[发明专利]一种高压方波增益驱动信号幅度控制装置

权利要求书

1.一种高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：主要包括通用计算机、单片机、数模转换器、高压放大器、高压线性电源、直流偏置电路、监控电路、滤波电路，其中：

单片机连接通用计算机，单片机接收通用计算机发送控制单片机内部程序运行的控制命令；

单片机连接数模转换器，单片机接收并将通用计算机发送的数模转换器的输出电压设置值直接写入数模转换器内部的转换寄存器，用于控制数模转换器将输出电压设置值转换为原始模拟电压信号；

单片机连接监控电路，单片机读取监控电路生成的以数字量表示的取样信号值，依据取样信号值生成输出高压线性电源的使能控制信号，并将该数字量反馈回通用计算机；

高压线性电源连接到单片机，接收单片机发送的使能控制信号，生成并为高压放大器提供高压直流电压；

直流偏置电路，用于为高压放大器提供直流偏置电压；

高压放大器分别连接直流偏置电路、数模转换器和高压线性电源，接收由高压线性电源提供的高压直流电压、直流偏置电路提供的直流偏置电压信号和数模转换器生成的原始模拟电压信号，并将原始模拟电压信号、直流偏置电压信号经过线性放大，产生一个幅度可控的高压直流电压信号；

监控电路的输入端连接滤波电路输出端，用于对滤波电路输出的高压直流电压信号实时取样并进行模数转换，生成并输出以数字量表示的取样信号值；

滤波电路的输入端连接到高压放大器的输出端，接收并对高压直流电压信号进行滤波，输出滤波后的高压直流电压信号作为方波发生电路的供电电源。

2.根据权利要求1所述的高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：高压线性电源是将电子系统输入的24V电压升压到54V，并采用一级线性稳压器将高压线性电源输出的高压直流电压稳定在52V，作为高压放大器的供电电源。

3.根据权利要求1所述的高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：所述高压放大器采用单电源、大输出电流的高压运算放大器，用于将数模转换器产生的原始模拟电压信号线性放大6倍。

4.根据权利要求1所述的高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：所述直流偏置电路为高压放大器提供一路直流偏置电压信号，控制高压放大器输出的高压直流电压信号的幅度产生20V的直流偏置。

5.根据权利要求1所述的高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：监控电路由取样电路和模数转换器组成，取样电路对滤波电路输出的高压直流电压信号进行实时取样，并输出到模数转换器中转换为以数字量表示的取样信号值。

6.根据权利要求1所述的高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：滤波电路采用一个耐压为100V的10uF铝电解电容和1个1.0uF陶瓷电容对高压放大器输出的高压直流电压信号进行滤波，滤除纹波噪声。

7.根据权利要求1所述的高压方波增益驱动信号幅度控制装置，其特征在于：在单片机内部判断：当高压放大器输出的电压高于限定阈值电压时立即关闭高压线性电源的输出，用于保护电荷耦合器件。