[发明专利]一种用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统

权利要求书

1.一种用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，包括：前级小电流采样电路和后级信号处理电路，其中，

所述前级小电流采样电路与功能性刺激器的输出端连接，所述功能性刺激器输出的窄脉冲小电流信号经过采样电阻，通过检测经过采样电阻的输出信号以实现实时采集功能性刺激器输出的窄脉冲小电流信号；其中，所述前级小电流采样电路包括：采样电阻、第一增益电阻、第二增益电阻、第一高带宽运算放大器、第二高带宽运算放大器、第一三极管、第二三极管、电压比较器，其中，所述采样电阻的两端与功能性电刺激器连接，所述采样电阻的正极端与所述第一增益电阻的一端连接，所述第一增益电阻的另一端与所述第一高带宽运算放大器的正极连接；所述采样电阻的负极端与所述第二增益电阻的一端连接，所述第二增益电阻的另一端与所述第二高带宽运算放大器的正极端连接，所述第一高带宽运算放大器的负极端与所述第二高带宽运算放大器的正极端连接，所述第二高带宽运算放大器的负极端与所述第一高带宽运算放大器的正极端连接，所述第一高带宽运算放大器的输出端与电压比较器的正极端连接，所述第二高带宽运算放大器的输出端与所述电压比较器的负极端连接，所述第一高带宽运算放大器的输出端进一步与第一二极管的正极端连接，所述第一二极管的负极端与所述第一三极管的基极连接，所述第二高带宽运算放大器对的输出端进一步与第二二极管的正极端连接，所述第二二极管的负极端与所述第二三极管的基极连接，所述电压比较器的输出端通过光耦隔离输出至下级电路；所述第一三极管的集电极与所述第一高带宽运算放大器的正极端连接，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与第二高带宽运算放大器的正极端连接；

所述后级信号处理电路与所述前级小电流采样电路连接，所述前级小电流采样电路与所述后级信号处理电路中的ADC采样电路连接，用于对由所述前级小电流采样电路输出的窄脉冲小电流信号进行量化处理，然后将量化的后数据进行缓存、预处理和格式打包，并通过ADC采样电路进行采样，以平均的方法来降低系统白噪声，生成ADC数据发送至上位机，由所述上位机对数据进行分析实时绘制窄脉冲小电流信号的波形，并自动分析测量出窄脉冲小电流信号的电信号参数。

2.如权利要求1所述的用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，所述前级小电流采样电路还包括隔离放大器，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极的中间连接抽线处与所述隔离放大器的正极端连接，用于对输出的信号进行放大、滤波抑制高频干扰，实现前端测量电路与后端采集电路的电气隔离。

3.权利要求2所述的用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，所述前级小电流采样电路还包括外置拨码开关和调压电阻网络，所述外置拨码开关与所述调压电阻网络连接，所述调压电阻网络与所述隔离放大器的正极端连接，利用所述外置拨码开关设置多档输出信号的量程档位，每拨一档对应一档输出信号Vout的量程范围，根据Vout的量程范围对应得到采集电流Is的量程范围。

4.如权利要求3所述的用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，所述前级小电流采样电路还包括旁路电容，所述旁路电容与所述调压电阻网络并联连接，以滤除噪声干扰信号。

5.如权利要求1所述的用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，所述前级小电流采样电路封装在密闭的铝壳中。

6.如权利要求1所述的用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，所述后级信号处理电路包括：高速处理器、ADC采样电路、DDR3存储器、网口通信电路、USB通信电路、电源变换电路和串口通信电路，其中，所述ADC采样电路与高速处理器连接，所述高速处理器进一步与DDR3存储器、网口通信电路、USB通信电路、电源变换电路和串口通信电路连接。

7.如权利要求6所述的用于窄脉冲电流的采集与测试电路系统，其特征在于，所述后级信号处理电路还包括：FLASH存储器，所述FLASH存储器与所述高速处理器连接。