专利名称：一种i/v转换器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种I/V(电流/电压)转换器电路。
背景技术：
同步辐射光源是否具有稳定的光束是检验该光源优劣的重要指标，因此，精确标定X射线光束位置测量系统(XBPM)，以获得准确的光束位置信息，是光源运行的必要保障。作为同步辐射装置上测量光束位置的XBPM，其常见的形式是刀片式光束位置探测器 (MBPM)，这种刀片式位置探测器的电子学系统由偏置高压和束流积分器组成，其工作原理是从刀片式位置探测器的刀片上得到的电流信号由I/V转换器积分，再由ADC(模数转换器)数字化后读出，并用计算机处理，从而得到位置信息。由此可见，I/V转换器的线性度是整个电子学系统的关键，因此迫切需要研发一种适用于上述刀片式位置探测器的I/V转换器电路，以满足上述需要。
实用新型内容为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种高精度、高稳定度的I/V转换器电路，以提供I/V转换器足够大的线性动态范围，从而解决刀片式位置探测器的测量精度和重复性的问题。本实用新型所述的一种I/V转换器电路，它包括依次连接的一积分电路、一比较电路、一复合脉冲电路、一脉冲放大电路和一滤波整流电路，还包括一连接在所述积分电路的输入端与地之间的多段取样电路，其中，所述多段取样电路接收一外部输入的电流信号， 所述比较电路还接收一外部输入的阈值电压信号，所述复合脉冲电路还接收一外部输入的载波脉冲，所述滤波整流电路输出一隔离大电压信号。在上述的I/V转换器电路中，所述多段取样电路包括串联的一第一取样开关和一第一取样电阻、串联的一第二取样开关和一第二取样电阻、串联的一第三取样开关和一第三取样电阻以及串联的一第四取样开关和一第四取样电阻，其中，所述第一至第四取样开关的输入端相连至所述积分电路的输入端，并接收所述电流信号，所述第一至第四取样电阻的输出端分别接地；所述积分电路包括一第一运算放大器，该第一运算放大器的一输入端通过一第五电阻与所述第四取样开关的输入端相连，其另一输入端通过一第一电容与该第一运算放大器的输出端相连；所述比较电路包括一第二运算放大器，该第二运算放大器的一输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，其另一输入端接收所述阈值电压信号；所述复合脉冲电路包括一与门，该与门的一输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，其另一输入端接收所述载波脉冲；所述脉冲放大电路包括一达林顿管、一第一二极管和一变压器，且该变压器包括一初级线圈和一次级线圈，所述达林顿管的基极与所述与门的输出端连接，其射极接地，
3其集电极与所述第一二极管的正极连接，所述变压器的初级线圈的两端分别连接在所述第一二极管的正负两极；所述滤波整流电路包括一第二二极管、一第二电容和一第六电阻，所述第二二极管的正极与所述变压器的次级线圈的一端连接，其负极分别经过所述第二电容和第六电阻与所述次级线圈的另一端连接至地。在上述的I/V转换器电路中，所述第一取样电阻的阻值分别是所述第二至第四取样电阻的阻值的二倍、四倍和八倍。由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型通过采用多段取样电路对刀片式位置探测器的刀片得到的电流信号实施多个线性段内的取样，从而取得对应的取样电压信号，并使该取样电压信号依次经过积分电路、比较电路、复合脉冲电路、脉冲放大电路和滤波整流电路后形成与电流信号成正比的隔离大电压信号，以保证大范围的I/V转换器的线性度，并使其工作稳定、误差减�。佣沟镀轿恢锰讲馄鞯牟饬烤群椭馗葱蕴岣摺�
图1是本实用新型一种I/V转换器电路的原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施例进行详细说明。如图1所示，本实用新型，即一种I/V转换器电路，它包括依次连接的一积分电路 2、一比较电路3、一复合脉冲电路4、一脉冲放大电路5和一滤波整流电路6，还包括一连接在积分电路2的输入端与地之间的多段取样电路1，其中，多段取样电路1包括串联的第一取样开关Kl和第一取样电阻R1、串联的第二取样开关K2和第二取样电阻R2、串联的第三取样开关K3和第三取样电阻R3以及串联的第四取样开关K4和第四取样电阻R4，其中，第一至第四取样开关Kl至K4的输入端相连至积分电路2的输入端，并接收一外部输入的电流信号I，第一至第四取样电阻Rl至R4的输出端分别接地，且第一取样电阻Rl的阻值分别是第二至第四取样电阻R2至R4的阻值的二倍、四倍和八倍，即Rl = 2R2 = 4R3 = 8R4 (在本实施例中，设定第一取样电阻Rl的阻值为 100K Ω )，因此，通过不同的取样开关，即第一至第四取样开关Kl至Κ4的闭合状态组合，能形成不同的阻值来对电流信号I进行取样，并在A点处形成与之一一对应的取样电压信号。积分电路2包括一第一运算放大器Al，该第一运算放大器Al的一输入端通过一第五电阻R5与第四取样开关Κ4的输入端相连，其另一输入端通过一第一电容Cl与该第一运算放大器Al的输出端相连，并在B点处形成一锯齿波的积分电压信号，在本实施例中，设定由第五电阻R5和第一电容Cl组成的积分常数τ = R5XC1 = 50uS，远小于电流信号I的变化；比较电路3包括一第二运算放大器A2，该第二运算放大器A2的一输入端与第一运算放大器Al的输出端连接，其另一输入端接收一外部输入的阈值电压信号Vf，即第二运算放大器A2将B点处形成的锯齿波的积分电压信号与阀值电压信号Vf (在本实施例中，设定Vf = 5V)比较，并在其输出端，即C点处形成一脉冲宽度与电流信号I成正比的PWM脉冲波形；[0019]复合脉冲电路4包括一与门F，该与门F的一输入端与第二运算放大器A2的输出端连接，其另一输入端接收一外部输入的载波脉冲Fe，即与门F将C点处形成的PWM脉冲波形与载波脉冲Fc (在本实施例中，设定Fc = IOKHz)合成，并在其输出端，即D点处形成一载波PWM脉冲；脉冲放大电路5用于将D点处的载波PWM脉冲驱动放大，并隔离输出，它包括一达林顿管BG、一第一二极管Dl和一变压器T，且变压器T包括一初级线圈Tl和一次级线圈 T2，达林顿管BG的基极与与门F的输出端连接，其射极接地，其集电极与第一二极管Dl的正极连接，变压器T的初级线圈Tl的两端分别连接在第一二极管Dl的正负两极；滤波整流电路6用于将载波PWM脉冲转换成E点处的与电流信号I成正比的隔离大电压信号，它包括一第二二极管D2、一第二电容C2和一第六电阻R6 (在本实施例中，设定第二电容C2 = 47U，第六电阻R6 = 200K Ω )，第二二极管D2的正极与变压器T的次级线圈Τ2的一端连接，其负极分别经过第二电容C2和第六电阻R6与次级线圈Τ2的另一端连接至地。综上所述，本实用新型可以对刀片式位置探测器的刀片得到的电流信号I实施多个线性段内的取样，并取得与电流信号I成正比的隔离大电压信号，以保证大范围的I/V转换器的线性度，并使其工作稳定、误差减�。佣沟镀轿恢锰讲馄鞯牟饬烤群椭馗葱蕴嵘�。以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种I/V转换器电路，其特征在于，所述转换器电路包括依次连接的一积分电路、一比较电路、一复合脉冲电路、一脉冲放大电路和一滤波整流电路，还包括一连接在所述积分电路的输入端与地之间的多段取样电路，其中，所述多段取样电路接收一外部输入的电流信号，所述比较电路还接收一外部输入的阈值电压信号，所述复合脉冲电路还接收一外部输入的载波脉冲，所述滤波整流电路输出一隔离大电压信号。
2.根据权利要求1所述的I/V转换器电路，其特征在于，所述多段取样电路包括串联的一第一取样开关和一第一取样电阻、串联的一第二取样开关和一第二取样电阻、串联的一第三取样开关和一第三取样电阻以及串联的一第四取样开关和一第四取样电阻，其中，所述第一至第四取样开关的输入端相连至所述积分电路的输入端，并接收所述电流信号，所述第一至第四取样电阻的输出端分别接地；所述积分电路包括一第一运算放大器，该第一运算放大器的一输入端通过一第五电阻与所述第四取样开关的输入端相连，其另一输入端通过一第一电容与该第一运算放大器的输出端相连；所述比较电路包括一第二运算放大器，该第二运算放大器的一输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，其另一输入端接收所述阈值电压信号；所述复合脉冲电路包括一与门，该与门的一输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，其另一输入端接收所述载波脉冲；所述脉冲放大电路包括一达林顿管、一第一二极管和一变压器，且该变压器包括一初级线圈和一次级线圈，所述达林顿管的基极与所述与门的输出端连接，其射极接地，其集电极与所述第一二极管的正极连接，所述变压器的初级线圈的两端分别连接在所述第一二极管的正负两极；所述滤波整流电路包括一第二二极管、一第二电容和一第六电阻，所述第二二极管的正极与所述变压器的次级线圈的一端连接，其负极分别经过所述第二电容和第六电阻与所述次级线圈的另一端连接至地。
3.根据权利要求1或2所述的I/V转换器电路，其特征在于，所述第一取样电阻的阻值分别是所述第二至第四取样电阻的阻值的二倍、四倍和八倍。
专利摘要本实用新型涉及一种I/V转换器电路，它包括依次连接的一积分电路、一比较电路、一复合脉冲电路、一脉冲放大电路和一滤波整流电路，还包括一连接在所述积分电路的输入端与地之间的多段取样电路，其中，所述多段取样电路接收一外部输入的电流信号，所述比较电路还接收一外部输入的阈值电压信号，所述复合脉冲电路还接收一外部输入的载波脉冲。本实用新型可以通过采用多段取样电路对电流信号实施多个线性段内的取样，并取得与电流信号成正比的隔离大电压信号，从而保证了大范围的I/V转换器的线性度，并使其工作稳定、误差减小。
文档编号G01B15/00GK202085151SQ20112006146
公开日2011年12月21日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者朱杰 申请人:上海信诚电子技术工程有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
