[发明专利]带偏置电路的高分辨率模拟量光纤转换方法及转换器

权利要求书

1.一种带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换方法，其特征在于：在模拟量转换中设置光纤发送模块电路与光纤接收模块电路，通过电压频率转换芯片将模拟量信号转换为与之相对应的0-500kHz频率的脉冲信号，然后通过光纤传输该脉冲信号；光纤接收模块接收到脉冲信号后，又通过电压频率转换电路将其还原为0-10V电压信号；并在信号转换中电压偏置电路对信号进行调理。

2.如权利要求1所述的带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换方法，其特征在于：所述的光纤发送模块电路工作方式是：输入0-10V电压信号或0-20mA的电流信号进入光纤发送模块电路，首先进入信号调理电路，并加入偏置电压，将模拟信号转换为3V-10V的信号，进入电压频率转换电路，转换成频率为150kHz-500kHz的脉冲信号，并通过光纤发送电路将脉冲信号送出。

3.如权利要求1所述的带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换方法，其特征在于：光纤接收模块电路工作方式是：光纤接收模块电路中的光纤接收器接收到频率为150kHz-500kHz的脉冲信号后，通过频率电压转换电路转换成3V-10V的电压信号，通过信号调理电路，并加入偏置电压，将其最终转换成0-10V的模拟量信号送出。

4.根据权利要求1-3任何一项的一种带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换器，其特征在于：在模拟量光纤转换器中包括光纤发送模块电路与光纤接收模块电路；在光纤发送模块电路与光纤接收模块电路中加入了电压偏置电路。

5.如权利要求4所述的带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换器，其特征在于：所述的光纤发送模块电路包括一个电压频率转换芯片，二个运算放大器，一个非门电路芯片，一个光纤驱动芯片，一个光纤发送器和稳压管构成的电压偏置电路；光纤发送模块电路输入的是0-10V电压信号或0-20mA电流信号，0-10V电压信号或0-20mA电流信号首先通过一个第二电阻接入第一运算放大器的“-”端, 第一运算放大器的输出通过一个第五电阻接入第二运算放大器的“-”端；在第一运算放大器的输出与第五电阻之间接入有由第一稳压管构成的电压偏置电路，第一稳压管构成的电压偏置电路的输出通过第十三电阻加到第一运算放大器的输出端，并通过第五电阻进入第二运算放大器的“-”端；第二运算放大器输出将0-10V电压信号转换成3V-10V的电压信号，通过第八电阻接入电压频率转换电路，转换成频率为150kHz-500kHz的矩形脉冲信号，矩形脉冲信号经过非门电路芯片滤波，最后经过光纤驱动芯片和光纤发送器把电信号转换成光信号，并通过光纤发送给光纤接收模块电路。

6.如权利要求5所述的带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换器，其特征在于：在第一运算放大器的输入与输出端跨接有一第三电阻，第一运算放大器的输出值由第二电阻与第三电阻的比值决定；

在第二运算放大器的输入与输出端跨接有一第六电阻，第二运算放大器的输出由第五电阻与第六电阻的比值决定。

7.如权利要求5或6所述的带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换器，其特征在于：所述的电压频率转换芯片为AD650电压频率转换芯片，运算放大器为OPA4227运算放大器，非门电路芯片为74HC14D非门电路芯片，光纤驱动芯片为SN75451光纤驱动芯片，光纤发送器为HFBR1414T光纤发送器。

8.如权利要求4所述的带偏置电路的高分辨率的模拟量光纤转换器，其特征在于：所述的光纤接收模块电路包括一个电压频率转换芯片，二个运算放大器，一个非门电路芯片，一个光纤接收器和稳压管构成的电压偏置电路；光纤接收模块电路中的光纤接收器接收到频率为150kHz-500kHz的脉冲信号后，首先输入由第二电阻、第一电容构成的滤波电路进行滤波变成矩形脉冲信号，滤波电路的输出接入非门电路芯片，把矩形脉冲信号再经过非门电路芯片进行滤波整形；非门电路芯片通过第二电容和第三电阻接入频率电压转换电路，将矩形脉冲信号转换成3V-10V的电压信号；再经过第九电阻接入第四运算放大器的“-”端；由第一稳压管构成的电压偏置电路的输出通过第十六电阻加到第四运算放大器的输出端；第四运算放大器的输出通过电阻接入第五运算放大器的“-”端，第五运算放大器将输出信号转换成0-10V的电压信号的输出。