一种用于时差测量的电路结构制造技术

本实用新型专利技术一种用于时差测量的电路结构，包括D型触发器、第一高速模拟开关、第二高速模拟开关、电容、A/D转换器以及单片机；D型触发器的引脚五与第一高速模拟开关的控制端相连；D型触发器的引脚四与电源地相连，引脚四与第二高速模拟开关的电源输出端相连；第一高速模拟开关和第二高速模拟开关均包含可与所述控制端、所述电源输出端相连接的第一触点和第二触点；第一高速模拟开关的第二触点和第二高速模拟开关的第一触点分别与电容的一个极板和A/D转换器的一端电连接，电容的另一个极板与电源地相连；A/D转换器的另一端与单片机的一端相连，单片机的另一端与第二高速模拟开关的控制端相连。本实用新型专利技术的有益效果是：结构简单，时差计算更为精准。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉时差测量
，尤其是涉及一种用于时差测量的电路结构。
技术介绍
随着科技的不断发展，尤其是在测距、通信、雷达、卫星以及导航定位等
对于时间计量精度的要求也越老越严苛。时间间隔即时差的计算精确程度是影响这些
所得相关数据是否可靠的必要条件之一。因此，在这些
中相关实验数据是非常需要精准度更高的时间间隔测量设备所测量的时差为依托进行相关测算。然而，现有技术中传统计时器的计时原理以及相关结构不仅复杂还无法满足这些
对时差计算的精准要求。由此可见，如何设计出一种用于时差测量的电路结构，具有结构简单、时差计量更加精准的优点是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种结构简单且时差计量更为精准的用于时差测量的电路结构。本技术一种用于时差测量的电路结构，包括D型触发器、第一高速模拟开关、第二高速模拟开关、电容、A/D转换器以及单片机；所述D型触发器的引脚五为控制输出端，所述引脚五与所述第一高速模拟开关的控制端相连接；所述D型触发器的引脚四与电源地相连接，所述引脚四还与所述第二高速模拟开关的电源输出端相连接；所述第一高速模拟开关和所述第二高速模拟开关均包含可与所述控制端、所述电源输出端相连接的第一触点和第二触点；所述第一高速模拟开关的第二触点和所述第二高速模拟开关的第一触点相交形成一交点，所述交点分别与所述电容的一个极板和所述A/D转换器的一端电连接，所述电容的另一个极板与所述电源地相连接；所述A/D转换器的另一端与所述单片机的一端相连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关的控制端相连接；其中，所述D型触发器的引脚一用于接收触发信号，所述D型触发器的引脚六用于接收清零信号，所述D型触发器的引脚二、引脚七和引脚八用于外接电源。进一步地，还包括运算放大器，所述运算放大器包括正输入端、负输入端和输出端。进一步地，所述输出端与A/D转换器的一端电连接，所述A/D转换器的另一端则与所述单片机的一端电连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关的控制端相连接。进一步地，所述负输入端与所述电源地连接，所述正输入端与所述第一高速模拟开关的第二触点和所述第二高速模拟开关的第一触点相连接，所述输出端与所述负输入端相连接。进一步地，所述第一高速模拟开关的电源输出端和所述电源之间、所述D型触发器的引脚五和所述第一高速模拟开关的控制端之间、所述运算放大器的负输入端和所述D型触发器的引脚四之间、所述第一高速模拟开关的第二触点与所述第二高速模拟开关的第一触点的所述交点和所述运算放大器的正输入端之间、所述运算放大器的负输入端和输出端之间均串联有负载电阻，其阻值分别为R1、R2、R3、R4和R5。进一步地，所述D型触发器的型号为NC7SZ74的一种高速D型触发器。本技术一种用于时差测量的电路结构，与现有技术相比具有以下优点：第一，该用于时差测量的电路结构中在进行时差测量时，所述引脚一的触发信号保持高电平，所述引脚五输出高电平，所述第一高速模拟开关的控制端与其第二触点和其电源输出端接通，使得所述电容开始充电；当测量结束时，所述引脚一的触发信号变为低电平，所述引脚五输出低电平，所述第一高速模拟开关的控制端与其第一触点和其电源输出端接通，所述电容结束充电。之后，通过所述电容电压的幅值大小便可以简单并精确计算出时差的长短。因此，该时差测量电路结构不仅结构简单，而且通过所述电容微弱的电压幅值信号变化便能够得出时差的精确数据，使得时差计算更为精准。第二，该用于时差测量的电路结构中还包括运算放大器，所述运算放大器包括正输入端、负输入端和输出端。这主要是为了通过所述运算放大器检测出所述电容的较小电压幅值，从而进一步提高了该用于时差测量的电路结构的测量精度，以使所述用于时差测量的电路结构能够应用于更多
，提高了其普适性。第三，该用于时差测量的电路结构中所述输出端与A/D转换器的一端电连接，所述A/D转换器的另一端则与所述单片机的一端电连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关的控制端相连接。该设计使得所述电容的电压幅值经所述运算放大器运算放大后，通过所述A/D转换器转化为所述单片机可读取的电压值，为所述电容的电压幅值与时差的转换提供了便利。附图说明图1为本技术的电路图；图2为本技术中所述触发器的结构示意图。图中：D型触发器为U1，第一高速模拟开关为U2，第二高速模拟开关为U3，运算放大器为U4，电容为C1，第一高速模拟开关和第二高速模拟开关的控制端、电源输出端、第一触点、第二触点分别为SEL、VOUT、B0、B1，运算放大器的正输入端、负输入端和输出端分别为INI+、INI-和OUTI。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例做详细说明。如图1-2所示，一种用于时差测量的电路结构，包括D型触发器U1、第一高速模拟开关U2、第二高速模拟开关U3、电容C1、A/D转换器以及单片机。所述D型触发器的引脚五为控制输出端，所述引脚五与所述第一高速模拟开关U2的控制端相连接。所述D型触发器的引脚四与电源地相连接，所述引脚四还与所述第二高速模拟开关U2的电源输出端VOUT相连接。所述第一高速模拟开关U2和所述第二高速模拟开关U3均包含可与所述控制端SEL、所述电源输出端VOUT相连接的第一触点B0和第二触点B1。所述第一高速模拟开关U2的第二触点B1和所述第二高速模拟开关U3的第一触点B0相交形成一交点，所述交点分别与所述电容C1的一个极板和所述A/D转换器的一端电连接。所述电容C1的另一个极板与所述电源地相连接；所述A/D转换器的另一端与所述单片机的一端相连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关U3的控制端SEL相连接。其中，所述D型触发器U1的引脚一用于接收触发信号，所述D型触发器U1的引脚六用于接收清零信号，所述D型触发器U1的引脚二、引脚七和引脚八用于外接电源。所述D型触发器U1的型号为NC7SZ74的一种高速D型触发器。所述高速D型触发器可通过对各个引脚的不同设置而使所述引脚五灵活输出，具体的输出结果详见以下真值表(TruthTable)。TruthTable该用于时差测量的电路结构中还包括运算放大器U4，所述运算放大器U4包括正输入端INI+、负输入端INI-和输出端OUTI。所述输出端OUTI与A/D转换器的一端电连接，所述A/D转换器的另一端则与所述单片机的一端电连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关U3的控制端SEL相连接。所述负输入端INI-与所述电源地连接，所述正输入端INI+与所述第一高速模拟开关U2的第二触点B1和所述第二高速模拟开关U3的第一触点B0相连接，所述输出端OUTI与所述负输入端INI-相连接。所述第一高速模拟开关U2的电源输出端VOUT和所述电源之间、所述D型触发器U1的引脚五和所述第一高速模拟开关U2的控制端SEL之间、所述运算放大器U4的负输入端INI-和所述D型触发器U1的引脚四之间、所述第一高速模拟开关U2的第二触点B1与所述第二高速模拟开关U3的第一触点B0的所述交点和所述运算放大器U4的正输入端INI+之间、所述运算放大器U4的负输入端INI-和其输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于时差测量的电路结构，其特征在于：包括D型触发器、第一高速模拟开关、第二高速模拟开关、电容、A/D转换器以及单片机；所述D型触发器的引脚五为控制输出端，所述引脚五与所述第一高速模拟开关的控制端相连接；所述D型触发器的引脚四与电源地相连接，所述引脚四还与所述第二高速模拟开关的电源输出端相连接；所述第一高速模拟开关和所述第二高速模拟开关均包含可与所述控制端、所述电源输出端相连接的第一触点和第二触点；所述第一高速模拟开关的第二触点和所述第二高速模拟开关的第一触点相交形成一交点，所述交点分别与所述电容的一个极板和所述A/D转换器的一端电连接，所述电容的另一个极板与所述电源地相连接；所述A/D转换器的另一端与所述单片机的一端相连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关的控制端相连接；其中，所述D型触发器的引脚一用于接收触发信号，所述D型触发器的引脚六用于接收清零信号，所述D型触发器的引脚二、引脚七和引脚八用于外接电源。

【技术特征摘要】
1.一种用于时差测量的电路结构，其特征在于：包括D型触发器、第一高速模拟开关、第二高速模拟开关、电容、A/D转换器以及单片机；所述D型触发器的引脚五为控制输出端，所述引脚五与所述第一高速模拟开关的控制端相连接；所述D型触发器的引脚四与电源地相连接，所述引脚四还与所述第二高速模拟开关的电源输出端相连接；所述第一高速模拟开关和所述第二高速模拟开关均包含可与所述控制端、所述电源输出端相连接的第一触点和第二触点；所述第一高速模拟开关的第二触点和所述第二高速模拟开关的第一触点相交形成一交点，所述交点分别与所述电容的一个极板和所述A/D转换器的一端电连接，所述电容的另一个极板与所述电源地相连接；所述A/D转换器的另一端与所述单片机的一端相连接，所述单片机的另一端与所述第二高速模拟开关的控制端相连接；其中，所述D型触发器的引脚一用于接收触发信号，所述D型触发器的引脚六用于接收清零信号，所述D型触发器的引脚二、引脚七和引脚八用于外接电源。2.根据权利要求1所述的用于时差测量的电路结构，其特征在于：还包括运算放大器，所述运算放大器包括正输入端、负输入端和输出端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，姚旺，单玉堂，俞大海，王冠，
申请(专利权)人：天津光电高斯通信工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12