一种单线控制两路给定信号电路的制作方法

1.本实用新型涉及信号波形生成技术领域，具体涉及一种单线控制两路给定信号电路。


背景技术：

2.在电子行业的生成实践和科研实验中，经常会遇到需要同时使用多路不同类型模拟信号源的情况，模拟信号源的产生一般使用信号发生器，但信号发生器的输出通道一般只有一路，当需要不同类型模拟信号源时，需要多台模拟信号源同时使用，这样容易导致电路结构更复杂、体积更大的情况。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的当需要不同类型模拟信号源时，需要多台模拟信号源同时使用这样容易导致电路结构更复杂、体积更大的缺陷，从而提供一种单线控制两路给定信号电路。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.本实用新型实施例提供一种单线控制两路给定信号电路，包括：方波发生器、调幅电路及调理电路，其中，方波发生器与外接电源连接，方波发生器用于生成双极性方波信号；调幅电路的输入端与方波发生器的输出端连接，调幅电路用于对双极性方波信号的正半周、负半周分别进行调幅，得到具有预设幅值的双极性方波信号；调理电路的输入端与调幅电路的输出端、外接电源连接，调理电路用于对调幅后的双极性方波信号的负半周信号依次进行反相、整流、滤波，得到给定电压信号；调理电路还用于对调幅后的双极性方波信号的正半周信号依次进行整流、滤波，得到给定电流信号。
6.在一实施例中，方波发生器包括：第一比较器、积分电路、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管，其中，第一比较器的正相输入端通过第一电阻接地；第一比较器的输出端分别与积分电路的第一端、第一二极管的阳极连接，第一比较器的输出端还通过第二电阻与其正相输入端连接；第一比较器的反相输入端与积分电路的第二端连接；第一比较器的正向电源端与外接电源连接，并通过第一电容接地；第一比较器的负向电源端与外界电源连接，并通过第二电容接地；积分电路的第三端接地；第一二极管的阴极与外接电源连接。
7.在一实施例中，调幅电路包括：分压电阻、电压调幅电路及电流调幅电路，其中，电压调幅电路的第一端通过分压电阻与方波发生器的输出端连接，电压调幅电路的第一端还与调理电路的输入端连接，电压调幅电路的第二端接地，电压调幅电路用于调节双极性方波负半周的幅值；电流调幅电路的第一端通过分压电阻与方波发生器的输出端连接，电流调幅电路的第一端还与调理电路的输入端连接，电流调幅电路的第二端接地，电流调幅电路用于调节双极性方波正半周的幅值。
8.在一实施例中，电压调幅电路包括：电压电位器、第二二极管，其中，电压电位器的
第一端与第二二极管的阴极连接，电压电位器的第二端与其第三端连接，电压电位器的第三端通过分压电阻与方波发生器的输出端连接，电压电位器的第三端还与调理电路的输入端连接；第二二极管的阳极接地。
9.在一实施例中，电流调幅电路包括：电流电位器、第三二极管，其中，电流电位器的第一端与第三二极管的阳极连接，电流电位器的第二端与其第三端连接，电流电位器的第三端通过分压电阻与方波发生器的输出端连接，电流电位器的第三端还与调理电路的输入端连接；第三二极管的阳极接地。
10.在一实施例中，调理电路包括：滤波跟随电路、电压调理电路及电流调理电路，其中，滤波跟随电路的输入端与调幅电路的输出端、外接电源连接，滤波跟随电路的输出端分别与电压调理电路的输入端、电流调理电路的输入端连接，滤波跟随电路用于对调幅后的双极性方波信号依次进行滤波、跟随处理；电压调理电路的输入端与外接电源连接，所述电压调理电路用于对滤波后的双极性方波信号的负半周信号依次进行反相、整流、滤波后，得到给定电压信号；电流调理电路用于对滤波后的双极性方波信号的正半周信号依次进行整流、滤波后，得到给定电流信号。
11.在一实施例中，滤波跟随电路包括：第三电容、第三电阻、第四二极管、第二比较器，其中，第二比较器的正相输入端分别与第四二极管的阳极、第三电阻的第一端连接，第二比较器的反相输入端与其输出端连接，第二比较器的输出端分别与电压调理电路的输入端、电流调理电路的输入端连接；第三电阻的第二端与调幅电路的输出端连接，第三电阻的第二端还通过第三电容接地；第四二极管的阴极与外界电源连接。
12.在一实施例中，电压调理电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第三比较器、第五二极管、第四电容，其中，第三比较器的正相输入端接地；第三比较器的反相输入端通过第四电阻与滤波跟随电路的输出端连接，第三比较器的反相输入端还依次通过第五电阻、第六电阻与外接电源连接；第三比较器的输出端与第五二极管的阳极连接，第三比较器的输出端还通过第七电阻与其反相输入端连接；第五二极管的阴极分别与第四电容的正极、第八电阻的第一端、第九电阻的第一端连接；第四电容的负极、第八电阻的第二端均接地；第九电阻的第二端输出给定电压信号。
13.在一实施例中，电流调理电路包括：第五电容、第六电容、第六二极管、第十电阻、第十一电阻，其中，第六二极管的阳极与调幅电路的输出端接地，第六二极管的阳极还通过第五电容接地；第六二极管的阴极分别与第六电容的正极、第十电阻的第一端、第十一电阻的第一端连接；第六电容的负极及第十电阻的第二端均接地；第十一电阻的第二端输出给定电流信号。
14.本实用新型技术方案，具有如下优点：
15.本实用新型提供的单线控制两路给定信号电路，调幅电路对方波发生器生成的双极性方波信号的正半周、负半周分别进行调幅，得到具有预设幅值的双极性方波信号，调理电路对调幅后的双极性方波信号的负半周信号依次进行反相、整流、滤波，得到给定电压信号，调理电路还对调幅后的双极性方波信号的正半周信号依次进行整流、滤波，得到给定电流信号，从而实现仅有一个方波发生器即可得到两路稳定的幅值可控的正向的给定信号。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
17.图1为本实用新型实施例提供的单线控制两路给定信号电路的一个具体示例的组成图；
18.图2为本实用新型实施例提供的单线控制两路给定信号电路的一个具体示例的具体电路结构图；
19.图3为本实用新型实施例提供的单线控制两路给定信号电路的另一个具体示例的组成图；
20.图4为本实用新型实施例提供的单线控制两路给定信号电路的另一个具体示例的组成图。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
25.实施例
26.本实用新型实施例提供一种单线控制两路给定信号电路，如图1所示，包括：方波发生器1、调幅电路2及调理电路3。
27.如图1所示，本实用新型实施例的方波发生器1与外接电源连接，方波发生器1用于生成双极性方波信号。
28.具体地，本实用新型实施例的方波发生器1内置积分电路，该积分电路处于充电及充电两种交替状态，从而使得方波发生器1输出具有正、负两种极性的方波信号。
29.如图1所示，调幅电路2的输入端与方波发生器1的输出端连接，调幅电路2用于对
双极性方波信号的正半周、负半周分别进行调幅，得到具有预设幅值的双极性方波信号。
30.具体地，本实用新型实施例的调幅电路2内置多个电位器，通过控制电位器的阻值大小，可以分别调节双极性方波信号的正半周、负半周波形幅值。
31.如图1所示，调理电路3的输入端与调幅电路2的输出端、外接电源连接，调理电路3用于对调幅后的双极性方波信号的负半周信号依次进行反相、整流、滤波，得到给定电压信号；调理电路3还用于对调幅后的双极性方波信号的正半周信号依次进行整流、滤波，得到给定电流信号。
32.在一具体实施例中，如图2所示，方波发生器1包括：第一比较器u1a、积分电路(由图中电容c1、电阻r1构成)、第一电容c3、第二电容c2、第一电阻r2、第二电阻r3、第一二极管v1。
33.如图2所示，第一比较器u1a的正相输入端通过第一电阻r2接地；第一比较器u1a的输出端分别与积分电路的第一端、第一二极管v1的阳极连接，第一比较器u1a的输出端还通过第二电阻r3与其正相输入端连接；第一比较器u1a的反相输入端与积分电路的第二端连接；第一比较器u1a的正向电源端与外接电源连接，并通过第一电容c3接地；第一比较器u1a的负向电源端与外界电源连接，并通过第二电容c2接地；积分电路的第三端接地；第一二极管v1的阴极与外接电源连接。
34.具体地，第一比较器u1a为反向输入的滞回比较器，当外接电源刚接入时，第一比较器u1a输出的信号可能为正极性信号或负极性信号，现假设第一比较器u1a的1脚输出幅值为+15v的正极性信号，则此时电容c1充电，在充电过程中，电容c1上电压呈指数规律上升，当第一比较器u1a的2脚的电压上升至r2/(r1+r2)*15时，即第一比较器u1a的3脚电压与其2脚电压相等时，第一比较器u1a的1脚反转输出幅值为-15v的负极性信号，则此时电容c1放电，在放电过程中，电容c1上电压呈指数规律下降，当第一比较器u1a的2脚的电压下降至-r2/(r1+r2)*15时，即第一比较器u1a的3脚电压大于其2脚电压相等时，第一比较器u1a的1脚再次反转输出幅值为15v的正极性信号，如此反复，第一比较器u1a的1脚输出双极性方波信号。
35.具体地，需要说明的是，图2中的+15v、-15v电压均为外接电源电压，该电压可根据实际情况设定，在此不作限制。
36.在一具体实施例中，如图3所示，调幅电路2包括：分压电阻21、电压调幅电路22及电流调幅电路23。
37.如图3所示，电压调幅电路22的第一端通过分压电阻21与方波发生器1的输出端连接，电压调幅电路22的第一端还与调理电路3的输入端连接，电压调幅电路22的第二端接地，电压调幅电路22用于调节双极性方波负半周的幅值。
38.如图3所示，电流调幅电路23的第一端通过分压电阻21与方波发生器1的输出端连接，电流调幅电路23的第一端还与调理电路3的输入端连接，电流调幅电路23的第二端接地，电流调幅电路23用于调节双极性方波正半周的幅值。
39.具体地，本实用新型实施例的电压调幅电路22及电流调幅电路23中均设置电位器，两个电位器的阻值大小，分别决定双极性方波信号的负半周幅值及正半周幅值。
40.在一具体实施例中，如图2所示，电压调幅电路22包括：电压电位器rv、第二二极管v2，其中，电压电位器rv的第一端与第二二极管v2的阴极连接，电压电位器rv的第二端与其
第三端连接，电压电位器rv的第三端通过分压电阻21(图2中电阻r4为分压电阻)与方波发生器1的输出端连接，电压电位器rv的第三端还与调理电路3的输入端连接；第二二极管v2的阳极接地。
41.如图2所示，电流调幅电路23包括：电流电位器ri、第三二极管v3，其中，电流电位器ri的第一端与第三二极管v3的阳极连接，电流电位器ri的第二端与其第三端连接，电流电位器ri的第三端通过分压电阻21(图2中电阻r4为分压电阻)与方波发生器1的输出端连接，电流电位器ri的第三端还与调理电路3的输入端连接；第三二极管v3的阳极接地。
42.具体地，如图2所示，本实用新型实施例中，由电压电位器rv、第二二极管v2及分压电阻21(图2中电阻r4为分压电阻)构成分压电路，通过调节电压电位器rv的阻值可以调节方波负半周的幅值，由电流电位器ri、第三二极管v3及分压电阻21(图2中电阻r4为分压电阻)构成分压电路，通过调节电流电位器ri的阻值可以调节方波正半周的幅值。
43.具体地，本实用新型实施例的电压调幅电路22、电流调幅电路23可以调节双极性方波信号的正半周幅值还是负半周幅值是由第二二极管v2、第三二极管v3的连接方式决定的，若第二二极管v2、第三二极管v3分别反向连接，则电压调幅电路22可以调节双极性方波信号的正半周幅值，电流调幅电路23可以调节双极性方波信号的负半周幅值。
44.在一具体实施例中，如图4所示，调理电路3包括：滤波跟随电路31、电压调理电路32及电流调理电路33。
45.如图4所示，滤波跟随电路31的输入端与调幅电路2的输出端、外接电源连接，滤波跟随电路31的输出端分别与电压调理电路32的输入端、电流调理电路33的输入端连接，滤波跟随电路31用于对调幅后的双极性方波信号依次进行滤波、跟随处理。
46.如图4所示，电压调理电路32的输入端与外接电源连接，电压调理电路32用于对滤波后的双极性方波信号的负半周信号依次进行反相、整流、滤波后，得到给定电压信号。
47.如图4所示，电流调理电路33用于对滤波后的双极性方波信号的正半周信号依次进行整流、滤波后，得到给定电流信号。
48.在一具体实施例中，如图2所示，滤波跟随电路31包括：第三电容c4、第三电阻r5、第四二极管v4、第二比较器u1b，其中，第二比较器u1b的正相输入端分别与第四二极管v4的阳极、第三电阻r5的第一端连接，第二比较器u1b的反相输入端与其输出端连接，第二比较器u1b的输出端分别与电压调理电路32的输入端、电流调理电路33的输入端连接；第三电阻r5的第二端与调幅电路2的输出端连接，第三电阻r5的第二端还通过第三电容c4接地；第四二极管v4的阴极与外界电源连接。
49.具体地，第三电容c4与第三电阻r5构成rc滤波电路，其用于对调幅后的双极性方波信号进行滤波，第二比较器u1b跟随该滤波后的双极性方波信号，滤波根据电路与调幅电路2的配合，在第二比较器u1b的7脚可以得到一个正、负幅值可调的方波信号。
50.在一具体实施例中，如图2所示，电压调理电路32包括：第四电阻r7、第五电阻r6、第六电阻r172、第七电阻r8、第八电阻r10、第九电阻r141、第三比较器u1d、第五二极管v5、第四电容e1。
51.如图2所示，第三比较器u1d的正相输入端接地；第三比较器u1d的反相输入端通过第四电阻r7与滤波跟随电路31的输出端连接，第三比较器u1d的反相输入端还依次通过第五电阻r6、第六电阻r172与外接电源连接；第三比较器u1d的输出端与第五二极管v5的阳极
连接，第三比较器u1d的输出端还通过第七电阻r8与其反相输入端连接；第五二极管v5的阴极分别与第四电容e1的正极、第八电阻r10的第一端、第九电阻r141的第一端连接；第四电容e1的负极、第八电阻r10的第二端均接地；第九电阻r141的第二端输出给定电压信号。
52.具体地，第四电阻r7、第五电阻r6、第六电阻r172、第七电阻r8及第三比较器u1d构成反向电路，由于电压调幅电路22是对双极性方波信号的负半周幅值进行调幅，因此该反向电路对调幅后的双极性方波信号的负半周进行反向后，得到正向的信号，该正向信号经由第五二极管v5、第八电阻r10、第九电阻r141、第四电容e1构成的整流滤波电路后，得到稳定输出的正向的给定电压信号。
53.在一具体实施例中，如图2所示，电流调理电路33包括：第五电容c63、第六电容e2、第六二极管v6、第十电阻r9、第十一电阻r142。
54.如图2所示，第六二极管v6的阳极与调幅电路2的输出端接地，第六二极管v6的阳极还通过第五电容c63接地；第六二极管v6的阴极分别与第六电容e2的正极、第十电阻r9的第一端、第十一电阻r142的第一端连接；第六电容e2的负极及第十电阻r9的第二端均接地；第十一电阻r142的第二端输出给定电流信号。
55.具体地，由于电流调幅电路23对双极性方波信号的正半周幅值进行调幅，因此电流调理电路33中不需要电压调理电路32中的反向电路，则是直接对双极性方波信号的正半周直接进行整流滤波，得到稳定输出的正向的给定电流信号。
56.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。