本發(fā)明屬于信號(hào)采集，尤其涉及一種基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路及其封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、峰值保持及采集電路在多象限探測(cè)器信號(hào)采集系統(tǒng)中有大量應(yīng)用，根據(jù)采集信號(hào)通道數(shù)的不同，有單通道、雙通道以及四通道采集系統(tǒng)。在應(yīng)用中，該系統(tǒng)均需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行峰值保持操作，再對(duì)保持后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字處理，所使用的元器件一般包括運(yùn)算放大器、二極管、a/d轉(zhuǎn)換器和數(shù)字處理器件，如單片機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(field-programmable?gate?array，fpga)或數(shù)字信號(hào)處理器(digital?signal?processor，dsp)等。該系統(tǒng)一般采用低壓供電，如3.3v、5v等，同時(shí)對(duì)運(yùn)算放大器的帶寬，a/d轉(zhuǎn)換器和數(shù)字處理器的速度有一定要求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式一般為：根據(jù)通道數(shù)的不同，使用分離的運(yùn)算放大器和二極管、微控制單元或單片機(jī)(microcontroller?unit，mcu)等器件搭建電路，提供固定的輸出信號(hào)保持時(shí)間，系統(tǒng)使用的器件還可能需要不同的供電電壓，需要外接多個(gè)電源進(jìn)行供電。該方案具有多個(gè)不足之處：通道數(shù)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，不具有通用性，一套方案只針對(duì)一個(gè)應(yīng)用；前端的峰值保持和后端的模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理使用多個(gè)器件級(jí)聯(lián)，調(diào)試?yán)щy、過(guò)程繁瑣；不同器件使用多個(gè)供電模塊，在系統(tǒng)中占用大量空間，并且造成較大噪聲，降低采集精度。因此，如何讓系統(tǒng)具有通用性，并且在應(yīng)用中能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，提高精度是現(xiàn)有設(shè)計(jì)面臨的一大課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種全新結(jié)構(gòu)的四通道峰值信號(hào)采集電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)試?yán)щy、通道數(shù)有限以且多個(gè)獨(dú)立器件占用空間較大的問(wèn)題。

2、本發(fā)明第一方面提供一種基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路，包括：四通道峰值保持模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，所述四通道峰值保持模塊的輸入為模擬脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)峰值保持處理后輸出保持后的模擬信號(hào)；將所述保持后的模擬信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集模塊，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出對(duì)應(yīng)的串行數(shù)字信號(hào)。

3、進(jìn)一步的，所述四通道峰值保持模塊包括四個(gè)電路結(jié)構(gòu)相同的通道，該通道包括：雙路運(yùn)算放大器芯片、二極管芯片、第一電阻、第二電阻和電容，所述雙路運(yùn)算放大器芯片包括兩個(gè)以級(jí)聯(lián)方式連接的運(yùn)算放大器，其正電源引腳接正電源，負(fù)電源引腳接地；所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第一正向輸入引腳接收第一通道的模擬脈沖信號(hào)，所述第一正向輸入引腳通過(guò)第一電阻接地；所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第二負(fù)向輸入引腳與所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第一輸出引腳相連并將其作為該通道的輸出引腳；所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第一輸出引腳與所述二極管的陽(yáng)極相連，所述二極管的陰極與所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第二正向輸入引腳相連，并將其與所述電容和第二電阻的一公共端相連，所述電容和第二電阻的另一公共端接地。

4、進(jìn)一步的，本發(fā)明第二方面提供一種電路封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于所述基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路封裝，該電路封裝結(jié)構(gòu)包括底座、塑封腔體和封裝件，在底座上固定設(shè)置所述四通道峰值保持模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。

5、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的四通道峰值保持模塊接收可同時(shí)接收四通道峰值信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行峰值電壓保持操作，輸出四通道保持電壓，同時(shí)可以通過(guò)控制端口調(diào)節(jié)輸出電壓的保持時(shí)間；信號(hào)采集模塊可通過(guò)數(shù)字信號(hào)控制對(duì)保持電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，可同時(shí)輸出四路數(shù)字信號(hào)，并且可以根據(jù)需求對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算操作，可大大簡(jiǎn)化上位機(jī)運(yùn)算。四通道峰值保持模塊和信號(hào)采集模塊封裝在同一個(gè)塑封腔體內(nèi)，基于裸芯片和外圍元器件的集成封裝，有效減小了該器件的尺寸和體積，具有小型化、高密度的特點(diǎn)，大大簡(jiǎn)化了應(yīng)用設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

技術(shù)特征：

1.一種基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路，其特征在于，包括：四通道峰值保持模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，所述四通道峰值保持模塊的輸入為模擬脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)峰值保持處理后輸出保持后的模擬信號(hào)；將所述保持后的模擬信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集模塊，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出對(duì)應(yīng)的串行數(shù)字信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路，其特征在于，所述四通道峰值保持模塊包括四個(gè)電路結(jié)構(gòu)相同的通道，該通道包括：雙路運(yùn)算放大器芯片、二極管芯片、第一電阻、第二電阻和電容，所述雙路運(yùn)算放大器芯片包括兩個(gè)以級(jí)聯(lián)方式連接的運(yùn)算放大器，其正電源引腳接正電源，負(fù)電源引腳接地；所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第一正向輸入引腳接收第一通道的模擬脈沖信號(hào)，所述第一正向輸入引腳通過(guò)第一電阻接地；所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第二負(fù)向輸入引腳與所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第一輸出引腳相連并將其作為該通道的輸出引腳；所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第一輸出引腳與所述二極管的陽(yáng)極相連，所述二極管的陰極與所述雙路運(yùn)算放大器芯片的第二正向輸入引腳相連，并將其與所述電容和第二電阻的一公共端相連，所述電容和第二電阻的另一公共端接地。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路，其特征在于，在所述四通道峰值保持模塊中，所述雙路運(yùn)算放大器芯片采用型號(hào)為ad8042的雙路運(yùn)算放大器芯片，其引腳(8)接正電源，其引腳(4)接地，其引腳(3)接收脈沖信號(hào)，引腳(3)通過(guò)第一電阻接地，其引腳(5)與二極管的陽(yáng)極相連，其引腳(1)與二極管的陰極連接，同時(shí)引腳(5)與所述電容與第二電阻的一公共端相連，所述電容與第二電阻的另一公共端接地，其引腳(2)、引腳(6)與引腳(7)相連后并將其作為該模塊的輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊采用單片機(jī)芯片，所述單片機(jī)芯片包括四個(gè)信號(hào)輸入端口，其輸入信號(hào)分別為所述四通道峰值保持模塊的四個(gè)輸出信號(hào)，其輸出信號(hào)為串行數(shù)字信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路，其特征在于，所述單片機(jī)芯片的型號(hào)為stm32f031。

6.一種電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該電路封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述基于sip的四通道峰值信號(hào)采集電路封裝，該電路封裝結(jié)構(gòu)包括底座、塑封腔體和封裝件，在底座上固定設(shè)置所述四通道峰值保持模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，電路封裝結(jié)構(gòu)的底部連接有24個(gè)無(wú)引線引腳，其中包括：第1引腳是串口發(fā)送端，第2引腳是串口接收端，第3引腳是所述四通道峰值保持模塊中第二通道的模擬輸入端，第4引腳是所述四通道峰值保持模塊中第二通道的保持輸出端，第5引腳是所述四通道峰值保持模塊中第二通道的保持設(shè)置端，第6引腳為數(shù)據(jù)采集模塊提供電源，第7引腳是數(shù)據(jù)采集模塊的復(fù)位端，第8引腳是數(shù)據(jù)采集模塊的時(shí)鐘信號(hào)端，第9引腳是所述四通道峰值保持模塊中第四通道的模擬輸入端，第10引腳是所述四通道峰值保持模塊中第四通道的保持輸出端，第11引腳是所述四通道峰值保持模塊中第四通道的保持設(shè)置端，第12引腳是內(nèi)部運(yùn)放電源端，第13引腳是接地端，第14引腳是i2c接口時(shí)鐘信號(hào)端，第15引腳是所述四通道峰值保持模塊中第三通道的模擬輸入端，第16引腳是所述四通道峰值保持模塊中第三通道的保持輸出端，第17引腳是所述四通道峰值保持模塊中第三通道的保持設(shè)置端，第18引腳是i2c接口數(shù)據(jù)端，第19引腳是程序下載接口數(shù)據(jù)端，第20引腳是程序下載接口時(shí)鐘端，第21引腳是所述四通道峰值保持模塊中第一通道的模擬輸入端，第22引腳是所述四通道峰值保持模塊中第一通道的保持輸出端，第23引腳是所述四通道峰值保持模塊中第一通道的保持設(shè)置端，第23引腳是接地端。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電路封裝結(jié)構(gòu)的底部焊接有金屬散熱片。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電路封裝結(jié)構(gòu)的封裝尺寸具體為：其長(zhǎng)為6.8mm，其寬為6.8mm，其高為1.2mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底座采用bt有機(jī)基板。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于SiP的四通道峰值信號(hào)采集電路及其封裝結(jié)構(gòu)，該電路包括：四通道峰值保持模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，所述四通道峰值保持模塊的輸入為模擬脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)峰值保持處理后輸出保持后的模擬信號(hào)；將所述保持后的模擬信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集模塊，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出對(duì)應(yīng)的串行數(shù)字信號(hào)。該電路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)通道的脈沖信號(hào)進(jìn)行峰值保持操作，并且保持時(shí)間可調(diào)。一種電路封裝結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于所述基于SiP的四通道峰值信號(hào)采集電路封裝，該電路封裝結(jié)構(gòu)包括底座、塑封腔體和封裝件，在底座上固定設(shè)置所述四通道峰值保持模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。該電路封裝結(jié)構(gòu)的封裝尺寸僅為6.8mm×6.8mm，相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)尺寸縮小95％以上，極大地提高了集成度，便于應(yīng)用和調(diào)試。

技術(shù)研發(fā)人員：陳道遠(yuǎn),冉建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6