[发明专利]一种共振式电磁音叉斩光器自动增益控制系统

权利要求书

1.一种共振式电磁音叉斩光器自动增益控制系统，其特征在于，所述系统包括现场可编程门阵列FPGA、DA转换器、功率放大单元、AD转换器、峰值检测单元、带通滤波单元以及前置放大单元，所述FPGA向所述DA转换器输出第一码值和第二码值，所述DA转换器将所述第一码值和所述第二码值转换为电压值并输出所需类型的方波信号，对所述方波信号进行单位增益甲乙类互补功率放大，得到与所述音叉斩光器固有共振频率相同的音叉驱动信号，将所述音叉驱动信号输出至音叉斩光器的驱动端，所述音叉斩光器在所述音叉驱动信号的驱动下起振，所述音叉斩光器的诱导端产生感应信号，所述前置放大单元对所述感应信号进行前置放大后输出至所述带通滤波单元，所述带通滤波单元对感应信号进行带通滤波，调整带通滤波单元的中心频率为音叉固有共振频率，得到只包含音叉固有共振频率成分的正弦波信号并输出至所述峰值检测单元，利用所述峰值检测单元检测所述正弦波信号的电压峰值，并由所述FPGA控制所述AD转换器对所述峰值检测单元进行电压采样，得到电压峰值，所述电压峰值与音叉振幅正相关，所述FPGA将采样得到电压峰值和目标幅值进行比较，并根据比较结果对所述DA转换器进行调整，以完成所述音叉斩光器的自动增益控制；其中：

所述第一码值和所述第二码值所对应的电压值为正负峰值，其中，所述正负峰值绝对值相同；

所述FPGA将采样得到电压峰值和目标幅值进行比较，并根据比较结果对所述DA转换器进行调整，包括：

当所述电压峰值小于目标幅值时则根据差值调整所述FPGA输出至所述DA转换器的码值，增大第一码值并等量的减小第二码值，使得DA转换器输出的方波信号的峰峰值增大；

当所述电压峰值大于目标幅值时则根据差值调整所述FPGA输出至所述DA转换器的码值，增大第二码值并等量的减小第一码值，使得DA转换器输出的方波信号的峰峰值减小；

当电压峰值和目标幅值相同时保持当前所述FPGA输出的码值不变。

2.根据权利要求1所述的共振式电磁音叉斩光器自动增益控制系统，其特征在于，所需类型为波形占空比为50％、频率为音叉固有共振频率。

3.根据权利要求1所述的共振式电磁音叉斩光器自动增益控制系统，其特征在于，所述FPGA采用Xilinx公司的Virtex-2系列2V3000，所选DA转换器采用ADI公司的12位DA转换器AD667，输入码值000_H及FFF_H分别对应输出-10V电压及+10V电压。

4.根据权利要求3所述的共振式电磁音叉斩光器自动增益控制系统，其特征在于，每组码值的更新周期为音叉的固有共振频率周期2ms，所述方波信号的频率为500Hz、峰峰值为±10V。

5.根据权利要求3所述的共振式电磁音叉斩光器自动增益控制系统，其特征在于，所述FPGA对电压峰值的采样周期小于每组码值的更新周期。