数字信号处理电路及电子仪表设备制造技术

本申请公开了一种数字信号处理电路及电子仪表设备。该处理电路包括：供电模块，用于为转换模块和模拟信号处理模块供电；转换模块，用于将数字信号转换为模拟信号；模拟信号处理模块，用于对模拟信号进行处理，得到相应的电压模拟信号；输出模块用于将所述电压模拟信号直接输出或者将所述电压模拟信号输出为电流模拟信号。本申请的数字信号处理电路，既能够输出电压模拟信号，又能够输出电流模拟信号，包括两种模拟信号的电路，克服了现有技术的电路只能单独输出正负电流模拟信号或正负电压模拟信号的缺陷，电路集成度高，电子元器件数量少，缩减了产品的开发周期和产品的开发成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
数字信号处理电路及电子仪表设备


[0001]本申请涉及电路
，具体涉及一种数字信号处理电路及电子仪表设备。

技术介绍

[0002]目前的工业仪表的产品(例如流量计、数据采集器、变送器、色谱仪等仪表设备)一般都将接收到的数据以及相关指令信号处理为模拟量的形式传递到工作现场的仪器设备中，从而实现设备之间各类数据信息的传递交互功能。这些仪表设备所输出的用于信息传递的模拟量信号一般分为正负电流信号或正负电压信号，此两类信号用于设备之间的数据交互及各项参数设置等操作。
[0003]现有技术的仪表电路只能单独输出正负电流模拟信号或正负电压模拟信号，当前方案中这两种信号的硬件电路实现都是分开独立设计的，所用电子元器件也相应增多，增加了产品的开发周期和产品的开发成本。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种数字信号处理电路及电子仪表设备。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供一种数字信号处理电路，包括依次连接的供电模块、转换模块、模拟信号处理模块和输出模块；
[0006]所述转换模块、所述模拟信号处理模块分别与所述供电模块相连接；
[0007]所述供电模块用于为所述转换模块和所述模拟信号处理模块供电；
[0008]所述转换模块用于将所述供电模块所提供的数字信号转换为模拟信号；
[0009]所述模拟信号处理模块用于对所述模拟信号进行处理，得到相应的电压模拟信号；
[0010]所述输出模块用于将所述电压模拟信号直接输出或者将所述电压模拟信号输出为电流模拟信号。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述数字信号处理电路还包括隔离模块，所述隔离模块分别连接所述供电模块和所述转换模块；
[0012]所述隔离模块用于将来自所述供电模块的数字信号与所述模拟信号处理模块进行隔离并输入至所述转换模块；
[0013]所述转换模块用于将来自所述隔离模块的数字信号转换为模拟信号。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述数字信号处理电路还包括滤波模块，所述滤波模块分别连接所述模拟信号处理模块和所述输出模块；
[0015]所述滤波模块用于对所述电压信号进行滤波，得到滤波后的电压模拟信号；
[0016]所述输出模块用于将所述滤波后的电压模拟信号直接输出或者将所述滤波后的
电压模拟信号输出为电流模拟信号。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述供电模块包括隔离电源芯片、第一线性电源转换芯片、第二线性电源转换芯片、二极管、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容和第十七电容，所述第十五电容的第一端和所述第十六电容的第一端分别与所述隔离电源芯片的输入端相连接，所述第十五电容的第二端以及所述第十六电容的第二端均接地；所述第十电容的第一端连接所述隔离电源芯片的正电压端，所述第十电容的第二端以及所述第十七电容的第一端均连接所述隔离电源芯片的零输出电压端，所述第十七电容的第二端连接所述隔离电源芯片的负电压端；所述二极管的正极连接所述隔离电源芯片的正电压端，所述二极管的负极以及所述第十一电容的第一端均连接到所述第一线性电源转换芯片的输入端，所述第十三电容的第一端以及所述第一线性电源转换芯片的输出端均连接所述第二线性电源转换芯片的输入端，所述第十二电容的第一端连接所述第一线性电源转换芯片的输出端，所述第十四电容的第一端连接所述第二线性电源转换芯片的输出端，所述第十一电容的第二端、所述第十二电容的第二端、所述第十三电容的第二端以及所述第十四电容的第二端均接地。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述隔离模块包括三个完全相同的隔离单元；所述隔离单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、光电耦合器和NPN型三极管，所述第一电阻的第一端连接所述光电耦合器的第一管脚，所述第二电阻的第一端连接所述光电耦合器的第四管脚，所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第一端连接所述NPN型三极管的基极，所述NPN型三极管的集电极连接所述光电耦合器的第二管脚，所述NPN型三极管的发射极接地。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述转换模块包括数字模拟转换电路、跟随电路和信号放大电路；所述数字模拟转换电路用于将所述数字信号转换为初步模拟信号；所述跟随电路用于稳定所述初步模拟信号以增强所述初步模拟信号的抗干扰能力；所述信号放大电路用于对经过所述跟随电路处理后的初步模拟信号进行放大增强，得到所述模拟信号。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述数字模拟转换电路包括第九电阻和DAC芯片；所述信号放大电路包括第一运算放大器、第五电阻和第七电容；所述跟随电路包括第二运算放大器、第四电阻和第三电容；所述第九电阻的第一端连接所述供电模块，所述第九电阻的第二端分别连接所述DAC芯片的辅助输入端和使能管脚，所述第三电容的第一端和所述DAC芯片的电压输出端均连接到所述第二运算放大器的正相输入端，所述第三电容的第二端接地，所述DAC芯片的工作电源输入端和输入输出电压端分别连接所述供电模块，所述第二运算放大器的负相输入端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端、所述第五电阻和所述第一运算放大器的输出端依次连接，所述第四电阻的第二端连接所述第一运算放大器的负相输入端，所述第七电容的第一端以及所述DAC芯片的输出端均连接所述第一运算放大器的正相输入端，所述第七电容的第二端接地；所述第一运算放大器的正电源端和负电源端分别接收所述供电模块提供的正电压和负电压。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述模拟信号处理模块包括积分电路、第六电阻、NPN型三极管和PNP型三极管，NPN型三极管的集电极以及积分电路的正电源端均连接所述供电模块，接收所述供电模块的正电压；所述PNP型三极管的集电极以及所述积分电路的负电源
端均连接所述供电模块，接收所述供电模块的负电压；所述NPN型三极管的基极、所述PNP型三极管的基极以及所述第六电阻的第一端均连接所述积分电路的输出端；所述NPN型三极管的发射极和所述PNP型三极管的发射极均连接所述第六电阻的第二端。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述积分电路用于提升所述模拟信号的抗干扰能力和驱动负载的能力；所述积分电路包括运算放大器和第六电容；所述第六电容的第一端连接所述运算放大器的负相输入端；所述第六电容的第二端连接所述运算放大器的输出端。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述滤波模块包括互相连接的一级RC滤波模块和二级RC滤波模块。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述一级RC滤波模块包括第七电阻、第十五电阻、第一电容、第八电容和第四电容，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字信号处理电路，其特征在于，包括依次连接的供电模块、转换模块、模拟信号处理模块和输出模块；所述转换模块、所述模拟信号处理模块分别与所述供电模块相连接；所述供电模块用于为所述转换模块和所述模拟信号处理模块供电；所述转换模块用于将所述供电模块所提供的数字信号转换为模拟信号；所述模拟信号处理模块用于对所述模拟信号进行处理，得到相应的电压模拟信号；所述输出模块用于将所述电压模拟信号直接输出或者将所述电压模拟信号输出为电流模拟信号。2.根据权利要求1所述的数字信号处理电路，其特征在于，所述数字信号处理电路还包括隔离模块，所述隔离模块分别连接所述供电模块和所述转换模块；所述隔离模块用于将来自所述供电模块的数字信号与所述模拟信号处理模块进行隔离并输入至所述转换模块；所述转换模块用于将来自所述隔离模块的数字信号转换为模拟信号。3.根据权利要求1所述的数字信号处理电路，其特征在于，所述数字信号处理电路还包括滤波模块，所述滤波模块分别连接所述模拟信号处理模块和所述输出模块；所述滤波模块用于对所述电压信号进行滤波，得到滤波后的电压模拟信号；所述输出模块用于将所述滤波后的电压模拟信号直接输出或者将所述滤波后的电压模拟信号输出为电流模拟信号。4.根据权利要求1所述的数字信号处理电路，其特征在于，所述供电模块包括隔离电源芯片、第一线性电源转换芯片、第二线性电源转换芯片、二极管、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容和第十七电容，所述第十五电容的第一端和所述第十六电容的第一端分别与所述隔离电源芯片的输入端相连接，所述第十五电容的第二端以及所述第十六电容的第二端均接地；所述第十电容的第一端连接所述隔离电源芯片的正电压端，所述第十电容的第二端以及所述第十七电容的第一端均连接所述隔离电源芯片的零输出电压端，所述第十七电容的第二端连接所述隔离电源芯片的负电压端；所述二极管的正极连接所述隔离电源芯片的正电压端，所述二极管的负极以及所述第十一电容的第一端均连接到所述第一线性电源转换芯片的输入端，所述第十三电容的第一端以及所述第一线性电源转换芯片的输出端均连接所述第二线性电源转换芯片的输入端，所述第十二电容的第一端连接所述第一线性电源转换芯片的输出端，所述第十四电容的第一端连接所述第二线性电源转换芯片的输出端，所述第十一电容的第二端、所述第十二电容的第二端、所述第十三电容的第二端以及所述第十四电容的第二端均接地。5.根据权利要求2所述的数字信号处理电路，其特征在于，所述隔离模块包括三个完全相同的隔离单元；所述隔离单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、光电耦合器和NPN型三极管，所述第一电阻的第一端连接所述光电耦合器的第一管脚，所述第二电阻的第一端连接所述光电耦合器的第四管脚，所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第一端连接所述NPN型三极管的基极，所述NPN型三极管的集电极连接所述光电耦合器的第二管脚，所述NPN型三极管的发射极接地。6.根据权利要求1所述的数字信号处理电路，其特征在于，所述转换模块包括数字模拟
转换电路、跟随电路和信号放大电路；所述数字模拟转换电路用于将所述数字信号转换为初步模拟信号；所述跟随电路用于稳定所述初步模拟信号以增强所述初步模拟信号的抗干扰能力；所述信号放大电路用于对经过所述跟随电路处理后的初步模拟信号进行放大增强，得到所述模拟信号。7.根据权利要求6所述的数字信号处理电路，其特征在于，所述数字模拟转换电路包括第九电阻和DAC芯片；所述信号放大电路包括第一运算放大器、第五电阻和第七电容；所述跟随电路包括第二运算放大器、第四电阻和第三电容；所述第九电阻的第一端连接所述供电模块，所述第九电阻的第二端分别连接所述DAC芯片的辅助输入端和使能管脚，所述第三电容的第一端和所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正海，饶志建，
申请(专利权)人：天信仪表集团有限公司，
类型：发明
国别省市：