[实用新型]脉冲信号的时间放大电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种放大电路，特别涉及一种脉冲信号的时间放大电路。

背景技术

由于单片机晶振频率的限制，有时候无法对非常窄的脉冲信号进行准确的时间测量，测量精度难以保证。现有的时间放大电路，一般是利用RC电路的充放电原理。如果只靠脉冲信号控制单独的RC充放电电路，输出信号则是有上升和下降的斜坡信号，即脉冲信号变成了逐渐变化的信号，不再是方波信号，虽然时间上进行了放大，但同时信号的类别也发生了变化。这样设计的缺点在于：一是信号的类别发生了变化，可能会影响后续信号的处理；二是单片机测量时间时，方波的上、下沿可以准确的确定测量的时间点，而缓慢变化的信号则很难准确确定其测量点，这样就很难保证每次测量的一致性。

发明内容

为了克服现有的时间放大电路中放大后的脉冲信号不再是方波信号，单片机测量时间不准确的缺点，本实用新型提供一种脉冲信号的时间放大电路。该电路不仅能把脉冲信号进行时间上的放大，同时不会改变其波形，避免了对后续电路可能造成的影响，同时利于单片机对其进行更准确的测量。

本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种脉冲信号的时间放大电路，其特征在于：包括运算放大器A、运算放大器B、电子开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1及电容C2，所述电子开关S1的一端接地，一端接电阻R1，电阻R1的另一端分别接运算放大器A的负输入端、电容C1、电阻R2、电阻R4及电容C2的一端，电阻R4及电容C2的另一端接运算放大器B的输出端，运算放大器A的输出端分别接运算放大器B的正输入端、电容C1的另一端及电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，运算放大器A的正输入端与运算放大器B的负输入端同时接电阻R5及电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R2的另一端及电阻R5的另一端接直流电压信号。

本实用新型的有益效果是，可以实现脉冲信号的放大，并且放大后仍然是方波信号，放大倍数可以达到千倍的数量级，可控制性强并且可以保持恒定，有利于后续电路直接对其脉宽时间进行准确测量。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，脉冲信号的时间放大电路，包括运算放大器A、运算放大器B、电子开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1及电容C2，电子开关S1的一端接地，一端接电阻R1，电阻R1的另一端分别接运算放大器A的负输入端、电容C1、电阻R2、电阻R4及电容C2的一端，电阻R4及电容C2的另一端接运算放大器B的输出端，运算放大器A的输出端接运算放大器B的正输入端，同时接电容C1的另一端及电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，运算放大器A的正输入端与运算放大器B的负输入端同时接电阻R5及电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R2的另一端及电阻R5的另一端都接直流电压信号。

工作原理：输入信号是脉冲信号，先通过电子开关再连接后续电路，脉冲信号的高低电平可以控制电子开关的通断。

当脉冲信号为低电平时，电子开关断开，运算放大器A的负输入端为高电压，并且与运算放大器A的正输入端电压相差很多，即u-＞u+，运算放大器A工作在饱和状态，则运算放大器A的输出为低电平；连接运算放大器A负输入端和输出的电容C1被电阻R2充电最终达到平衡；运算放大器B的正输入端为低电压，运算放大器B的负输入端电压不变(外部电压提供)，并且u-＞u+，则运算放大器B的输出为低电平。整个电路此时为，当输入为低电平时，输出也为低电平。

当脉冲信号为高电平时，电子开关导通，因为电阻R1＜电阻R3，把运算放大器A的负输入端电压拉低，则电容C1通过电阻R1迅速放电，u-＜u+，运算放大器A的输出为高电平，则运算放大器B的正输入端为高电平，u-＜u+，运算放大器B的输出为高电平。整个电路此时为，当输入为高电平时，输出也为高电平。

当脉冲信号再次变为低电平时，电子开关断开，但由于有电容C1的影响，运算放大器A的负输入端电压不可能马上变为高电平，需要通过电阻R2和电阻R4对电容C1充电提高运算放大器A负输入端的电压，因为电阻R2和电阻R4的阻值都较大，因此充电的时间也较长，当充电达到u-＞u+时，运算放大器A的输出为低电平，则运算放大器B的u-＞u+，运算放大器B的输出为低电平。整个电路此时为，当输入变为低电平后，输出并不是立刻变为低电平，而是持续一端高电平时间再变为低电平。

整个电路为，开始输入信号为低电平时，输出为低电平；输入信号变为高电平时，输出也变为高电平；当输入再变为低电平时，输出不会马上变为低电平，而是持续一段时间，达到临界值后变为低电平，这样就把窄脉冲信号变为了宽脉冲信号，实现了时间放大的功能。