端接地，放大器U9A的1管腳分別連接電阻R18的另一端，電容C42、電阻R27的一端和電子開關U11C的3管腳，電容C42的另一端接地，U9A的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C37的兩端分別接U9A的8管腳和地；

電阻R27的另一端連接放大器U9B的5管腳，U9B的6管腳分別連接電阻R19和R23的一端，電阻R23的另一端接地，放大器U9B的7管腳分別連接電阻R19的另一端，電容C43、C44，電阻R28的一端，電容C43、C44的另一端接地，U9B的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C38的兩端分別接U9B的8管腳和地；

電阻R28的另一端分別連接電子開關U11D的9管腳和放大器U10A的3管腳，U10A的2管腳分別連接電阻R20和R24的一端，電阻R24的另一端接地，放大器U10A的1管腳分別連接電阻R20的另一端，電容C45、電阻R29的一端和電子開關U12A的2管腳，電容C45的另一端接地，U10A的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C39的兩端分別接U10A的8管腳和地；

電阻R29的另一端連接放大器U10B的5管腳，U10B的6管腳分別連接電阻R21和R25的一端，電阻R25的另一端接地，放大器U10B的7管腳分別連接電阻R21的另一端、電容C46的一端和電子開關U12B的10管腳，電容C46的另一端接地，U10B的4管腳接-5V電壓，8管腳接+5V電壓，電容C40的兩端分別接U10B的8管腳和地。

優選地，所述電子開關為4066電子開關。

以上所述只是本實用新型的優選實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本實用新型的保護範圍。