Costituisce oggetto della presente invenzione una scheda per il condizionamento di un segnale analogico, basata sul filtraggio multicanale e l’amplificazione variabile differenziata. Il dispositivo si applica a sistemi modulari utilizzati per l’acquisizione della forma d’onda o per il calcolo dello spettro di un segnale analogico che richieda un’unità di condizionamento del segnale prima della sua digitalizzazione ed elaborazione e che necessitino di un guadagno a feedback variabile differenziato per ciascuna banda di frequenza. La scheda oggetto della invenzione consente di suddividere un segnale analogico in ingresso in diversi canali (o bande di frequenza), amplificarli separatamente attribuendo a ciascuno di essi i relativi pesi attraverso un’unità di controllo esterno che imposta i paramentri della calibrazione. In uscita dalla scheda di condizionamento oggetto dell’invenzione vi sono tanti segnali analogici quanti sono i banchi di filtri della scheda stessa. La scheda oggetto della presente invenzione è particolarmente adatta per l’acquisizione, sia in ambienti terrestri che nello spazio o in laboratorio, di segnali analogici di cui siano ignote a priori le caratteristiche generali di ampiezza e frequenza (anche fortemente variabili) e che necessitino pertanto di variare le amplificazioni in fase di condizionamento in funzione delle condizioni ambientali di misura e in modo differenziato per ciascuna delle diverse componenti spettrali del segnale. Lo schema progettuale della scheda oggetto dell’invenzione la rende adatta anche all’uso con sistemi di acquisizione che multiplexano più canali da digitalizzare su un unico convertitore analogico digitale. Il dispositivo di condizionamento oggetto della presente invenzione consente infatti di attribuire pesi variabili e diversi a ciascun canale separatamente in modo da ottimizzare il range dinamico dell’ADC dei sistemi di acquisizione multiplexati nel campionamento di ciascuna banda di frequenza. L’invenzione ha numerosi pregi ed originalità quali la possibilità di gestire contemporaneamente una molteplicità di bande di frequenza per un dato segnale in ingresso in modo flessibile grazie alle varie combinazioni di uscite possibili, permettendo di acquisire una grande articolazione di informazioni specie negli studi esplorativi di ambienti elettromagnetici “ignoti” quali quello spaziale o per applicazioni tecnologiche ad alte prestazioni o in condizioni estreme. Infine, data la varietà di guadagni impostabili e l’estensione della banda passante complessiva, l’invenzione si applica a sistemi di acquisizione a prescindere dal tipo e dalla natura del segnale da gestire. Così ad esempio il dispositivo può essere impiegato per analizzare la forma d’onda o lo spettro di un segnale acustico, ottico, meccanico, elettrico, magnetico, ecc., una volta trasformatolo in segnale elettromagnetico analogico.

Conti, L., Sgrigna, V., V, ., And, Z. (2009)Scheda di condizionamento per il filtraggio e l’amplificazione multicanale a retroazione in sistemi di acquisizione di segnali analogici.. . Brevetto No. RM2009A000207.

Scheda di condizionamento per il filtraggio e l’amplificazione multicanale a retroazione in sistemi di acquisizione di segnali analogici.

SGRIGNA, Vittorio;
2009-01-01

Abstract

Costituisce oggetto della presente invenzione una scheda per il condizionamento di un segnale analogico, basata sul filtraggio multicanale e l’amplificazione variabile differenziata. Il dispositivo si applica a sistemi modulari utilizzati per l’acquisizione della forma d’onda o per il calcolo dello spettro di un segnale analogico che richieda un’unità di condizionamento del segnale prima della sua digitalizzazione ed elaborazione e che necessitino di un guadagno a feedback variabile differenziato per ciascuna banda di frequenza. La scheda oggetto della invenzione consente di suddividere un segnale analogico in ingresso in diversi canali (o bande di frequenza), amplificarli separatamente attribuendo a ciascuno di essi i relativi pesi attraverso un’unità di controllo esterno che imposta i paramentri della calibrazione. In uscita dalla scheda di condizionamento oggetto dell’invenzione vi sono tanti segnali analogici quanti sono i banchi di filtri della scheda stessa. La scheda oggetto della presente invenzione è particolarmente adatta per l’acquisizione, sia in ambienti terrestri che nello spazio o in laboratorio, di segnali analogici di cui siano ignote a priori le caratteristiche generali di ampiezza e frequenza (anche fortemente variabili) e che necessitino pertanto di variare le amplificazioni in fase di condizionamento in funzione delle condizioni ambientali di misura e in modo differenziato per ciascuna delle diverse componenti spettrali del segnale. Lo schema progettuale della scheda oggetto dell’invenzione la rende adatta anche all’uso con sistemi di acquisizione che multiplexano più canali da digitalizzare su un unico convertitore analogico digitale. Il dispositivo di condizionamento oggetto della presente invenzione consente infatti di attribuire pesi variabili e diversi a ciascun canale separatamente in modo da ottimizzare il range dinamico dell’ADC dei sistemi di acquisizione multiplexati nel campionamento di ciascuna banda di frequenza. L’invenzione ha numerosi pregi ed originalità quali la possibilità di gestire contemporaneamente una molteplicità di bande di frequenza per un dato segnale in ingresso in modo flessibile grazie alle varie combinazioni di uscite possibili, permettendo di acquisire una grande articolazione di informazioni specie negli studi esplorativi di ambienti elettromagnetici “ignoti” quali quello spaziale o per applicazioni tecnologiche ad alte prestazioni o in condizioni estreme. Infine, data la varietà di guadagni impostabili e l’estensione della banda passante complessiva, l’invenzione si applica a sistemi di acquisizione a prescindere dal tipo e dalla natura del segnale da gestire. Così ad esempio il dispositivo può essere impiegato per analizzare la forma d’onda o lo spettro di un segnale acustico, ottico, meccanico, elettrico, magnetico, ecc., una volta trasformatolo in segnale elettromagnetico analogico.
2009
Conti, L., Sgrigna, V., V, ., And, Z. (2009)Scheda di condizionamento per il filtraggio e l’amplificazione multicanale a retroazione in sistemi di acquisizione di segnali analogici.. . Brevetto No. RM2009A000207.
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