[发明专利]一种低功耗声信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及便携式水声电子设备，具体涉及一种低功耗声信号发生器。

背景技术

现有的中国专利数据库中公开了在长基线异步水声定位系统实现高帧率无模糊定位系统。专利申请号为：201110047483.7，申请日为：2011.02.28，申请公布号为：CN102183741A，申请公布日：2011.09.14.该发明的特征在于：在信号发射端，信号的形式为组合脉冲串：所属组合脉冲串，交叉使用CW与LFM信号，并且前后脉冲的频率不同，在不降低帧率的条件下减小脉冲干扰；在信号接收端，对接收到的信号的处理方法为采用并行多通道自适应陷波器组合并行拷贝相关器组分别用于CW脉冲和LFM脉冲的检测、时延和频率估计。该系统结构复杂，信号容易交叉，无法满足便携式水声电子设备低功耗的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供能量消耗低，结构简单，一种低功耗声信号发生器

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种低功耗声信号发生器，包括集成电板，所述集成电板包括信号处理器和电源管理模块，所述信号处理器包括MSP430F1611微控制器，所述MSP430F1611微控制器连接DAC7611数模转换器，所述DAC7611数模转换器连接二阶巴特沃斯低通滤波器，所述二阶巴特沃斯低通滤波器连接HCNR200线性光耦电路，所述电源管理模块包括MAX1684和MAX831供电模块，所述MAX1684供电模块用于数字器件供电，所述MAX831供电模块用于模拟器件供电。MSP430F1611微控制器为16位RISC结构，具有丰富的寻址方式，27条内核指令，大量模拟指令，大量寄存器以及片内数据存储器，丰富的片内外设，包含有精密模拟比较器、硬件乘法器、两组频率可达8M的时钟模块、两个带大量捕获/比较器的16位定时器、可以使程序失控时迅速复位的看门狗、两个可实现异步、同步及多址访问的串行通信接口、数十个可实现方向设置及中断功能的并行输入、输出端口等，DAC7611数模转换器最高转换速率达到单次84us，12bit的量化精度，远远高于同类产品的8bit量化精度，所生成的信号波形形态更逼真，波形质量更高，二阶巴特沃斯低通滤波器的过渡带下降速度快，选频特性好，对零阶采样信号起到保持恢复的作用，HCNR200线性光耦电路光耦器件是一种把输入信号输出信号通过光媒介来隔离，放大的一种器件，能够有效地避免数字电路和模拟电路的互相干涉的情况，使输出信号不失真。本系统统一由锂电池供电，数字供电接口为7.8V，而模拟供电接口为29V，分别采用MAX1684供电模块和MAX831供电模块来实现系统供电，MAX1684供电模块属于PWM step-down型的DC-DC变换器，效率可达到96%，而且具有固定频率方式、常规方式、低功率方式和关闭方式四种不同的工作方式，MAX1684具有较宽的输入电压范围，MAX831供电模块是单块集成电路式，双极性，开关模式，脉宽调制式的DC-DC变换器它的输入电压最高可达30V，在本系统中作为模拟电路5V电源的输出。

所述二阶巴特沃斯低通滤波器设有OPA2344运放信号调理电路。二阶巴特沃斯低通滤波器的OPA2344运放信号调理电路对DAC7611数模转换器输出的信号进行比例放大，和电容电阻组成射极跟踪器，射极跟踪器作用是减少电路对电流的需求，增加输入电阻，增加对电路的驱动能力，降低输出阻抗，调节两个电阻的比值，就可以对输出电压幅度进行适当的放大。

所述HCNR200线性光耦电路设有OPA2344运放信号调理电路。经过HCNR200线性光耦电路内部的光电转换，输出的信号有一定的衰减和相位畸变，这时的OPA2344运放信号调理电路实现幅频特性的补偿和相位补偿，改善输出波形的质量，减少信号的频率衰减。

所述MAX1684供电模块设有用于MSP430F1611微控制器单独供电的TPS73HD301电源芯片。TPS73HD301电源芯片将MAX1684供电模块的5V电压转换成3.3V，供给MSP430F1611微控制器使用，避免浪费，降低功耗。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：实现功耗低，结构简单，信号不会交叉的发生器。

附图说明

图1为一种低功耗声信号发生器的结构示意图。

图2为430F1611微控制器模块。