[实用新型]具有远程控制增益和自校准功能的多通道抗辐射放大系统

说明书

本实用新型公开了一种具有远程控制增益和自校准功能的多通道抗辐射放大系统，包括I/V转换与隔离模块、背板、PLC控制系统等，PLC控制系统的输出端与I/V转换与隔离模块的输入端连接，经过I/V转换与隔离模块转换并光电隔离后的信号，传入背板后，发送到控制器FPGA，控制器FPGA的输出端分别与继电器驱动电路和16路增益可编程放大器连接，继电器驱动电路与继电器连接，自检信号产生电路的输出端与缓冲器连接，缓冲器与继电器连接，16路增益可编程放大器通过输入输出接口分别与继电器和PLC控制系统连接。本实用新型具有远程控制能力，可以在远端实现对增益的控制使用，降低了人员受核、磁辐射的可能性，保证人员的安全。

技术领域

本实用新型涉及放大器技术领域，尤其涉及一种具有远程控制增益和自校准功能的多通道抗辐射放大系统，应用在核聚变托卡马克装置、裂变反应堆、高能粒子加速器和同步辐射光源等强核辐射和强磁场环境的放大器领域。

背景技术

在核探测领域，信号的强弱在不同的条件下波动范围很大，在宽量程的信号测量场合一般都需要通过不同增益的放大器分成独立通道对信号进行放大处理或者通过人工拨段开关的方式进行不同量程通道的切换选择。但在裂变反应堆、核聚变托卡马克装置、高能粒子加速器和同步辐射光源等特殊场合，环境非常复杂，有很强的核辐射以及其他辐射（电磁、热辐射）。放大器一般会放置在相对离探测器比较接近的位置以保证小信号的提取质量，该位置核辐射和电磁辐射都是非常强的，此时人工手动控制增益的方案不具备使用条件。目前国内外在可控放大器研究和应用领域，多通过网络或者串口等通讯方式进行放大器增益控制，但是这些通讯转换模块并没有具体的抗辐照指标。此外，放大器在核环境下运行一段时间后，如何检测放大器是否工作正常，增益有无变化，还需要具备一套自校准的功能。因此，本实用新型研制的具有远程增益控制功能和自校准功能的多通道抗辐射放大器在涉核领域具有较强的应用价值。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种具有远程控制增益和自校准功能的多通道抗辐射放大系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种具有远程控制增益和自校准功能的多通道抗辐射放大系统，包括有I/V转换与隔离模块、背板、控制器FPGA、16路增益可编程放大器、输入输出接口、继电器驱动电路、继电器、自检信号产生电路、缓冲器和PLC控制系统，所述的PLC控制系统的输出端与I/V转换与隔离模块的输入端连接，经过I/V转换与隔离模块转换并光电隔离后的信号，传入背板后，发送到控制器FPGA，控制器FPGA的输出端分别与继电器驱动电路和16路增益可编程放大器连接，继电器驱动电路与继电器连接，所述的自检信号产生电路的输出端与缓冲器连接，缓冲器与继电器连接，16路增益可编程放大器通过输入输出接口分别与继电器和PLC控制系统连接，所述的PLC控制系统发送控制指令，PLC电流信号被I/V转换与隔离模块转换并光电隔离，传入背板，并被控制器FPGA接收、解码并处理，判断指令为自检还是增益调节，如果为自检，则输出对应通道的控制指令，给继电器驱动电路，经过继电器驱动电路控制继电器的闭合，所述的自检信号产生电路产生的自检信号经过缓冲器后输入到16路增益可编程放大器内，放大后的信号经输入输出接口传送至PLC控制系统；如果为增益调节，控制器FPGA 输出5位控制指令到16路增益可编程放大器，实现增益的远程控调节。在此基础上，对放大器的布局布线进行了周密设计，增加了放大器通道数的集成度，从而减小抗辐射屏蔽防护体的尺寸。

所述的16路增益可编程放大器的型号为PGA281，其具有数字可编程及故障指示功能。

所述的继电器的型号为JRW-221MD，为抗电磁干扰的军工级继电器，常用于航空、航天领域。