[实用新型]一种信号整形电路

说明书

技术领域

本实用新型属于信号采样整形技术领域，具体涉及一种信号整形电路。

背景技术

整形电路简单的说是一个限压比较器，当输入信号每通过一次零时，比较器输出 就会产生一次电压跳变，输出的电压波形是具有正负极性的方波，完成电压波形的整形工 作，但是，一般的整形电路抗干扰能力差且输入信号幅值范围有限，对于幅值微小的信号往 往采集能力弱，日常生活中许多幅值微小的信号，持续时间短暂，电压捕捉及整形困难，例 如，激光反射信号的捕捉及调理，激光反射信号为低频率20Hz、窄脉宽300ns、小幅值200mV 左右的脉冲信号，如果采样速度不够、信号保持能力弱均会给信号整形调理带来一定的噪 音；且同时采集多路幅值微小的信号时，相互干扰带来的输出幅度一致性差，因此，现如今 缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理的高速信号整形电路，通过采样芯片采集窄 脉宽信号，通过保持电容保持信号的同时，采用电压跟随电路对窄脉宽信号反馈跟随，使用 高速控制器触发电荷泄放开关，使保持电容中存储的电荷快速泄放，电压跟随电路快速采 集宽脉宽信号，控制器可同时触发多路信号整形单元，抗干扰性强，精度高，简单可靠。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种信号 整形电路，其设计新颖合理，结构简单，具有捕获采集微小脉宽信号并将其信号保持跟随后 展宽的功能，通过保持电容保持电压信号，稳定可靠，采用控制器触发电荷泄放开关快速泄 放保持电容上的电荷，获得与输入信号幅度相同但脉宽展宽了的电压脉冲信号，且可同时 采集多路信号，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种信号整形电路，其特征 在于：包括控制器和与所述控制器输出端相接的信号整形单元，所述信号整形单元包括与 所述控制器输出端相接的采样保持电路和与所述采样保持电路相接的电压跟随电路；所述 采样保持电路包括采样芯片、保持电容以及与所述采样芯片和所述保持电容均连接的电荷 泄放开关；所述电荷泄放开关与所述控制器输出端相接，所述信号整形单元的数目为一个 或多个。

上述的一种信号整形电路，其特征在于：所述采样芯片包括芯片U1，所述芯片U1的 反相输入端分两路，一路经电阻R1与5V电源相接，另一路经电阻R2接地；芯片U1的同相输入 端分两路，一路经电阻R3接地，另一路为采样芯片的信号输入端；芯片U1的输出端与二极管 D1的阳极相接。

上述的一种信号整形电路，其特征在于：所述保持电容为电容C3，所述电容C3的一 端与二极管D1的阴极相接，另一路接地。

上述的一种信号整形电路，其特征在于：所述电荷泄放开关为MOSFET管Q2，所述 MOSFET管Q2的栅极与控制器相接，MOSFET管Q2的源极接地，MOSFET管Q2的漏极与电容C3的 一端和二极管D1的阴极的连接端相接。

上述的一种信号整形电路，其特征在于：所述电压跟随电路包括MOSFET管Q1、电阻 R4、反馈电容C1和隔直电容C2，所述MOSFET管Q1的栅极与MOSFET管Q2的漏极、电容C3的一端 和二极管D1的阴极的连接端相接，MOSFET管Q1的源极经电阻R4接地，MOSFET管Q1的漏极与 5V电源相接，MOSFET管Q1的源极和电阻R4的连接端分两路，一路经反馈电容C1与芯片U1的 反相输入端相接，另一路经隔直电容C2信号输出。

上述的一种信号整形电路，其特征在于：所述控制器包括单片机、微控制器或定时 器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置高速的采样芯片对微小幅值的信号进行采集，信号通过保 持电容C3被采样芯片充电的同时经电压跟随电路中的MOSFET管Q1跟随并经反馈电容C1反 馈至采样芯片，输出电压紧密跟随输入的脉冲信号，电路简单，便于推广使用。

2、本实用新型通过设置电荷泄放开关，当输入的脉冲信号消失，采样芯片截止，由 于二极管D1的单向导电特性，阻止保持电容C3上电荷向采样芯片放电，此时电荷泄放开关 关断，电压保持，保持电容C3上电压不变，当控制器触发电荷泄放开关使电荷泄放开关导 通，保持电容C3电荷快速泄放，从而电压跟随电路中的MOSFET管Q1获得与输入信号幅度相 同但脉宽展宽了的电压脉冲信号，实现信号整形，可靠稳定，使用效果好。