联控信号处理器及其波形发生器

摘要

本发明涉及联控信号处理器及其波形发生器，属信号处理、自动控制与电子设备领域。联控信号处理器的结构分为模拟通道与数字通道二个部分，模拟控算器与模拟驱动器等组成模拟通道，整形控制器与脉冲驱动器组成数字通道，数字通道通过模拟开关或模拟乘法器来控制模拟通道。模拟通道与数字通道还可以通过外部电路进行交联反馈，从而使联控信号处理器成为一个结构简单、功能强大、使用灵活方便的信号处理器。联控信号处理器配以简单外围电路即可实现矩形波、三角波、梯形波、正弦波、PWM脉冲、斜齿波等多种功能的波形发生器。

主权项

一种联控信号处理器，有一个模拟信号输入端口、一个模拟信号互动端口、一个控制信号输入端口、一个脉冲信号输出端口；其特征在于：联控信号处理器由模拟控算器、模拟驱动器、整形控制器与脉冲驱动器组成，模拟控算器有一个模拟输入接口、一个极性控制端sa与一个模拟输出端va，模拟驱动器有一个内联模拟输入端ub、一个模拟互动接口，整形控制器有一个控制输入接口、一个脉冲输出端qc，脉冲驱动器有一个脉冲输入端pd、一个脉冲输出接口；模拟控算器的模拟输出端va接模拟驱动器的内联模拟输入端ub，整形控制器的脉冲输出端qc同时接模拟控算器的极性控制端sa与脉冲驱动器的脉冲输入端pd，模拟控算器的模拟输入接口接为联控信号处理器的模拟信号输入端口，模拟驱动器的模拟互动接口接为联控信号处理器的模拟信号互动端口，整形控制器的控制输入接口接为联控信号处理器的控制信号输入端口，脉冲驱动器的脉冲输出接口接为联控信号处理器的脉冲信号输出端口；所述的模拟控算器有差动型与乘积型两种，差动型模拟控算器与乘积型模拟控算器又各有单模输入、双模输入、三模输入三种形式：由单模输入模拟控算器构成的联控信号处理器的模拟信号输入端口包括一个模拟信号输入端As，由双模输入模拟控算器构成的联控信号处理器的模拟信号输入端口包括二个模拟信号输入端As1与As2，由三模输入模拟控算器构成的联控信号处理器的模拟信号输入端口包括三个模拟信号输入端As1与As2及As0；单模输入差动型模拟控算器的模拟输入接口包括一个模拟输入端ua，单模输入差动型模拟控算器由单模输入模拟信号变换器与模拟开关组成，单模输入模拟信号变换器由电压跟随器、同相比例放大器、反相比例放大器组成，模拟开关有二个模拟输入端us1与us2、一个开关控制端cs、一个模拟输出端vs；电压跟随器的输入端即为单模输入差动型模拟控算器的的模拟输入端ua，电压跟随器的输出端同时接同相比例放大器的输入端与反相比例放大器的输入端，同相比例放大器的输出端与反相比例放大器的输出端分别接模拟开关的二个模拟输入端us1与us2，模拟开关的开关控制端cs接为差动型模拟控算器的极性控制端sa，模拟开关的模拟输出端vs接为差动型模拟控算器的模拟输出端va；单模输入差动型模拟控算器的另一种形式：省略同相比例放大器，即将同相比例放大器用导线代替，而此时反相比例放大器放大倍数为‑1；双模输入差动型模拟控算器的模拟输入接口包括二个模拟输入端ua1与ua2，双模输入差动型模拟控算器由双模输入模拟信号变换器与模拟开关组成，双模输入模拟信号变换器由两个电压跟随器、两个运放、多个电阻组成，模拟开关有二个模拟输入端us1与us2、一个开关控制端cs、一个模拟输出端vs；两个电压跟随器的输入端即为双模输入差动型模拟控算器的二个模拟输入端ua1与ua2，两个运放的同相输入端通过两个电阻分别接地、同时通过两个电阻分别接两个电压跟随器的输出端，两个运放的反相输入端通过两个电阻分别接两个电压跟随器的输出端、同时通过两个电阻分别接两个运放各自的输出端，两个运放的输出端分别接模拟开关的二个模拟输入端us1与us2，模拟开关的开关控制端cs接为差动型模拟控算器的极性控制端sa，模拟开关的模拟输出端vs接为差动型模拟控算器的模拟输出端va；三模输入差动型模拟控算器的模拟输入接口包括三个模拟输入端ua1与ua2及ua0，三模输入差动型模拟控算器由三模输入模拟信号变换器与模拟开关组成，三模输入模拟信号变换器由三个电压跟随器、两个运放、多个电阻组成，模拟开关有二个模拟输入端us1与us2、一个开关控制端cs、一个模拟输出端vs；三个电压跟随器的输入端即为三模输入差动型模拟控算器的三个模拟输入端ua1与ua2及ua0，两个运放的同相输入端通过两个电阻接第三电压跟随器的输出端、同时通过两个电阻分别接第二和第一电压跟随器的输出端，两个运放的反相输入端通过两个电阻分别接第一和第二电压跟随器的输出端、同时通过两个电阻分别接两个运放各自的输出端，两个运放的输出端分别接模拟开关的二个模拟输入端us1与us2，模拟开关的开关控制端cs接为差动型模拟控算器的极性控制端sa，模拟开关的模拟输出端vs接为差动型模拟控算器的模拟输出端va；单模输入乘积型模拟控算器的模拟输入接口包括一个模拟输入端ua，单模输入乘积型模拟控算器由双输入单输出模拟乘法器构成，双输入单输出模拟乘法器的一个输入端作为乘积型模拟控算器的极性控制端sa，双输入单输出模拟乘法器的另一个输入端即为单模输入乘积型模拟控算器的模拟输入端ua，双输入单输出模拟乘法器的输出端即为乘积型模拟控算器的模拟输出端va；双模输入乘积型模拟控算器的模拟输入接口包括二个模拟输入端ua1与ua2，双模输入乘积型模拟控算器由三输入单输出模拟乘法器构成，三输入单输出模拟乘法器的一个输入端作为乘积型模拟控算器的极性控制端sa，三输入单输出模拟乘法器的另二个输入端即为双模输入乘积型模拟控算器的二个模拟输入端ua1与ua2，三输入单输出模拟乘法器的输出端即为乘积型模拟控算器的模拟输出端va；三模输入乘积型模拟控算器的模拟输入接口包括三个模拟输入端ua1与ua2及ua0，三模输入乘积型模拟控算器由四输入单输出模拟乘法器构成，四输入单输出模拟乘法器的一个输入端作为乘积型模拟控算器的极性控制端sa，四输入单输出模拟乘法器的另三个输入端即为三模输入乘积型模拟控算器的三个模拟输入端ua1与ua2及ua0，四输入单输出模拟乘法器的输出端即为乘积型模拟控算器的模拟输出端va；单模输入模拟控算器的模拟输入端ua接为联控信号处理器的模拟信号输入端As；双模输入模拟控算器的二个模拟输入端ua1与ua2分别接为联控信号处理器的二个模拟信号输入端As1与As2；三模输入模拟控算器的三个模拟输入端ua1与ua2及ua0分别接为联控信号处理器的三个模拟信号输入端As1与As2及As0；模拟驱动器有E型模拟驱动器与F型模拟驱动器两种形式：由E型模拟驱动器构成的联控信号处理器的模拟信号互动端口包括同相模拟信号输入端Bs0、反相模拟信号输入端Bs1、模拟信号驱动输出端Msp，E型模拟驱动器的模拟互动接口包括同相模拟输入端ub0、反相模拟输入端ub1、模拟驱动输出端vb，E型模拟驱动器由运放与电阻组成，运放的反相输入端通过电阻接E型模拟驱动器的内联模拟输入端ub、同时直接接为E型模拟驱动器的反相模拟输入端ub1，运放的同相输入端直接或通过电阻接为E型模拟驱动器的同相模拟输入端ub0，运放的输出端即为E型模拟驱动器的模拟驱动输出端vb；E型模拟驱动器的同相模拟输入端ub0、反相模拟输入端ub1、模拟驱动输出端vb分别接为联控信号处理器的同相模拟信号输入端Bs0、反相模拟信号输入端Bs1、模拟信号驱动输出端Msp；由F型模拟驱动器构成的联控信号处理器的模拟信号互动端口包括反相模拟信号输入端Bs1、模拟信号驱动输出端Msp，F型模拟驱动器的模拟互动接口包括反相模拟输入端ub1、模拟驱动输出端vb，F型模拟驱动器由运放与电阻组成，运放的反相输入端通过电阻接F型模拟驱动器的内联模拟输入端ub、同时直接接为F型模拟驱动器的反相模拟输入端ub1，运放的同相输入端直接或通过电阻接地，运放的输出端即为F型模拟驱动器的模拟驱动输出端vb；F型模拟驱动器的反相模拟输入端ub1、模拟驱动输出端vb分别接为联控信号处理器的反相模拟信号输入端Bs1、模拟信号驱动输出端Msp；所述的整形控制器有普通型与标准型两种，普通型整形控制器与标准型整形控制器又各有简约型、常规型、增强型三种形式；由简约型整形控制器构成的联控信号处理器的控制信号输入端口包括一个控制信号输入端Cs0或Cs1，由常规型整形控制器构成的联控信号处理器的控制信号输入端口包括二个控制信号输入端Cs0与Cs1，由增强型整形控制器构成的联控信号处理器的控制信号输入端口包括二个控制信号输入端Cs0与Cs1；普通简约型整形控制器的控制输入接口包括一个控制输入端pc0，普通简约型整形控制器由运放与电阻组成，运放的同相输入端接为普通简约型整形控制器的控制输入端pc0、并通过电阻接运放的输出端，运放的反相输入端直接或通过电阻接地，运放的输出端接为普通简约型整形控制器的脉冲输出端qc；普通常规型整形控制器的控制输入接口包括二个控制输入端pc0与pc1，普通常规型整形控制器由运放与电阻组成，运放的同相输入端接为普通常规型整形控制器的第一控制输入端pc0、并通过电阻接运放的输出端，运放的反相输入端直接或通过电阻接为普通常规型整形控制器的第二控制输入端pc1，运放的输出端接为普通常规型整形控制器的脉冲输出端qc；普通增强型整形控制器的控制输入接口包括二个控制输入端pc0与pc1，普通增强型整形控制器由同或门或异或门、两个运放与两个电阻组成，两个运放的同相输入端分别接为普通增强型整形控制器的二个控制输入端pc0与pc1、并分别通过电阻接各自运放的输出端，两个运放的反相输入端直接或通过电阻接地，两个运放的输出端分别接同或门或异或门的二个输入端，同或门或异或门的输出端接为普通增强型整形控制器的脉冲输出端qc；标准简约型整形控制器的控制输入接口包括一个控制输入端pc1，标准简约型整形控制器由运放与两个电阻组成，运放的反相输入端直接或通过电阻接为标准简约型整形控制器的控制输入端pc1，运放的同相输入端通过电阻接地、并通过电阻接运放的输出端，运放的输出端接为标准简约型整形控制器的脉冲输出端qc；标准常规型整形控制器的控制输入接口包括二个控制输入端pc0与pc1，标准常规型整形控制器由两个电压跟随器、运放与多个电阻组成，第一和第二电压跟随器的输入端分别接为标准常规型整形控制器的第一和第二控制输入端pc0与pc1，运放的同相输入端通过电阻接第一电压跟随器的输出端、并通过电阻接运放的输出端，而运放的反相输入端通过电阻接第二电压跟随器的输出端、并通过电阻接地，运放的输出端接为标准常规型整形控制器的脉冲输出端qc；标准增强型整形控制器的控制输入接口包括二个控制输入端pc0与pc1，标准增强型整形控制器由同或门或异或门、两个运放与多个电阻组成，两个运放的反相输入端直接或通过电阻分别接为标准增强型整形控制器的二个控制输入端pc0与pc1，两个运放的同相输入端分别通过电阻接地、并分别通过电阻接各自运放的输出端，两个运放的输出端分别接同或门或异或门的二个输入端，同或门或异或门的输出端接为标准增强型整形控制器的脉冲输出端qc；简约型整形控制器的控制输入端pc0或pc1接为联控信号处理器的控制信号输入端Cs0或Cs1；常规型整形控制器的二个控制输入端pc0与pc1分别接为联控信号处理器的二个控制信号输入端Cs0与Cs1；增强型整形控制器的二个控制输入端pc0与pc1分别接为联控信号处理器的二个控制信号输入端Cs0与Cs1；所述的脉冲驱动器有普通型与标准型两种，普通型脉冲驱动器与标准型脉冲驱动器又各有同相型、反相型、互补型三种形式：由同相型脉冲驱动器构成的联控信号处理器的脉冲信号输出端口包括一个同相脉冲信号输出端Ps0，由反相型脉冲驱动器构成的联控信号处理器的脉冲信号输出端口包括一个反相脉冲信号输出端Ps1，由互补型脉冲驱动器构成的联控信号处理器的脉冲信号输出端口包括一个同相脉冲信号输出端Ps0与一个反相脉冲信号输出端Ps1；普通同相型脉冲驱动器的脉冲输出接口包括一个脉冲输出端qd0，普通同相型脉冲驱动器由运放构成，运放的同相输入端接为普通同相型脉冲驱动器的脉冲输入端pd，运放的反相输入端接地，运放的输出端接为普通同相型脉冲驱动器的同相脉冲输出端qd0；普通反相型脉冲驱动器的脉冲输出接口包括一个脉冲输出端qd1，普通反相型脉冲驱动器由运放构成，运放的反相输入端接为普通同相型脉冲驱动器的脉冲输入端pd，运放的同相输入端接地，运放的输出端接为普通同相型脉冲驱动器的反相脉冲输出端qd1；普通互补型脉冲驱动器的脉冲输出接口包括二个脉冲输出端qd0与qd1，普通互补型脉冲驱动器由两个运放组成，第一运放的同相输入端与第二运放的反相输入端相连接并接为普通互补型脉冲驱动器的脉冲输入端pd，第一运放的反相输入端接地，第二运放的同相输入端接地，第一和第二运放的输出端分别接为普通互补型脉冲驱动器的同相脉冲输出端qd0与反相脉冲输出端qd1；标准同相型脉冲驱动器的脉冲输出接口包括一个脉冲输出端qd0，标准同相型脉冲驱动器由同相滞环比较器构成，同相滞环比较器的输入端接为标准同相型脉冲驱动器的脉冲输入端pd，同相滞环比较器的输出端接为标准同相型脉冲驱动器的同相脉冲输出端qd0；标准反相型脉冲驱动器的脉冲输出接口包括一个脉冲输出端qd1，标准反相型脉冲驱动器由反相滞环比较器构成，反相滞环比较器的输入端接为标准反相型脉冲驱动器的脉冲输入端pd，反相滞环比较器的输出端接为标准反相型脉冲驱动器的反相脉冲输出端qd1；标准互补型脉冲驱动器的脉冲输出接口包括二个脉冲输出端qd0与qd1，标准互补型脉冲驱动器由同相滞环比较器与反相滞环比较器组成，同相滞环比较器的输入端与反相滞环比较器的输入端相连接并接为普通互补型脉冲驱动器的脉冲输入端pd，同相滞环比较器的输出端与反相滞环比较器的输出端分别接为普通互补型脉冲驱动器的同相脉冲输出端qd0与反相脉冲输出端qd1；同相型脉冲驱动器的同相脉冲输出端qd0接为联控信号处理器的同相脉冲信号输出端Ps0；反相型脉冲驱动器的反相脉冲输出端qd1接为联控信号处理器的反相脉冲信号输出端Ps1；互补型脉冲驱动器的同相脉冲输出端qd0与反相脉冲输出端qd1分别接为联控信号处理器的同相脉冲信号输出端Ps0与反相脉冲信号输出端Ps1。