[发明专利]用于靶场间仪器组-B码源信号统一的低温漂的调理电路

说明书

提供一种用于IRIG‑B码源信号的调理电路，包括依次串联连接的以下部件：预放大器，用于将输入的AC/DC IRIG‑B码源信号放大调整到合适的幅度；绝对值单元，用于获得预放大器输出的信号的绝对值信号；以及整形单元，整形电路用于对绝对值单元的输出信号进行整形，输出可被解码的DC IRIG‑B码信号。其中，绝对值单元由可配置放大器和电压钳位电路组成，可配置放大器基于输入信号被配置为精密电压跟随器或单位增益反相放大器进行工作，以将输入信号的绝对值输出；其中，当输入信号为正时，电压钳位电路对可配置放大器没有影响，可配置放大器按照精密电压跟随器进行工作；当输入信号变为负时，电压钳位电路将可配置放大器的同相输入端保持在虚地状态，可配置放大器按照单位增益反相放大器进行工作。

技术领域

本发明一般地涉及一种用于靶场间仪器组-B（IRIG-B）码源信号的调理电路。更具体地，涉及一种统一的低温漂的用于AC/DC靶场间仪器组-B（IRIG-B）码源信号的调理电路。

背景技术

IRIG-B时间码是美国靶场司令委员会的下属机构—靶场间仪器组（the Inter-Range Instrumentation Group）的电信工作组创建的。广泛用于工业领域的时间同步。

一般地，用作时钟同步信号的IRGI-B码信号分两种：调制的B码信号，通常称IRIG-B（AC）码，是一种模拟信号；以及未经调制的B码信号，通常称IRIG-B（DC）码，是一种数字信号。作为调制和未调制的码信号（AC/DC信号），IRIG-B码信号的幅度通常是5V，但是随着应用的越来越广泛IRIG-B码源信号的幅度范围变宽，例如对于调制的AC码源信号为200mV–20V。因此，需要IRIG-B码源信号调理电路，将幅度范围比较宽的AC/DC IRIG-B码源信号转换成能够被解码器解码的标准幅度AC/DC IRIG-B码信号，用于作时钟同步。

遗憾的是，由于现有的IRIG-B码源信号调理电路中的温度漂移特性，不能在-40℃到85℃的工业温度范围内将上述幅度较宽的IRIG-B码源信号调理成能够被解码器解码的标准幅度的IRIG-B码信号。

此外，考虑到调制的IRIG-B码源信号（AC码）和未调制的IRIG-B码源信号（DC码）的物理特性，现有的调理方法是采用分离的信号调理通道对AC码和DC码进行调理。这意味着将AC码和DC码信号调理电路分在两个不同的PCB组件上，增加了电路板的复杂度以及维护成本。

图1示出了现有的IRIG-B码源信号调理的示意图。AC/DC IRIG-B码源1的AC IRIG-B码源信号和DC IRIG-B码源信号被分别输入到不同的两个调理通道进行调理，其中，通道CH1是用于AC码源信号的调理电路21、通道CH2是用于DC码源信号的调理电路22，然后将调理后得到的IRIG-B码信号送到解码器3进行解码。

图1的调理方式缺点如下：

不能将用于AC码源信号调理的通道CH1和用于DC码源信号调理的通道CH2组合成一个通道，只能通过将通道CH1或CH2中的元件组装到单独的空白PCB上才能分别实现AC或DC IRIG-B码源信号调理，这增加了维护成本。

同时，现有的用于AC码源信号的调理电路21中用于整流的绝对值电路通常是将二极管串入信号通路利用其单向导电性来实现，参见图2所示的AC码源信号调理的通道CH1中的绝对值电路。遗憾的是由于二极管的前向导通电压的负温度特征-2.5mV/℃，当温度从25℃上升到85℃时，图2的绝对值电路中的二极管D1、D2前向导通电压下降150mV，这个下降幅度和最小200mV的AC码源信号幅度是可比的，会直接导致用于AC码源信号的调理电路21的后级积分比较电路的失效。这也就直接导致了对输入的IRIG-B码源信号的幅度的限制，在高温条件下必须提高输入信号幅值才能避免出错。