专利名称：增益自动可调式智能数/模转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子应用技术领域，涉及一种数/模转换装置，具体地说是一种增益自动可调式智能数/模转换器。
技术背景随着光机电科技的飞速发展，利用编码器来测量旋转角度、速度、直线位移量，再将这些物理量转换为电信号来控制伺服系统工作的技术得到了越来越广泛的应用。编码器测量旋转角度、速度、直线位移量是靠编码器的多个狭缝相对于光源运动来实现的，因而它测出的这些物理量不是一个连续的变量，而是一个数字量。当编码器不出现跳码时，控制伺服系统工作的电信号是一个连续的控制变量，当编码器出现跳码时，控制伺服系统工作的电信号是一个不连续的控制变量，被控制的伺服系统的工作就会出现不稳定的现象。然而，这些控制伺服系统工作电信号的变化是瞬时的，目前还不宜监测到。
发明内容
为了实现对编码器出现跳码的实时监测，本实用新型将数/模转换电路和运算放大电路集于一体，构成一种能将数字信号转换为模拟信号并放大的装置，目的是提供一种增益自动可调式智能数/模转换器。
本实用新型包括总线接插件1、精密电压源2、滤波电路3、数/模转换器4、计数器5、比较器6、比较器7、运算放大电路8、印刷电路板管座9、运算放大电路10、吸收保护电路11。计算机通过总线与总线接插件1相连，总线接插件1的数据信号端与数/模转换器4和计数器5的数据信号端相连，总线接插件1的地址信号端与数/模转换器4、比较器6和比较器7的地址信号端相连，总线接插件1的写信号端与数/模转换器4的写信号端相连，总线接插件1的读信号端与计数器5的读信号端相连，精密电压源2的输出端与滤波电路3的输入端相连，滤波电路3的参考电压端分别与数/模转换器4、运算放大电路8、运算放大电路10的参考电压输入端相连，比较器6的锁存器片选信号端与数/模转换器4的锁存器片选信号端相连，比较器7输出更新逻辑的输出信号端与数/模转换器4的更新逻辑输入端相连，运算放大电路8和运算放大电路10的模拟电压输出端与印刷电路板管座9的模拟电压输出端相连，印刷电路板管座9的按键信号输出端与吸收保护电路11和计数器5的信号输入端相连。
吸收保护电路11包括瞬态抑制器12、电容13、电阻14。瞬态抑制器12与电容13、电阻14并联。它们的一个公共端分别与计数器5的按键信号输入端、印刷电路板管座9相连，另一公共端接地。
本实用新型的工作过程精密电压源2输出的+10V参考电压经滤波电路3滤波，输出稳定的参考电压给数/模转换器4、运算放大电路8和运算放大电路10。
按键信号通过印刷电路板管座9输入，经吸收保护电路11时，按键瞬间出现的电压冲击被吸收保护电路11吸收。经过吸收保护电路11的按键信号被输入到计数器5按键信号输入端。计数器5对按键信号进行记数，记数值被读入计算机中。
比较器6将地址信号与设定的卡地址数据比较，并输出锁存器片选信号送入数/模转换器4锁存器片选信号输入端。锁存器片选信号有效时，来自计算机的编码器的速度信号通过总线接插件3传输到数/模转换器4的锁存器内，编码器速度信号的幅值可根据按键信号记数值进行调整，以达到输出增益自动可调的目的。比较器7将地址信号与设定的更新逻辑输入地址比较，并输出更新逻辑输入信号送入数/模转换器4更新逻辑输入信号端。锁存器片选信号有效时，数/模转换器4的逻辑输入被更新。
数/模转换器4的两路模拟输出分别进入运算放大电路8和运算放大电路10，运算放大电路8和运算放大电路10的输出进入印刷电路板管座9。通过印刷电路板管座9，可用示波器监测到放大了的编码器速度值。
本实用新型利用数/模转换电路和运算放大电路，将编码器输出的速度数字信号转换为模拟信号并放大，实现了对编码器出现跳码时输出异常信号的实时监测。本实用新型也适用于其它数字信号的数/模转换并放大。
图1为本实用新型结构示意图，也是说明书摘要附图。图中1为总线接插件，2为精密电压源，3为滤波电路，4为数/模转换器，5计数器，6、7比较器，8、10运算放大电路，9印刷电路板管座，11吸收保护电路。
图2为本实用新型吸收保护电路11结构示意图，图中12为瞬态抑制器，13电容，14电阻。
图3为本实用新型实施例图。
具体实施方式
本实用新型包括总线接插件1，精密电压源2，滤波电路3，数/模转换器4，运算放大电路8，运算放大电路10，印刷电路板管座9，吸收保护电路11，其中计数器5、比较器6和比较器7由一片可编程逻辑器件的编程来实现。可编程逻辑器件采用型号为ISPLSI1024，也可选用其它容量满足5宏单元的可编程逻辑器件，总线接插件1采用规格为64的PC104总线插针，数/模转换器选用型号为A/D7837，亦可选用其它精度为12位的数/模转换器，运算放大电路8、10中的运算放大器采用型号为MAX427，精密电压源2采用型号为MAX876，印刷电路板管座9选用10个引脚的管座，吸收保护电路11中瞬态抑制器选用型号为TVS-5的二极管，电容21选用容量为0.1μF，电阻选用阻值为10K。
权利要求1.一种增益自动可调式智能数/模转换器，其特征是包括总线接插件(1)、精密电压源(2)、滤波电路(3)、数/模转换器(4)、计数器(5)、比较器(6)、比较器(7)、运算放大电路(8)、印刷电路板管座(9)、运算放大电路(10)、吸收保护电路(11)。计算机通过总线与总线接插件(1)相连，总线接插件(1)的数据信号端与数/模转换器(4)和计数器(5)的数据信号端相连，总线接插件(1)的地址信号端与数/模转换器(4)、比较器(6)和比较器(7)的地址信号端相连，总线接插件(1)的写信号端与数/模转换器(4)的写信号端相连，总线接插件(1)的读信号端与计数器(5)的读信号端相连，精密电压源(2)的输出端与滤波电路(3)的输入端相连，滤波电路(3)的参考电压端分别与数/模转换器(4)、运算放大电路(8)、运算放大电路(10)的参考电压输入端相连，比较器(6)的锁存器片选信号端与数/模转换器(4)的锁存器片选信号端相连，比较器(7)输出更新逻辑的输出信号端与数/模转换器(4)的更新逻辑输入端相连，运算放大电路(8)和运算放大电路(10)的模拟电压输出端与印刷电路板管座(9)的模拟电压输出端相连，印刷电路板管座(9)的按键信号输出端与吸收保护电路(11)和计数器(5)的信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述增益自动可调式智能数/模转换器，其特征是吸收保护电路(11)包括瞬态抑制器(12)、电容(13)、电阻(14)；瞬态抑制器(12)与电容(13)、电阻(14)并联；它们的一个公共端分别与计数器(5)的按键信号输入端、印刷电路板管座(9)相连，另一公共端接地。
专利摘要一种属于电子应用技术领域增益自动可调式智能数/模转换器，它包括精密电压源、滤波电路、数/模转换器、计数器、比较器、运算放大电路、吸收保护电路；计算机输出的编码器的速度信号传输到数/模转换器的锁存器内，由数/模转换器将其转换为模拟信号，编码器速度信号的幅值可通过计数器根据按键信号记数值进行调整，以达到输出增益自动可调的目的；数/模转换器的两路模拟输出信号通过运算放大电路放大输出到示波器，用示波器监测到放大了的编码器速度值。本实用新型通过将编码器输出数字信号差分、放大并转换为模拟信号的方法，实现了对编码器出现跳码时输出异常信号的实时监测，本实用新型也适用于其它数字信号的数/模转换并放大。
文档编号H03M1/66GK2785263SQ200520028318
公开日2006年5月31日 申请日期2005年3月4日 优先权日2005年3月4日
发明者王红宣 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所