[实用新型]基于PXIe总线的多通道隔离信号输出卡

说明书

本实用新型公开的是基于PXIe总线的多通道隔离信号输出卡，包括上位机，上位机通信连接有PXIe总线接口电路，PXIe总线接口电路包括数据通讯总线、电源总线，数据通讯总线依次通信连接有FPGA电路、DSP处理器，FPGA电路通信连接有多个信号通道，信号通道包括依次序通信连接的数字隔离电路、数模转换器、模拟输出通道，电源总线连接有多个隔离电源模块，每个电源模块连接有一个电源变换电路，电源变换电路分别与同一个信号通道上的数模转换器、模拟输出通道电连接以供电，本实用新型提高了可靠性、安全性及抗干扰性，运算能力强，为组建复杂应用系统提供强大的运算平台，使得输出卡的适用性强。

技术领域

本实用新型涉及一种多通道隔离信号输出卡，更具体一点说，涉及一种基于PXIe总线的多通道隔离信号输出卡。

背景技术

信号源一般是由处理器计算出需要的数据，然后将数据传递给对应数模转换器，数模转换器将数字信号转换为模拟信号后经由模拟输出电路输出。在多轴多点振动控制、电力设备测试、声学分析等领域，常常需要使用多通道输出的信号源产生多个的原始信号给多台功率放大器放大，放大后的信号提供给多台被激设备(比如振动台、电力电容器、作动器等)来完成需要的试验、测试。

现在常见的信号输出卡基本是基于PCI或PCIe总线的信号输出卡，基于PCI或PCIe总线的信号输出卡是插在计算机内PCI或PCIe插槽上的信号输出卡，输出卡与计算机主板间采用金手指互连方式，在恶劣的振动应用场合，其可靠性很难满足要求。基于PCI或PCIe总线的信号输出卡的输出与电源之间都是共地的，输出卡的多路输出之间也都是共地的，这些输出与后续的功率放大器都是直接连接，功率放大器及其激励的各种设备都是小至几kVA、大至几百甚至几千kVA的大功率设备，在它们工作不稳时很容易在信号环路上产生瞬间的冲击，这个冲击经由信号输出卡释放，瞬间的释放电流非常大，会对信号输出卡、功率放大器、振动台及被测设备造成损坏，而且易对于操作人员也造成伤害，由于信号输出卡的多路输出之间也都是共地的，所以在出现上述情况时产生的瞬间冲击容易通过信号输出卡引入到其它正常工作的功率放大器、被激设备，容易导致设备的损坏；另外信号输出卡的多个输出和后续的多台功率放大器共地，所以整个系统的工频回路非常复杂，容易引入工频环路噪声，导致系统噪声加大，并且由于工频回路非常复杂，很难查找噪声源头和释放路径。

实用新型内容

为了解决上述现有技术问题，本实用新型提供具有高可靠性、高安全性、强运算能力以及可提高抗工频干扰能力等技术特点的一种基于PXIe总线的多通道隔离信号输出卡。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

基于PXIe总线的多通道隔离信号输出卡，包括上位机，所述上位机通信连接有PXIe总线接口电路，所述PXIe总线接口电路包括数据通讯总线、电源总线，所述数据通讯总线依次通信连接有FPGA电路、DSP处理器，所述FPGA电路通信连接有多个信号通道，所述信号通道包括依次序通信连接的数字隔离电路、数模转换器、模拟输出通道，所述电源总线连接有多个隔离电源模块，每个电源模块连接有一个电源变换电路，所述电源变换电路分别与同一个信号通道上的数模转换器、模拟输出通道电连接以供电。

作为一种改进，所述PXIe总线接口电路采用针孔连接器。

作为一种改进，所述针孔连接器为ERNI公司的ERmet ZD或ERmet zeroXT系列的连机器。

作为一种改进，所述DSP处理器采用TI公司的6000系列32位高速浮点DSP处理器。

作为一种改进，所述FPGA电路采用XILINX公司的SPANTAN6LXT系列FPGA芯片。

作为一种改进，所述数字隔离电路包括高速数字隔离芯片，所述高速数字隔离芯片采用TI公司的ISO系列的数字隔离芯片，所述高速数字隔离芯片传递信号的频率最高为150MHz，最高承载电压为4000V。