多级信号处理电路及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电路领域，具体而言，涉及一种多级信号处理电路及电子设备。


背景技术：

2.信号处理过程中，往往需要对获取的原始信号进行放大或者缩小处理，以使信号的强度满足采样需求。然而，研究发现，目前用于对信号进行放大或者缩小的电路，存在适应性欠佳的问题，使得需要针对不同的信号处理需求，针对性地设计相应的电路。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中的至少一个不足，本技术提供一种多级信号处理电路及电子设备，包括：
4.第一方面，本技术提供一种多级信号处理电路，所述多级信号处理电路包括至少一条信号处理线路；
5.针对每条所述信号处理线路，所述信号处理线路包括预设连接关系的多个信号处理模块，其中，每个所述信号处理模块用于放大输入的信号，或者每个所述信号处理模块用于缩小输入的信号；
6.所述多个信号处理模块各自的信号输出端还用于与信号采集模块连接，使得所述信号采集模块能够采集各所述信号处理模块处理后的输出信号。
7.第二方面，本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括所述的多级信号处理电路。
8.相对于现有技术而言，本技术具有以下有益效果：
9.本实施例提供的多级信号处理电路及电子设备中，该多级信号处理电路中的每条信号处理线路包括多个信号处理模块，可以用于对信号进行放大或者缩小处理；而每个信号处理模块的信号输出端可以用于与信号采集模块连接，使得信号采集模块可以根据需要采集其中一个信号处理模块输出的信号；因此，该信号处理线路能够适应多种信号处理需求。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
11.图1为本技术实施例提供的放大线路的结构示意图之一；
12.图2为本技术实施例提供的放大线路的结构示意图之二；
13.图3为本技术实施例提供的具有延时模块的放大线路；
14.图4为本技术实施例提供的具有自适应反馈模块的放大线路；
15.图5为本技术实施例提供的具有滤波模块的放大线路；
16.图6为本技术实施例提供的第一线路与第二线路的结构示意图；
17.图7为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
18.图标：101-第一放大器；102-第二放大器；103-第三放大器；104-第一延时模块；105-第二延时模块；106-第三延时模块；107-第一反馈开关；108-第二反馈开关；109-第一反馈模块；110-第二反馈模块；111-第一滤波模块；112-第二滤波模块；113-第三滤波模块；114-第一线路；115-第二线路；116-比较模块；117-第一选择开关；118-第二选择开关；10-多级信号处理电路；220-存储器；230-处理器；240-通信单元。
具体实施方式
19.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.目前，在设计电路板时，往往针对信号处理需求有针对性地设计相应的电路。以放大电路为例，由于不同的产品所处理信号的不同，因此对放大电路的放大倍数的需求也不尽相同，因此，需要针对不同的放大倍数设计相应的放大电路。
22.鉴于此，本实施例提供一种多级信号处理电路，多级信号处理电路包括至少一条信号处理线路；针对每条信号处理线路，信号处理线路包括预设连接关系的多个信号处理模块，其中，每个信号处理模块用于放大输入的信号，或者每个信号处理模块用于缩小输入的信号；
23.多个信号处理模块各自的信号输出端还用于与信号采集模块连接，使得信号采集模块能够采集各信号处理模块处理后的输出信号。
24.示例性的，如图1所示，假定该信号处理线路为放大线路，该线路包括依次串联的多个放大器，分别为第一放大器101、第二放大器102以及第三放大器103。其中，每个放大器的信号输出端与信号采集模块通信连接，因此，该信号采集模块能够采集每个放大器的输出信号。并且，由于多个放大器之间依次串联，因此，每个放大器信号输出端的信号放大倍数各不相同，从而信号采集模块可以根据设计需要，采集其中任意一个放大器输出的信号。
25.示例性的，继续以图1中的放大器所构建的放大线路为例。如图2所示，第一放大器101、第二放大器102以及第三放大器103之间的预设连接关系为并联关系，并且，第一放大器101、第二放大器102以及第三放大器103的信号输入端用于接收同一信号，每个放大器的信号输出端与信号采集模块通信连接，因此，使得该信号采集模块能够采集每个放大器的输出信号，从而信号采集模块可以根据设计需要，采集其中任意一个放大器输出的信号。
26.基于上述实施方式，该多级信号处理电路中的每条信号处理线路包括多个信号处理模块，可以用于对信号进行放大或者缩小处理；而每个信号处理模块的信号输出端可以
用于与信号采集模块连接，使得信号采集模块可以根据需要采集其中一个信号处理模块输出的信号；因此，该信号处理线路能够适应多种信号处理需求。
27.本实施例中，多个信号处理模块依次串联，为减少信号处理线路对采样模块采样通道的占用数量，针对每个信号处理模块，信号处理线路还包括与信号处理模块的信号输出端相连的延时模块；并且，若延时模块未位于信号处理线路的末端，延时模块的第一输出端与信号处理模块相邻的下一个信号处理模块的输入端连接。
28.其中，所有延时模块的第二输出端用于与信号采集模块的同一个采样通道连接；并且，延时模块用于在延时期间内，将信号处理模块的输出信号传输给采样通道，在延时期间以后，将信号处理模块的输出信号传输给与信号处理模块相邻的下一个信号处理模块。
29.示例性的，继续以图1中的多个放大器所构建的放大线路为例，但与图1不同的是，图3中的每个放大器均配置有延时模块，分别为第一延时模块104、第二延时模块105、第三延时模块106，并且，每个延时模块的信号保持时间为10ms；则若第一放大器101将放大后的信号由信号输出端输入到第一延时模块104后，该第一延时模块104会将放大后的信号在与采样模块的采样通道中保持10ms的时间，使得采样模块有足够的时间对第一放大器101放大后的信号进行采样；然后，当时间超过10ms后，第一延时模块104会将放大后的信号输入第二放大器102，以使第二放大器102对输入的信号继续进行放大。
30.由于各延时模块均能使得信号采集模块有充足的时间对采样通道中的信号进行采集，因此，即使所有延时模块的第二输出端用于与信号采集模块的同一个采样通道连接，也可以各模块之间输出的信号产生干扰，从而使得所有延时模块的第二输出端可以与信号采集模块的同一个采样通道连接，达到减少对采样模块采样通道的占用数量。
31.当然，本实施例中的延时模块可以使用延时电路实现，延时模块的延时时长可以根据需要进行适当调整，本实施例不做具体的限定。
32.本实施例中，多个信号处理模块依次串联，为使得该信号处理线路自动输出满足放大倍数或者缩小倍数的信号，信号处理线路还包位于相邻的信号处理模块之间的反馈开关；并且，针对每个反馈开关，信号处理线路还包括为反馈开关配置的自适应反馈模块。
33.自适应反馈模块的信号输入端与目标信号处理模块的信号输入端连接，自适应反馈模块的信号输出端与对应反馈开关的控制端连接，其中，目标信号处理模块为与反馈开关连接的上一个信号处理模块或者下一个信号处理模块。
34.而应理解的是，自适应反馈模块用于在目标信号处理模块的输出信号满足预设条件时，断开反馈开关。
35.示例性的，如图4所示，继续以图1中的多个放大器所构建的放大线路为例，但与图1不同的是，图4中的放大器之间通过反馈开关连接，包括第一反馈开关107以及第二反馈开关108，其中，各反馈开关默认处于关闭状态。并且，为每个反馈开关配置有自适应反馈模块，分别为第一反馈模块109以及第二反馈模块110，并且，第一反馈模块109的信号输出端与第一反馈开关107的控制端连接，用于控制第一反馈开关107；第二反馈模块110的信号输出端与第二反馈开关108的控制端连接，用于控制第二反馈开关108。
36.而每个自适应反馈模块的信号输入端的信号来源与用户设置的关闭条件相关。例如，当放大器输出信号的电压高于采样通道最大采样值的5％，则说明此时的信号存在失真的风险，因此，可以选择第二放大器102作为目标信号处理模块，并将第一反馈开关107的信
号输入端可以与第二放大器102的信号输出端连接；当放大器输出信号的电压位于采样通道最大采样值的80％～90％，则说明此时信号的放大倍数刚好合适，因此，可以选择第二放大器102作为目标信号处理模块，并将第一反馈开关107的信号输入端可以与第一放大器101的信号输出端连接。而本示例中，选择将第一反馈开关107的信号输入端可以与第二放大器102的信号输出端连接。
37.其中，本实施例中的自适应反馈模块包括比较电路，比较电路的第一输入端与目标信号处理模块的信号输出端连接，比较电路的第二输入端用于输入参考电压。用户可以根据设计需要，选择相应的电压阈值作为参考电压，因此，当信号处理线路为信号放大线路时，用于关闭反馈开关的预设条件可以是目标信号处理模块的输出信号大于第一电压阈值；当信号处理线路为缩小线路时，用于关闭反馈开关的预设条件可以是目标信号处理模块的输出信号小于第二电压阈值。
38.基于上述反馈开关以及自适应反馈模块的设计，可以使得信号处理线路自动关闭反馈开关，从而输出满足信号采集模块采样需求的信号。其中，该反馈开关可以是电子开关，例如mos管。
39.本实施例中，为使信号更为平滑，针对每个信号处理模块，信号处理线路还包括与信号处理模块的信号输出端相连的滤波模块；其中，若滤波模块未位于信号处理线路的末端，滤波模块信号输出端与信号处理模块相对应的反馈开关的输入端连接。
40.示例性的，如图5所示，在图4所示信号处理线路的基础上，在每个放大器的信号输出端设置一个滤波模块，分别为第一滤波模块111、第二滤波模块112、第三滤波模块113；其中，第一放大器101将信号输入到第一滤波模块111进行滤波处理后，再通过第一反馈开关107输入到第二放大器102。
41.第二放大器102对信号进行放大处理后，输入第二滤波模块112，使得第二滤波模块112对信号进行滤波处理后，再输入到第一反馈模块109以及经第二反馈开关108输入第三放大器103。
42.本实施例中，为使同一多级信号处理电路既能适应信号放大需求，还能适应信号缩小需求，至少一条信号处理线路包括第一线路以及第二线路，第一线路用于对信号进行缩小，第二线路用于对信号进行放大；
43.多级信号处理电路还包括线路选择模块，线路选择模块包括信号比较模块、第一选择开关以及第二选择开关，信号比较模块与第一选择开关以及第二选择开关各自的控制端连接。
44.第一选择开关与第二选择开关各自的信号输入端连接同一信号源，第一选择开关的信号输出端与第一线路连接，第二选择开关的信号输出端与第二线路连接。
45.信号比较模块用于在信号源的电压大于临界阈值时，导通第一选择开关，在信号源的小于或者等于临界阈值时，导通第二选择开关。
46.示例性的，如图6所示，包括第一线路114以及第二线路115，其中，第二线路115可以是与图1-图5所示的任意一种相似的线路。本示例中，可以选择图5中的线路作为第二线路115；当然，本领域技术人员可以根据需要进行适当调整，本实施例不做具体的限定。
47.第一线路114同样可以是与图1-图5所示的任意一种相似的线路，本领域技术人员同样可以根据需要进行适当调整，本实施例不做具体的限定。本示例中，第一线路114的结
area network，wan)、无线局域网(wireless local area networks，wlan)、城域网(metropolitan area network，man)、广域网(wide area network，wan)、公共电话交换网(public switched telephone network，pstn)、蓝牙网络、zigbee网络、或近场通信(near field communication，nfc)网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络可以包括有线或无线网络接入点，例如基站和/或网络交换节点，服务请求处理系统的一个或多个组件可以通过该接入点连接到网络以交换数据和/或信息。
57.该处理器230可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，并且，该处理器可以包括一个或多个处理核(例如，单核处理器或多核处理器)。仅作为举例，上述处理器可以包括中央处理单元(central processing unit，cpu)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、专用指令集处理器(application specific instruction-set processor，asip)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)、物理处理单元(physics processing unit，ppu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(reduced instruction set computing，risc)、或微处理器等，或其任意组合。
58.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
59.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
60.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。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技术中的具体含义。
61.以上所述，仅为本技术的各种实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。