[发明专利]一种信号幅度的转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于电子信号转换和自动控制领域的电路装置，具体的说，是一种对任意信号输出幅度能够进行程控的转换装置，主要应用于电子信号转换领域和机电结合的自动控制领域。

背景技术

在现有技术的电子设备和电子控制领域等信号频率不是很高的环境中，很多情况下都需要对一个信号的幅度进行控制，特别是在一些电子控制领域，经常需要对信号的幅度进行缩放的控制，而对信号频率、相位等特征不做改变，也就是说，只改变信号的幅度大小。

在电子机械方面，就相当于只改变机械的动作幅度，而不改变动作的轨迹路线形状。在电子设备中，就相当于只改变信号传输的增益，而不改变信号的其它特性。

在专利号为CN200510092193的日本石田琢磨的专利“自动增益控制电路”中，公开了一电路，包括：可变增益放大电路，具有由增益控制信号控制的增益，整流电路，整流上述可变增益放大电路的输出信号，电压比较器，将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较，增/减序计数器，对应上述电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，D/A转换电路，输出对应于上述增/减序计数器的计数值的电压，另外提供给上述可变增益放大电路的增益控制信号对应于上述D/A转换电路输出的电压，且上述电压比较器的阈值电压是对应于上述D/A转换电路输出电压的电压。

在专利号为CN03219245的中国南京航空航天大学的专利“微弱信号程控放大器”中，公开的电路包括前后级的放大电路和程控芯片。它是一种微弱信号程控放大器，由运算放大器组成前级放大，由程控放大器组成二级放大，由阻容滤波电路和运算放大器组成一级滤波电路，由阻容滤波电路和运算放大器组成二级滤波电路。其放大器具有极高的交流共模抑制比，且随着增益的增加而增大，对工频噪声和谐波有高效的抑制作用；放大器增益具有程控放大作用，根据输入信号的强弱，选择程控增益的大小；具有低通滤波器，滤出高频干扰；体积小，模块式器件，最大放大倍数可达16000倍。

但是，对于申请专利号为CN200510092193的专利文献，它所公开的是一种自动增益控制电路，也就是说输出的信号和输入的信号的增益会自动变化，满足输出信号的要求，但对于需要可控增益的需求却无法满足。

对于专利号为CN03219245的专利，由于程控芯片的控制只能分1、2、4、8、16倍这5级，对输出信号的放大倍数控制能力比较弱，其放大倍数固定，对于象5、6、7、11、1000等其它比较随意的程控放大倍数的需求无法满足要求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号幅度的转换装置，根据对信号进行的幅度转换提出一种简单有效的量程转换装置，可以对信号变化频率在一定范围内的任意信号进行程控转换输出，频率的变化范围受电路结构和使用器件特性的限制.

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案包括：

一种信号幅度的转换装置，其中，其包括：一信号预处理单元、一控制单元、一D/A转换器单元、一输出信号处理单元和一指令接口单元；其中，

所述信号预处理单元用于接收外界输入信号，经过转换之后把信号输送到所述D/A转换器单元的参考电平输入端；

所述指令接口单元用于接收外部命令，处理成所述控制单元能够识别的指令信号，传递给所述控制单元；

所述控制单元用于从所述指令接口单元接收控制指令和对D/A转换器单元进行编程控制，向所述D/A转换器单元写入程控数据，所述控制指令包含将D/A转换器单元输出信号的幅度增加还是减少，以及程控值是多少的信息；

所述D/A转换器单元用于根据所述控制单元写入的程控数据和参考电压输入端输入的外界信号，完成信号的转换输出，所述输出信号处理单元对所述D/A转换器单元的输出信号进行处理之后，输出到后续电路。

所述的装置，其中，所述信号预处理单元用于对输入信号进行电平转换，进行相应的限幅保护，对信号幅度进行适当的缩放以及滤波。

所述的装置，其中，所述控制单元和所述D/A转换器单元之间通过串型通信接口或者并口连接。

所述的装置，其中，所述指令接口单元与所述控制单元之间通过RS232或键盘接口连接。

所述的装置，其中，所述信号预处理单元采用运放、三极管或阻容网络实现。