一种高电压方波信号产生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高电压方波信号产生装置，包括FPGA控制单元、低电压信号单元、高电压信号单元和继电器开关组，所述FPGA控制单元的输出信号分为三路，第一路与所述低电压信号单元的输入端连接，而所述低电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第二路与所述高电压信号单元的输入端连接，而所述高电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第三路与所述继电器开关组的控制端连接；所述继电器开关组根据来自所述FPGA控制单元的控制信号，选择输出低电压信号或高电压信号；与现有技术相比，本装置电路复杂程度低，可控性强，波形平滑度好，能够输出高幅度方波信号。

【技术实现步骤摘要】
一种高电压方波信号产生装置
本技术涉及一种高电压方波信号产生装置，属于信号产生

技术介绍
方波信号在电子系统中常作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号，同时也被用于校准标准仪器中的示波器。传统的方波信号产生电路多由振荡器、充电回路和放电回路组成，但是这种电路产生的方波信号上升时间和下降时间大，易产生过冲，电路可靠性差，且信号幅度受限。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种实现电路复杂程度低、波形平滑度好、可控性强的高电压方波信号装置，以克服现有技术的不足。本技术的技术方案是：一种高电压方波信号产生装置，包括FPGA控制单元、用于产生低电压信号的低电压信号单元、用于产生高电压信号的高电压信号单元和继电器开关组，所述FPGA控制单元具有用于接收外部控制指令的通信接口，所述FPGA控制单元的输出信号分为三路，第一路与所述低电压信号单元的输入端连接，而所述低电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第二路与所述高电压信号单元的输入端连接，而所述高电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第三路与所述继电器开关组的控制端连接；所述继电器开关组根据来自所述FPGA控制单元的控制信号，选择输出低电压信号或高电压信号。所述低电压信号单元包括D/A转换器和运算放大器，所述D/A转换器的输入端连接所述FPGA控制单元的信号输出端，所述D/A转换器的输出端连接所述运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端连接到所述继电器开关组的输入端。所述高电压信号单元包括大功率开关三级管、电阻分压放大电路和电源供给电路，所述大功率开关三级管的输入端连接所述FPGA控制单元的信号输出端，所述大功率开关三级管的输出端连接所述电阻分压放大电路的输入端，所述电阻分压放大电路的输出端连接到所述继电器开关组的输入端；所述电源供给电路与所述大功率开关三级管的电源端连接。所述电源供给电路包括直流高压供电电路和倍压整流电路，所述直流高压供电电路的输入端用于连接12V电压电路，而其输出端与所述倍压整流电路的输入端连接，所述倍压整流电路的输出端与所述大功率开关三级管的电源端连接。本技术的有益效果是：一方面，本装置采用D/A转换器+运算放大器相结合的方式，产生可调低电压信号。另一方面，本装置采用直流高压电路+大功率开关三极管+电阻分压放大电路的结构，实现可调高电压信号输出。再一方面，本装置通过FPGA控制单元控制继电器开关组选择不同幅度的方波输出。与现有技术相比，本装置电路复杂程度低，可控性强，波形平滑度好，能够输出高幅度方波信号。附图说明图1是根据本技术实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合具体的实施例对技术进行进一步介绍：请参阅图1，根据本技术一种高电压方波信号产生装置，包括FPGA控制单元、低电压信号单元、高电压信号单元和继电器开关组，FPGA控制单元有多个输出端口，其输出信号分为三路。第一路与低电压信号单元的输入端连接，而低电压信号单元的输出端连接继电器开关组的输入端，以将低电压信号单元产生的低电压信号传输给继电器开关组。第二路与高电压信号单元的输入端连接，而高电压信号单元的输出端连接继电器开关组的输入端，以将高电压信号单元产生的高电压信号传输给继电器开关组。而第三路与继电器开关组的控制端连接，如此继电器开关组可根据来自FPGA控制单元的控制信号，选择不同时长的输出低电压信号或高电压信号，得到不同幅度的方波。优选地，FPGA控制单元具有用于接收外部控制指令的通信接口，可与计算机等设备或仪器进行连接。外部控制指令通过通信接口连接至FPGA控制单元，FPGA控制单元解析指令，输出三路控制信号。优选地，低电压信号单元包括D/A转换器和运算放大器，D/A转换器的输入端连接FPGA控制单元的信号输出端，D/A转换器的输出端连接运算放大器的输入端，运算放大器的输出端连接到继电器开关组的输入端，以产生可调低电压信号。优选地，高电压信号单元包括大功率开关三级管、电阻分压放大电路和电源供给电路，大功率开关三级管的输入端连接FPGA控制单元的信号输出端，大功率开关三级管的输出端连接电阻分压放大电路的输入端，电阻分压放大电路的输出端连接到继电器开关组的输入端，电源供给电路与大功率开关三级管的电源端连接，以产生可调高电压信号。优选地，电源供给电路包括直流高压供电电路和倍压整流电路，直流高压供电电路的输入端用于连接12V电压电路，而其输出端与倍压整流电路的输入端连接，倍压整流电路的输出端与大功率开关三级管的电源端连接，直流高压供电电路输入的电压12V，通过倍压整流电路输出210V的小电流电压，以供大功率开关三级管使用。所述FPGA控制单元、D/A转换器、运算放大器、大功率开关三极管、继电器开关组、倍压整流电路、直流高压供电电路均为本领域的公知常识。在一个例子中，FPGA控制单元选用Altera公司的EP3C120F484C7，D/A转换器选用ADI公司的AD5781BRUZ，运算放大器选用ADI公司的AD8675ARMZ，直流高压供电电路主要器件选用TI公司的LM2733YMF，大功率开关三极管选用FairchildSemiconductor公司的MJE13007G，继电器开关组选用SANYU公司的12EH-1A12G构成，也可根据需要选择任何已知的器件。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高电压方波信号产生装置，其特征在于：包括FPGA控制单元、用于产生低电压信号的低电压信号单元、用于产生高电压信号的高电压信号单元和继电器开关组，所述FPGA控制单元具有用于接收外部控制指令的通信接口，所述FPGA控制单元的输出信号分为三路，第一路与所述低电压信号单元的输入端连接，而所述低电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第二路与所述高电压信号单元的输入端连接，而所述高电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第三路与所述继电器开关组的控制端连接；所述继电器开关组根据来自所述FPGA控制单元的控制信号，选择输出低电压信号或高电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种高电压方波信号产生装置，其特征在于：包括FPGA控制单元、用于产生低电压信号的低电压信号单元、用于产生高电压信号的高电压信号单元和继电器开关组，所述FPGA控制单元具有用于接收外部控制指令的通信接口，所述FPGA控制单元的输出信号分为三路，第一路与所述低电压信号单元的输入端连接，而所述低电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第二路与所述高电压信号单元的输入端连接，而所述高电压信号单元的输出端连接所述继电器开关组的输入端；第三路与所述继电器开关组的控制端连接；所述继电器开关组根据来自所述FPGA控制单元的控制信号，选择输出低电压信号或高电压信号。2.根据权利要求1所述的高电压方波信号产生装置，其特征在于：所述低电压信号单元包括D/A转换器和运算放大器，所述D/A转换器的输入端连接所述FPGA控制单元的信号输出端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宾，廖海黔，刘兴，杜建平，
申请(专利权)人：贵州航天计量测试技术研究所，
类型：新型
国别省市：贵州,52