一种适于波形调控的高压信号发生器制造技术

本发明专利技术属于信号发生设备相关领域，并公开了一种适于波形调控的高压信号发生器，包括微控制器主控模块、DDS信号发生模块、输入级运算放大模块、光耦隔离器、AB类共源共栅功率放大模块和外部信号输入模块，同时还配备有电压反馈校正电路和采样反馈电路。其中该微控制器主控模块对所需信号产生DDS信号的控制字，通过DDS信号发生模块产生指定频率和幅值的波形信号，再经过放大模块将信号进行放大至千伏级高压。通过本发明专利技术，可突破现有高压放大器只能放大电压的单一功能，获得结构紧凑、稳定性强、精度高，而且还能够产生所需频率和幅值的各类指定波形信号的高压发生器，同时具备便于操控、适用性强等特点。

A high voltage signal generator suitable for waveform control

The invention belongs to the signal generating equipment in related fields, a voltage signal generator for waveform regulation and open to the public, including micro controller main control module, DDS signal generation module, input stage operational amplifier module and optically coupled isolator and AB cascode power amplifier module and an external signal input module, but also equipped with a voltage feedback the correction circuit and sampling feedback circuit. The control word in which the micro controller main control module generates a DDS signal to the desired signal, the waveform signal designated frequency and amplitude through the DDS signal module, after amplification module will signal amplification to 1000 volts. According to the invention, a single function can break the existing high voltage amplifier can amplify the voltage gain, compact structure, strong stability, high precision, but also can produce all kinds of high voltage generator required for the frequency and amplitude of the specified waveform signal, and has the characteristics of convenient operation and strong applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种适于波形调控的高压信号发生器
本专利技术属于信号发生设备相关领域，更具体地，涉及一种适于波形调控的高压信号发生器，其能够以结构紧凑、稳定性强和精度高的方式输出千伏级的高压，同时能够产生所需频率和幅值的各类指定波形信号。
技术介绍
在柔性电子电喷印制造、静电纺丝、光电管及光谱仪等领域中，通常会使用到高压信号发生器，以便实现高电压幅值的输出和外部信号触发等功能。例如，在柔性电子电喷印工艺中，它输出可调节的直流高压或是输出偏置高压并与放大的函数信号相叠加，由此用于各类视觉检测信号的开环或闭环精密控制过程。高压信号发生器经过几十年的发展，已经由起初的分立式模拟集成电路演变为数字化信号发生器，后者通过微控制器等数字化芯片来实现信号产生，并通过三极管、运放等实现信号放大。例如，CN1937879A公布了一种数字式低功耗高精度高压发生器，通过微控制器控制系统及PWM波构成闭环控制回路，实现稳定高压；CN205844830U中公开了一种基于微控制器的信号发生器，采用微控制器模块作为计算单元，对需要产生的信号进行数学计算，可以产生指定频率和幅值的信号。然而，进一步的研究表明，上述纯数字式的高压信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于波形调控的高压信号发生器，该高压信号发生器包括微控制器主控模块(1)、DDS信号发生模块(2)、输入级运算放大模块(4)、光耦隔离器(5)、AB类共源共栅功率放大模块(6)和外部信号输入模块(3)，其特征在于：所述微控制器主控模块(1)的输入端与上位机进行通讯，并基于该上位机所设定的特定波形数据来产生相应的控制字，然后经由其输出端发送至所述DDS信号发生模块(2)的输入端，所述波形数据包含波形类型、波形频率和波形幅值等信息；所述DDS信号发生模块(2)根据所述微控制主控模块(1)发送的控制字发出所需的原始波形信号，然后经由其输出端发送至所述输入级运算放大模块(4)；该原始波形信号依次通...

【技术特征摘要】
1.一种适于波形调控的高压信号发生器，该高压信号发生器包括微控制器主控模块(1)、DDS信号发生模块(2)、输入级运算放大模块(4)、光耦隔离器(5)、AB类共源共栅功率放大模块(6)和外部信号输入模块(3)，其特征在于：所述微控制器主控模块(1)的输入端与上位机进行通讯，并基于该上位机所设定的特定波形数据来产生相应的控制字，然后经由其输出端发送至所述DDS信号发生模块(2)的输入端，所述波形数据包含波形类型、波形频率和波形幅值等信息；所述DDS信号发生模块(2)根据所述微控制主控模块(1)发送的控制字发出所需的原始波形信号，然后经由其输出端发送至所述输入级运算放大模块(4)；该原始波形信号依次通过该输入级运算放大模块(4)、所述光耦隔离器(5)和所述AB类共源共栅功率放大模块(6)，由此放大调制成为所需的高压直流电，并最终输出及作用至负载；所述外部信号输入模块(3)同样接入所述输入级运算放大模块(4)，并用于向该输入级运算放大模块(4)输入外部调节信号；此外，上述高压信号发生器还配备有电压反馈校正电路(8)和采样反馈电路(9)，其中该电压反馈校正电路(8)的输入端与所述AB类共源共栅功率放大模块(6)的输出端相连，它的输出端则连接至所述输入级运算放大模块(4)，并用于对所述高压直流电的放大部分执行闭环反馈，由此校正所述AB类共源共栅功率放大模块(6)最终输出的高压直流电；该采样反馈电路(9)则对作用至输出负载的高压直流电进行采样，并通过AD信号调理后输入至所述微控制器主控模块(1)的AD输入口，然后由该微控制器主控模块(1)完成采样信号的反馈及调理，同时发送至上位机进行监视。2.如权利要求1所述的高压信号发生器，其特征在于，对于所述输入级运算放大模块(4)而言，其优选采用两级缓冲的运算放大器构造形式，其中：第一级运算放大器(OP2)的正向输入口与输入引脚相连，它的负向输入口串联有第一电阻(R58)然后接地；此外，在该第一级运算放大器(OP2)的输出端和负向输入口之间并联有第二电阻(R56)，并且该第二电阻(R56)和第一电阻(R58)共同构成一个闭环反馈回路，由此起到信号缓冲和调理的作用；第二级运算放大器(OP1)的正向输入口连接至所述该第一级运算放大器(OP2)的输出端，同时接入所述外部信号输入模块(3)；此外，它的负向输入口与所述电压反馈校正电路(8)的输出端相连，并通过正、负向输入口之间的电压值比较来获得反馈值，然后将此反馈值经由该第二级运算放大器(OP1)的输出端发送至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建魁，尹周平，黎波，谭万州，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42