[发明专利]一种脉冲信号倍频器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种脉冲信号倍频器及其控制方法，倍频器包括：输入端、微分运算电路、双向尖顶脉冲转换单向尖顶脉冲电路、555定时器和输出端；输入端、微分运算电路、双向尖顶脉冲转换单向尖顶脉冲电路、555定时器和输出端依次相连。本发明利用微分电路，将脉冲信号的上边沿、下边沿变换成双向的尖顶脉冲，通过减法电路将双向的尖顶脉冲，变换成单向的尖顶脉冲，实现了数字信号的整流，通过555定时器构成斯密特触发器，将尖顶脉冲转换成脉冲信号，完成了数字脉冲信号的倍频。

技术领域

本发明涉及脉冲信号控制技术领域，尤其是一种脉冲信号倍频器及其控制方法。

背景技术

在数学电路中常采用脉冲信号，进行时间、位移等参数的测量，频率越高测量的结果越精确。模拟信号转换数字信号过程中，对模拟信号进行采样时，数字信号的频率大于模拟信号最高频率的两倍。脉冲信号倍频器可以将输入信号的单位时间脉冲数量变换成两倍，脉冲信号的频率实现了倍频。随着数字电子技术的不断发展，倍频器在系统中的应用越来越广泛，在众多的信号发生器的电路中，常采用倍频器电路，输出更高的信号频率。

传统的脉冲信号倍频器，采用异或运算的方式，将脉冲信号经过延时后，再与原脉冲信号进行异或运算，实现了倍频。该电路的输出倍频后的脉冲信号的脉冲宽度，由延时电路确定，简单的延时电路，较难控制延时的时间，因此输出倍频后的脉冲信号的脉冲宽度较难调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种脉冲信号倍频器及其控制方法，可调节输出倍频后的脉冲信号的脉冲宽度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种脉冲信号倍频器，包括：输入端、微分运算电路、双向尖顶脉冲转换单向尖顶脉冲电路、555定时器和输出端；输入端、微分运算电路、双向尖顶脉冲转换单向尖顶脉冲电路、555定时器和输出端依次相连。

优选的，微分运算电路包括：第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一运放A1；输入端通过第一电容C1，连接第一运放A1的反向输入端，第一电阻R1连接第一运放A1的输出端与反向输入端，第一运放A1的同向输入端通过第二电阻R2接地。

优选的，双向尖顶脉冲转换单向尖顶脉冲电路包括第一二极管D1、第二二极管D2和减法运算电路；第一二极管D1和第二二极管D2分别连接减法运算电路的同相输入端和反相输入端；减法运算电路包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第二运放A2；第三电阻R3连接第二运放A2的反向输入端，第五电阻R5连接第二运放A2的输出端与反向输入端，第四电阻R4连接第二运放A2的同向输入端，第二运放A2的同向输入端通过第六电阻R6接地。

优选的，555定时器低触发输入端2与高触发输入端6相连，电压控制端5通过第二电容C2与接地端1相连并且接地，放电端7通过第七电阻R7与直接置0端4、电源端8相连并且接电源Vcc，输出端3为555定时器的输出端。

相应的，一种脉冲信号倍频器的控制方法，包括如下步骤：

S1、脉冲信号通过微分运算电路，脉冲信号的上升沿转变成正向尖顶脉冲，脉冲信号的下降沿转变成反向尖顶脉冲，脉冲信号转换成双向尖顶脉冲；

S2、双向尖顶脉冲转换单向尖顶脉冲电路中的第一二极管D1和第二二极管D2分别连接减法运算电路的同相输入端和反相输入端，第一二极管D1正向连接减法运算电路的同相输入端，双向尖顶脉冲其中的正向尖顶脉冲，对二极管D1导通，进入减法运算电路的同相输入端；第二二极管D2反向连接减法运算电路的反相输入端，双向尖顶脉冲其中的反向尖顶脉冲，对第二二极管D2导通，反向尖顶脉冲进入减法运算电路的反相输入端，输出单向尖顶脉冲，实现了数字信号的整流；