一种脉冲信号调宽电路的制作方法

1.本发明涉及信号处理领域，具体地说，涉及一种脉冲信号调宽电路。


背景技术：

2.脉冲计数器是数字系统中用得较多的基本逻辑器件。脉冲计数器采用全自动贴片封装工艺，具有很强的抗干扰能力，并具有多种输出功能和控制功能，多种计数模式，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。
3.目前，通常情况下受环境影响传感器输出的脉冲信号脉宽窄、强度弱，噪声强，这些脉冲信号在进行脉冲计数时可能会丢失。


技术实现要素：

4.本发明针对脉冲信号脉宽窄、强度弱，噪声强，在进行脉冲计数时可能会丢失的问题，提出一种脉冲信号调宽电路，通过设置输入放大模块将从正相输入端接收到的脉冲信号和从反相输入端接收到的参比电压信号进行放大，生成脉冲电压信号，输出给滤波模块进行滤波，通过设置调宽模块将从滤波模块接收的脉冲电压信号的脉冲宽度调整到设定脉冲宽度，并通过输出模块输出至脉冲计数器进行计数，提高了脉冲计数的精度，解决了脉冲信号在进行脉冲计数时可能会丢失的问题，且电路原理简单，硬件占用资源较少，成本低，稳定性高。
5.本发明实现内容如下：一种脉冲信号调宽电路，与脉冲计数器连接，包括输入放大模块、滤波模块、调宽模块、输出模块；所述输入放大模块与滤波模块连接，用于将从正相输入端接收到的脉冲信号和从反相输入端接收到的参比电压信号放大，生成放大后的脉冲电压信号，并输出至滤波模块；所述调宽模块与滤波模块、输出模块连接，用于将从滤波模块接收的脉冲电压信号的脉冲宽度调整到设定脉冲宽度，并将调整后的脉冲电压信号输出至输出模块；所述输出模块与脉冲计数器连接，用于将调整后的脉冲电压信号进行计数，得到脉冲个数。
6.为了更好地实现本发明，进一步地，所述脉冲信号调宽电路还包括输入转换模块；所述输入转换模块与输入放大模块连接，用于将接收的脉冲信号转换为脉冲电压信号，并输出至输入放大模块的正相输入端。
7.为了更好地实现本发明，进一步地，所述输入放大模块包括电阻r1、比较器u1、电阻r2、相互并联的电阻r4、电容c2；所述比较器u1的正相输入端与电阻r1、输入转换模块连接，用于接收脉冲信号；所述比较器u1的反相输入端与电阻r2连接，用于接收参比电压信号；所述相互并联的电阻r4、电容c2一端搭接在电阻r2与比较器u1的反相输入端之间，另一端与地端连接；
所述比较器u1的输出端与滤波模块连接，用于将从正相输入端接收到的脉冲信号和从反相输入端接收到的参比电压信号放大，生成放大后的脉冲电压信号，并输出至滤波模块。
8.为了更好地实现本发明，进一步地，所述输入转换模块包括相互并联的电阻r3、二极管d1、电容c1；所述相互并联的电阻r3、二极管d1、电容c1一端搭接在电阻r1与输入放大模块的正相输入端连接，另一端与地端连接。
9.为了更好地实现本发明，进一步地，所述滤波模块包括比较器u2、二极管d2、电阻r5、相互并联的电阻r6、电容c3；所述二极管d2与电阻r5依次连接，输入端与比较器u1的输出端连接，输出端与比较器u2的正相输入端连接；所述相互并联的电阻r6、电容c3的输入端搭接在电阻r5与比较器u2的正相输入端之间，输出端与地端连接；所述比较器u2的反相输入端与比较器u1的反相输入端连接，输出端与调宽模块连接。
10.为了更好地实现本发明，进一步地，所述调宽模块包括比较器u3、电阻r7、电容c4；所述比较器u3的正相输入端通过电容c4与比较器u2的输出端连接，反相输入端与比较器u2的反相输入端连接，输出端与输出模块连接。
11.为了更好地实现本发明，更进一步地，所述输出模块包括比较器u4、二极管d3、电阻r8、二极管d4、电阻r9、电阻r10；所述二极管d3与电阻r8依次连接，输入端与比较器u3的输出端连接，输出端与比较器u4的正相输入端连接；所述二极管d4一端搭接在电阻r8与比较器u4的正相输入端之间，另一端与地端连接；所述比较器u4的反相输入端与接地的电阻r9、比较器u4的输出端连接，输出端与电阻r10连接。
12.本发明具有以下有益效果：（1）本发明通过设置简单的电路结构，提高了脉冲计数的精度，成本低、稳定性高；（2）本发明仅通过电容、电阻和比较器便可实现对脉冲信号进行滤波、放大和脉宽调整，解决了受环境影响的传感器输出的脉宽窄、强度弱、噪声强的脉冲信号在进行脉冲计数时丢失的问题。
附图说明
13.图1为本发明提出的脉冲信号调宽电路的模块连接框图；图2为本发明提出的脉冲信号调宽电路的电路原理示意图。
具体实施方式
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅
是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
16.实施例1：一种脉冲信号调宽电路，如图1所示，与脉冲计数器连接，包括输入放大模块、滤波模块、调宽模块、输出模块；所述输入放大模块与滤波模块连接，用于将从正相输入端接收到的脉冲信号和从反相输入端接收到的参比电压信号放大，生成放大后的脉冲电压信号，并输出至滤波模块；所述调宽模块与滤波模块、输出模块连接，用于将从滤波模块接收的脉冲电压信号的脉冲宽度调整到设定脉冲宽度，并将调整后的脉冲电压信号输出至输出模块；所述输出模块与脉冲计数器连接，用于将调整后的脉冲电压信号进行计数，得到脉冲个数。
17.进一步地，所述脉冲信号调宽电路还包括输入转换模块；所述输入转换模块与输入放大模块连接，用于将接收的脉冲信号转换为脉冲电压信号，并输出至输入放大模块的正相输入端。
18.工作原理：本实施例通过在输入放大模块之前设置输入转换模块，将接受到的脉冲信号转换为脉冲电压信号进行处理后输出给输入放大模块进行放大，通过设置输入放大模块将从正相输入端接收到的脉冲信号和从反相输入端接收到的参比电压信号进行放大，生成脉冲电压信号，输出给滤波模块进行滤波，通过设置调宽模块将从滤波模块接收的脉冲电压信号的脉冲宽度调整到设定脉冲宽度，并通过输出模块输出至脉冲计数器进行计数，提高了脉冲计数的精度，解决了脉冲信号在进行脉冲计数时可能会丢失的问题，且电路原理简单，硬件占用资源较少，成本低，稳定性高。
19.实施例2：本实施例在上述实施例1的基础上，如图2所示，对输入转换模块、输入放大模块、滤波模块、调宽模块、输出模块的结构进行详细说明。
20.工作原理：所述输入放大模块包括电阻r1、比较器u1、电阻r2、相互并联的电阻r4、电容c2；所述比较器u1的正相输入端与电阻r1、输入转换模块连接，用于接收脉冲信号；所述比较器u1的反相输入端与电阻r2连接，用于接收参比电压信号；所述相互并联的电阻r4、电容c2一端搭接在电阻r2与比较器u1的反相输入端之间，另一端与地端连接；所述比较器u1的输出端与滤波模块连接，用于将从正相输入端接收到的脉冲信号和从反相输入端接收到的参比电压信号放大，生成放大后的脉冲电压信号，并输出至滤波模块。
21.所述输入转换模块包括相互并联的电阻r3、二极管d1、电容c1；所述相互并联的电阻r3、二极管d1、电容c1一端搭接在电阻r1与输入放大模块的正相输入端连接，另一端与地端连接。
22.所述滤波模块包括比较器u2、二极管d2、电阻r5、相互并联的电阻r6、电容c3；所述二极管d2与电阻r5依次连接，输入端与比较器u1的输出端连接，输出端与比较器u2的正相输入端连接；所述相互并联的电阻r6、电容c3的输入端搭接在电阻r5与比较器u2的正相输入端之间，输出端与地端连接；所述比较器u2的反相输入端与比较器u1的反相输入端连接，输出端与调宽模块连接。
23.所述调宽模块包括比较器u3、电阻r7、电容c4；所述比较器u3的正相输入端通过电容c4与比较器u2的输出端连接，反相输入端与比较器u2的反相输入端连接，输出端与输出模块连接。
24.所述输出模块包括比较器u4、二极管d3、电阻r8、二极管d4、电阻r9、电阻r10；所述二极管d3与电阻r8依次连接，输入端与比较器u3的输出端连接，输出端与比较器u4的正相输入端连接；所述二极管d4一端搭接在电阻r8与比较器u4的正相输入端之间，另一端与地端连接；所述比较器u4的反相输入端与接地的电阻r9、比较器u4的输出端连接，输出端与电阻r10连接。
25.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
26.实施例3：本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上，如图1、图2所示，以一具体的实施例对本发明进行详细说明。
27.工作原理：如图1、图2所示，一种低阻信号调宽电路，包括输入放大模块、滤波模块、调宽模块和输出模块。输入放大模块包括电阻r1、一级比较器u1、电阻r2、电阻r4、电容c2、电阻r3、二极管d1、电容c1，电阻r1一端为信号输入，另一端连接电容c1、电阻r3、二极管d1负极以及一级比较器u1的同相输入端，电容c1、电阻r3另一端以及二极管d1的正极接地；电阻r2一端接vcc参比电压，另一端与电容c2、电阻r4以及一级比较器u1的反相输入端连接，电容c2、电阻r4另一端接地。通过调整电阻r2与电阻r4的阻值来控制参比电压值，调整一级比较器u1输出端的阀值，一级比较器u1对信号进行放大；滤波模块包括二级比较器u2、二极管d2、电阻r5、电阻r6、电容c3，一级比较器u1输出端与二极管d2正极连接，二极管d2负极与电阻r5连接，电阻r5另一端与电阻r6、电容c3以及二级比较器u2同相输入端连接，电阻r6、电容c3另一端接地，二级比较器u2反相输入端与一级比较器u1反相输入端相连。电阻r6与电容c3并联，形成滤波回路；调宽模块三级比较器u3、电阻r7、电容c4，二级比较器u2输出端与电容c4连接，电容c4另一端与电阻r7、三级放大器u3同相输入端连接，r7另一端接地；三级放大器u3的反相输入端与二级比较器u2的反相输入端连接。通过调整电阻r7阻值与电容c4容值大小调节三级比较器u3输出端的脉冲宽度；输出模块包括比较器u4、二极管d3、电阻r8、二极管d4、电阻r9、电阻r10，二级比较器u2输出端与二极管d3正极连接，三极管d3的
负极与电阻r8连接，电阻r8另一端与二极管d4的负极、四级比较器u4的同相输入端连接，二极管d4正极接地；电阻r9连接四级比较器u4的反相输入端、输出端以及电阻r10，电阻r9另一端接地，电阻r10另一端为信号输出端。
28.如图2所示，比较器上电后，在in端接入输入信号，vcc端接入参比输入电压，可根据脉冲信号需求改变vcc电压大小或电阻r2与电阻r4的比值调整参比电压；在一级比较器u1对信号进行放大后，电阻r6与电容c3对信号进行滤波处理；滤波处理后的脉冲信号经二级比较器u2保持，通过调整电容c4容值与电阻r7阻值来控制脉宽，经调整后的脉冲信号经三级比较器u3保持，在经过四级比较器u4为核心的跟随器实现低阻输出。
29.本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。
30.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。