[发明专利]脉冲限幅转换电路

说明书

本发明公开的一种脉冲限幅转换电路，旨在提供一种占空比不变，输出的信号被限幅的脉冲限幅转换电路。本发明通过下述技术方案予以实现：电源芯片的输出端有一通过电阻R1接地连接电源芯片的接地并联回路，当电源芯片输入端输入直流电压Vi为7～20V的脉冲电压信号时，输出端电连接接单片机的I/O输入口，通过接地并联回路处理输出端获得输出高电平为5±0.25V的脉冲电压信号和≤0.5V的低电平脉冲电压信号Vo，该高低电平脉冲电压信号被单片机CPU识别，转换为对应的数字信号“1”与“0”，即是将脉冲电压信号的幅值限制在所需要的范围之内。本发明解决了现有技术二极管限幅电路外界干扰脉冲窜入电路引起信号某瞬间异常增大，导致电压波动的问题。

技术领域

本发明涉及一种主要用于计算机检测系统中的中央处理器CPU信号处理电路接口的脉冲限幅信号处理的转换电路。

背景技术

计算机检测系统的前置单元是传感器，输入直流电压一般是7～20V，输出为5±0.25V的直流电压。在电源为+5V的CPU系统中，经常需要将远超+5V的信号处理成该+5V系统能接受的信号。由于传感器输出的信号与计算机检测系统中的中央处理器CPU的接口不兼容，容易引起信号幅度异常增大，幅度异常增大的原因是多种多样的，例如偶然的因素，如电源电压的波动导致信号幅度在某瞬间增大许多，外界的大幅度干扰脉冲窜入电路也是引起信号某瞬间异常增大的常见原因。因此需要进行信号处理与转换。幅值较大的离散量信号需要限幅后送给CPU，常用的方法是采用二极管限幅电路、三极管限幅电路或光耦器件转换，二极管最基本的工作状态是导通和截止两种，利用这一特性可以构成限幅电路。所谓限幅，就是将信号的幅值限制在所需要的范围之内。所谓限幅电路，就是指限制电路中某一点的信号幅度大小，当信号幅度大到一定程度时，不让信号的幅度再增大；当信号的幅度没有达到限制的幅度时，限幅电路不工作。具有这种功能的电路称为限幅电路，利用二极管来完成限幅这一功能的电路称为二极管限幅电路。由于通常所需要限幅的电路多为高频脉冲电路、高频载波电路、中高频信号放大电路、高频调制电路等，故要求限幅二极管具有较陡直的U-I特性，使之具有良好的开关性能。从这一点出发，限幅二极管一般均由结型开关二极管2CK*担当;在一些特殊要求的电路中，点接触的检波二极管2AG*或开关二极管2AK*也可以作为限幅二极管完成限幅任务;还有一些需要较大幅值限幅或既需要限幅又需要温度自动补偿的特定电路，稳压二极管作为限幅二极管将会成为唯一正确的选择。因二极管是串在输入、输出之间，故称它为串联限幅电路。若二极管具有理想的开关特性，那么，当ui低于E时，D不导通，uO=E;当ui高于E以后，D导通，uO=ui。当输入振幅大于E的正弦波时，输出电压波形，将输出信号的下限电平限定在某一固定值E上，所以称这种限幅器为下限幅器。如将二极管极性对调，则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。将二极管和负载并联，则组成并联限幅器，也是一个上限幅器。将上、下限幅器组合在一起，就可以组成双向限幅电路。限幅电路是按在限定的范围削平信号电压波幅的电路，限幅电路常用于：①整形，如削去输出波形顶部或底部的干扰；②波形变换，如将输出信号中的正脉冲削去，只留下其中的负脉冲;③过压保护，如强的输出信号或干扰有可能损坏某个部件时，可在这个部件前接入限幅电路。由于二极管的存在，对输入信号会有影响;因为即使电压没有超过限幅范围，二极管的等效电阻也会与采样阻抗并联改变采样输人阻抗，使被测信号衰减，对采样的精度产生影响。投向拐点不陡峭，信号在限幅范围内也受到影响。信号内阻在信号输出时有压降，当得到电流输入时，电容的电压会增高，继而使整个系统供电电压升高，整个系统的元器件都被施加超过工作允许的高电压，元器件将受到破坏。因此，限幅电路在实际工作中出现问题时也不能保护A/D采样通道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术传感器输出的信号与计算机检测系统中央处理器CPU接口不兼容，容易引起信号幅度异常增大的问题，提供一种占空比不变，输出的信号被限幅的脉冲限幅转换电路。