[发明专利]一种量子测控设备连接监控装置

权利要求书

1.一种量子测控设备连接监控装置，其特征在于：包括分压和保护电路，运放与滤波电路，模拟数字信号转换电路ADC以及信号处理FPGA电路；

所述分压和保护电路通过采集端口JP1采集AWG与线缆连接端的被测信号，消除外部干扰后选出有效信号输入到运放与滤波电路；

所述运放与滤波电路对信号进行放大及滤波处理，限制信号的有效带宽，并将处理好的模拟信号输入到模拟数字信号转换电路ADC；

所述模拟数字信号转换电路ADC将模拟信号转换为数字信号；

所述信号处理FPGA电路读取模拟数字信号转换电路ADC输出的数字信号，利用FPGA芯片监控数字信号的电平，如果AWG与线缆连接端的电平为1V且无抖动，则认为AWG与线缆连接正常，否则则认为AWG与线缆连接异常，FPGA芯片发出告警信息，提示技术人员线缆异常，需要重新检查线缆问题。

2.根据权利要求1所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：所述分压和保护电路包括采集端口JP1，TVS二极管D1，电阻R1，电阻R2，电容C1和二极管D2；所述TVS二极管D1，电阻R2，电容C1和二极管D2均并联到采集端口JP1，所述TVS二极管D1一端接地，另一端与电阻R2之间串联电阻R1；

AWG与线缆连接端的被测信号经所述采集端口JP1进入分压和保护电路，消除外部干扰并滤出低频信号后接入运放与滤波电路。

3.根据权利要求2所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：AWG与线缆连接端的被测信号经所述采集端口JP1进入分压和保护电路，TVS二极管D1消除外部有害干扰后经电阻R1与电阻R2分压衰减，经电阻R2与电容C1组成RC滤波电路选择出低频的有效信号SIG_INPUT，所述二极管D2用于防止有效信号有害的过冲干扰。

4.根据权利要求3所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：所述运放与滤波电路包括电阻R6，电阻R3，电阻R4，参考电源VREF，运放电路U1.1，电阻R5，电容C2和电容C3；

所述有效信号SIG_INPUT和参考电源VREF均连接到运放电路U1.1的同向输入端，利用参考电源VREF对有效信号SIG_INPUT的直流偏置电压进行调整；运放电路U1.1与电阻R5，电容C2组成运放放大电路，将调整后的有效信号SIG_INPUT放大与滤波，经电阻R7和电容C3组成的RC滤波电路后接入模拟数字信号转换电路ADC。

5.根据权利要求4所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：所述有效信号SIG_INPUT经电阻R3连接到运放电路U1.1的同向输入端，所述参考电源VREF经电阻R4也连接到运放电路U1.1的同向输入端，所述电阻R5与电容C2组成滤波反馈电路，将运放电路U1.1的输出电压反馈到运放电路U1.1的反向输入端，所述运放电路U1.1的反向输入端经电阻R6接地，输出端经电阻R7和电容C3组成的RC滤波电路后输出信号ADC_INPUT，接入模拟数字信号转换电路ADC，所述电容C3另一端接地。

6.根据权利要求5所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：所述有效信号SIG_INPUT经电阻R3与电阻R4耦合后变为以参考电源VREF为基准点上下摆动的信号，实现对输入信号的直流偏置电压的调整；经过调整后的信号通过运放放大电路，将信号放大n倍，n＝R5/R6。

7.根据权利要求5所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：所述电容C2与电阻R5组成的滤波反馈电路在放大信号的同时滤除干扰，同时起到放大和滤波的功能；所述电阻R7和电容C3组成的RC滤波电路用于限制信号的有效带宽，使得信号ADC_INPUT进入模拟数字信号转换电路ADC时更加纯净。

8.根据权利要求6或7所述的量子测控设备连接监控装置，其特征在于：所述模拟数字信号转换电路ADC包括ADC模拟数字转换芯片U2，电源VCC和SPI总线，所述信号ADC_INPUT连接到ADC模拟数字转换芯片U2的VIN引脚，所述电源VCC连接到ADC模拟数字转换芯片U2的VDD引脚，所述ADC模拟数字转换芯片U2的GND引脚接地，CS引脚、SDO引脚和SCLK引脚通过SPI总线连接到信号处理FPGA电路。