[发明专利]程控电荷型振动传感器仿真信号源

权利要求书

1.程控电荷型振动传感器仿真信号源，其特征在于：包括时钟发生模块、ADC采集模块、数字参数控制模块、FPGA芯片、DAC调理输出模块、电荷输出模块和转速输出模块；其中，时钟发生模块向FPGA芯片提供多路时钟源信号，数字参数控制模块向FPGA芯片提供调相信息和波形样本数据、并在数字信号参数控制模式下提供调频信息和调幅信息，ADC采集模块在模拟信号参数控制模式下向FPGA芯片提供调频信息和调幅信息；FPGA芯片内部设置有分别对应于电荷输出模块和转速输出模块的双口RAM，DAC调理输出模块从双口RAM中读取所述波形样本数据，FPGA芯片根据所述调频信息和调幅信息向DAC调理模块提供频率参数和幅值参数，使得DAC调理输出模块输出幅值频率均可调的小信号波形至相应的电荷输出模块和转速输出模块，最终分别输出电荷信号和转速信号；

电荷输出模块，经过线性光隔离输出的信号进入增益控制芯片调整增益，再用一阶反向低通滤波器进行滤波与幅值校准，之后用单端转差分电路输出，每个输出端口串联一个电容，将调制好的电压信号转换成电荷信号输出；

转速输出模块，经过线性光隔离输出的信号进入增益控制芯片调整增益，再用一阶反向低通滤波器进行滤波与幅值校准，之后使用运算放大器调整放大、输出波形。

2.根据权利要求1所述的程控电荷型振动传感器仿真信号源，其特征在于：FPGA芯片与ADC采集模块串口通信，与数字参数控制模块并口通信。

3.根据权利要求1所述的程控电荷型振动传感器仿真信号源，其特征在于：所述数字参数控制模块由接收命令的RS485电路、处理命令的STM32单片机、设置RS485地址的拨码开关、存储所述波形样本数据的FLASH芯片组成，STM32单片机将通过RS485接收到的命令和读取自FLASH芯片的波形样本数据送入FPGA芯片。

4.根据权利要求1所述的程控电荷型振动传感器仿真信号源，其特征在于：所述时钟发生模块采用有源晶体振荡器，经过时钟驱动芯片锁相输出成多路时钟，并提供给三个DDS芯片参考时钟输入，再由FPGA芯片根据频率需求通过SPI串行接口配置这三个DDS芯片的频率参数得到三个输出时钟信号，DDS芯片输出的时钟经滤波放大后再次输入到FPGA的时钟管脚，供FPGA内部逻辑使用。

5.根据权利要求1所述的程控电荷型振动传感器仿真信号源，其特征在于：所述DAC调理输出模块包括依次连接的高速DA芯片、7阶巴特沃斯低通滤波器、幅度调整电路、乘法型DAC电路以及光隔；FPGA芯片输出波形数据到高速DA芯片转换成模拟量波形，该模拟量波形通过7阶巴特沃斯低通滤波器滤波，再经过幅度调整电路调幅作为乘法型DAC的参考电压输入，由FPGA输出的幅值参数控制乘法型DAC的输出波形幅值。

6.根据权利要求1所述的程控电荷型振动传感器仿真信号源，其特征在于：所述电荷输出模块有独立的3路电荷信号输出，所述转速输出模块有独立的2路转速信号输出。