[实用新型]一种宽量程电流频率转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微弱电流前端读出电路技术领域，尤其是涉及一种检测宽量程电流信号并将其转换成频率输出的转换器电路。

背景技术

在重离子治癌装置中，剂量监测是影响该治疗系统的关键因素。通常在高精度的点扫描治疗系统中，用于剂量监测的积分电离室输出的微弱电流信号跨度能达到六个数量级，常规的电流电压转换电路无法处理这么宽的量程范围，并且其后续还需要对电压信号进行采集和处理，这样大大影响到整个治疗系统的精度、稳定性及时效性，同时还增加了治疗成本，影响治疗效果。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种宽量程电流频率转换器。从而解决现有技术不能快速读出宽量程照射剂量的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所述的一种宽量程电流频率转换器，其特点包括与输入的电流信号I_in相连接的积分器，积分器的输出端与幅度甄别器的一个输入端相连接，幅度甄别器的输出端与脉冲生成器A的输入端相连接；脉冲生成器A的输出分为两路，其中一路输出为转换器电路的输出端Output，脉冲生成器A的另一路输出与计数器的输入端相连接；计数器的数据输出端与数模转换器的输入端相连接，计数器的溢出位输出端与脉冲生成器B的输入端相连接；数模转换器的输出端与幅度甄别器的阈值电压输入端相连接；脉冲生成器B的输出端与积分器的泄放开关相连接。

所述的积分器由运放A1、积分电容C1和泄放开关S_H连接构成，运放A1的反相输入端与输入电流信号I_in相连接；运放的正相输入端与地相连接；运放A1的反相输入端与积分电容C1的一端相连接；运放A1的输出端与积分电容C1的另一端相连接；运放A1的反相输入端与泄放开关S_H的一端相连接；运放A1的输出端与泄放开关S_H的另一端相连接；积分电容C1与泄放开关S_H形成并联电路；泄放开关S_H的控制端与脉冲生成器B中的D触发器U7正相输出端Q相连接；运放A1的输出端与幅度甄别器中的比较器U1正相输入端相连接。

所述的幅度甄别器包括比较器U1，比较器U1的正相输入端与积分器中的运放A1的输出端相连接；比较器U1的反相输入端与数模转换器中的DAC器件U6电压输出端相连接；比较器U1的输出端与脉冲生成器A中的D触发器U2时钟输入端相连接。

所述的脉冲生成器A由D触发器U2、与门U3、与门U4、电阻R1和电容C2组成，D触发器U2的时钟输入端与幅度甄别器中的比较器U1正相输入端相连接，D触发器U2的D端与高电平V_CC相连接；D触发器U2的SET端与高电平V_CC相连接；D触发器U2的正相输出端Q为该电流频率转换器的输出端Output，并且D触发器U2的正相输出端Q还与计数器中的器件U5的信号输入端相连接；D触发器U2的反相输出端与与门U3的一个输入端相连接；与门U3的另外一个输入端与高电平V_CC相连接；与门U3的输出端与电阻R1的一端相连接；电阻R1的另外一端与电容C2的一端相连接，并且与与门U4的一个输入端相连接；电容C2的另外一端与地相连接；与门U4的另外一个输入端与高电平V_CC相连接；与门U4的输出端与D触发器U2的清零端CLR相连接。

所述的计数器包括器件U5，器件U5的信号输入端与脉冲生成器A中的D触发器U2的正相输出端Q相连接；器件U5的数据输出端B1～Bi与数模转换器中的DAC器件U6的数据输入端D1～Di相连接，其中i代表二进制位数；器件U5的溢出标志位输出端CO与脉冲生成器B中的D触发器U7的时钟输入端相连接。

所述的数模转换器包括器件DAC器件U6，DAC器件U6的数据输入端D1～Di与计数器中的器件U5的数据输出端B1～Bi相连接；DAC器件U6的电压输出端与幅度甄别器中的比较器U1的反相输入端相连接。