基于AD9859的宽带自动稳幅信号发生器设计

介绍了直接数字频率合成(DDS)技术和压控增益放大器,阐述了一种幅值稳定数控可调的正弦波信号发生器的基本原理.利用ADI公司设计的高性能DDS芯片AD9859以及压控增益放大器AD8336,结合峰值检测电路和STM32微控制器芯片实现宽带幅值稳定数控可调的信号发生器设计.设计能够产生频率准确、幅值稳定的正弦波信号,正弦波频率范围10 kHz～10 MHz连续可调,幅值0～5VPP数控可调,是一种性能良好且简易的数字信号发生器设计,可作为实验室常用的正弦波信号源方案设计.     

基于AD8336的大动态范围自动增益放大器设计

在一些工业应用场合,获取到有用信号的强度具有范围跨度大的特点,且对弱小信号处理的精度追求越来越高,因此设计了一款基于STM32单片机的自动控制增益放大器。系统以STM32单片机为核心,外接AD8336压控芯片电路;采用两级压控增益放大器级联的方式,并加入滤波电路。经过测试,验证了对输入信号有自动增益调整的效果。实验结果表明:该放大器性能达到预期要求,在低频信号领域具有较高的应用价值。     

基于MAX291的无限增益多路反馈带通滤波器

介绍了无限增益多路反馈二阶带通滤波器的电路结构形式,利用开关电容滤波器MAX291内置的运算放大器设计了一个中心频率为50Hz、品质因数为5、增益为1的带通滤波器来实现对检验仪采集信号的滤波处理,给出了滤波器参数计算的具体过程及电路原理,并对滤波前后的效果进行对比。     

气路静电传感器信号处理电路设计及仿真分析

针对航空发动机气路静电传感器输出信号微弱且易受外在及固有噪声影响的特点,设计了一种新型静电信号处理电路。基于静电传感器感应电极的等效电路模型,设计高输入阻抗FET运算放大器作为采集模块,采集输入信号并实现电流值到电压值的转换;进一步利用低噪声测量放大器作为信号放大模块将微弱信号放大;使用直流电池作为电路供电模块,以隔绝外在电缆引入的工频干扰。对电路的增益、带宽及噪声特性进行分析,通过Multisim软件进行电路仿真;最后通过实际信号测试对电路的信号处理效果进行验证。仿真及测试实验结果表明:设计的电路能够有效放大静电信号并减少毛刺噪声,具有良好的处理效果。     

基于高精度运算放大器的隧道式硅微加速度计信号处理电路

介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具有的独特优势.后级反馈放大电路采用精密仪表放大器AD620BR构成两级放大,其各项参数极大提高了信号读出电路的精密性.实验结果表明:基于以上方法的设计对信号处理电路的精度、灵敏度及线性度等性能有明显的改善.     

微型称重测力传感器信号调理电路设计

为了实现对双足步行机器人用某微型称重测力传感器输出的微弱直流电压信号进行AD转换,提出了一种基于仪表放大器AD623的信号调理电路设计方案,采用模块化设计思想,分别对电源模块,放大电路模块和滤波电路模块进行了设计,并应用Multism13完成放大电路仿真。结果表明,基于AD623的信号调理电路能够有效放大压力传感器输出的微弱直流电压信号,达到了设计要求。     

超声波测距系统的研究及其硬件设计

基于对现有超声波测距技术的分析比较,文中提出一种具有较高测距精度的测距方法和硬件实现。通过超声波信号包络线上2个阈值点拟合出的直线求得回波前沿时间。由于测距精度同时受限于硬件电路的稳定与处理效果,在此基础上设计了一种基于单电源的信号处理电路。该电路由INA826前级处理电路、Fliege滤波电路、PGA116程控放大电路、包络线检测电路以及双阈值电路构成。实验结果表明该电路的波形处理效果好,且相比双电源系统更加节能。     

远程幅频特性测试系统设计与实现

以STC12为任务控制与数据处理核心的放大电路,设计实现了幅频特性测试系统。利用直接频率合成芯片AD9852自制信号源,完成了1~40 MHz频率范围内(步进为1 MHz)信号的自动扫频,输出电压峰峰值5~100 m V之间连续可调,可为待测电路提供频率、幅值、波形可调的输入信号。待测电路输出信号通过嵌入式处理器内置ADC高精度采样处理,实现40 d B增益及0~40 d B的无失真连续可调。将该幅频测试仪通过双绞线和Wi Fi模块联网,可远端通过笔记本电脑测试、显示、存储被测电路的幅频特性曲线,其电压增益精度优于0.5 d B。     

基于FPGA的增益可调微弱信号采集系统设计

针对以往采集电路中放大倍率固定,适用的采集环境单一,不可灵活调理实际微弱信号的现状,设计了基于FPGA的增益可调微弱信号采集系统,该系统以FPGA为核心,以集成运算放大器OP37G,模拟开关DG611DY组成增益可调放大电路,具备了×0.5,×2,…,×100,×200等10种放大倍率可编程控制的功能,以高精度模数转换芯片AD7865为采集芯片,实现了高精度微弱信号的采集。试验结果表明:系统在多种微弱信号环境下经增益电路放大后,各通道采样精度均能达到0.1%。系统可灵活应用于多种微弱信号采集环境,稳定可靠,已成功应用于某微弱信号测试场合。     

高精度桥式传感器信号调理电路设计与实现

针对桥式传感器数据采集系统中桥式传感器输出的信号微弱、噪声大,不能直接进行A/D采集的问题,为了提高数据采集系统的精度,设计了桥式传感器信号的调理电路。设计采用FPGA作为主控芯片,实现了整个调理电路的程控,并给出了电路的硬件设计;具体介绍了程控桥式传感器接口模块、程控放大模块和程控滤波模块的设计,放大增益范围为0～60 dB可调,滤波截止频率范围为0～50 kHz可调,操作方便,灵活性高,成本低,有着非常好的交流和直流性能。经仿真和实验验证,直流精度优于0.1%,能广泛应用于相关工程领域。     

调频连续波(FMCW)雷达信号调理电路

文中给出一种应用于调频连续波(FMCW)雷达的信号调理电路。该电路采用低噪声前置放大器、对数主中放和具有频域压缩功能的滤波器。实验表明,该电路小信号增益大于100dB,动态范围大于80dB,具有较高的信噪比和优良的滤波性能,可有效地提高FMCW雷达的抗干扰能力。     

光纤位移传感器信号处理电路设计

为了实现光纤位移传感器的信号检测,提出了一种测量传感器微弱信号的方法.通过使用MAX274和AD637等元件设计了性能较好的滤波电路和相关检测电路.重点阐述了带通滤波器的设计原理和实现方法.实验结果表明,设计出的信号处理电路对所设计的光纤位移传感器,能够有效地滤除信号中的噪声,并且传感器也有较好的信号输出.     

程控滤波器系统设计

系统实现了10 mV的微弱信号的程控放大和程控高低通滤波,其中程控放大利用AD620放大器和LF351实现两级增益放大,用6个继电器控制反馈电阻实现输出增益0 dB到60 dB可调;放大信号通过低通或者高通电压控制电压源(VCVS)滤波器,滤波器的截止频率从1 kHz到20 kHz可调。系统以MEGA16为控制核心,用继电器实现硬件电路的切换从而使增益可调,并设计了一个通带为50 kHz的四阶椭圆低通滤波器,滤波器的参数通过计算和PSPICE仿真结合得到,并在测试过程中修正相关参数。该系统思路简单易于实现,且各参数的误差较小。     

脉冲激光测距中信号处理系统嵌入式设计与实现

脉冲激光测距是一种技术先进、应用广泛的测距技术。介绍采用嵌入式设计实现基于脉冲激光测距原理的测量系统,着重论述了以可调节增益放大器和高速模数转换器为基础的电路设计,给出了硬件和软件的设计方法,实现了高精度时间间隔测量,并研制了专用的嵌入式检测仪器,具有良好的测距效果。该电路成本低、测量精度高,特别适合于大批量生产、低成本要求的应用。     

粘性块状食品动态定量称重系统设计

针对解决粘性块状食品在动态定量称重中遇到的粘结问题,以及在称重中速度与精度的矛盾问题,采取了改进机械结构、电路系统优化设计、软件分阶段称重等方法来提高称重精度.机械结构使用双管螺旋喂料机加搅拌机构,特殊的称斗结构;硬件电路采用数字可编程放大器AD8555作为称重传感器微弱电信号的放大器,以便于补偿桥式传感器的失调和增益误差,同时采用32位单片微处理器LPC2134作为整个电路的处理核心,及时处理称重信息,并向执行机构发送命令;软件根据称重值采取分阶段喂料,并加入了FIR软件滤波,滤除了粗大误差信号,提高了称重精度.     

基于VCA810的电压控制动态带通滤波器设计(英文)

为了有效地对信号进行选频滤波,基于电压控制增益宽带放大器VCA810,本文设计实现了具有增益补偿的压控动态带通滤波器。文中分析了滤波器的系统传输函数,通过实验测试给出了一定频率范围内的增益补偿电压,并设计了增益补偿电路和控制电压产生电路。在滤波器带宽一定的情况下,通过改变控制电压使带通滤波器的中心频率在1-20kHz范围内调整。系统结构简单,噪声小,性能稳定,调节方便。     

一种低功耗多功能开关电流型FPAA的设计EI北大核心CSCD

针对现有的开关电流型FPAA功耗大、电路性能不高、功能有限和灵活性不足等问题,设计了一种基于class AB栅极接地开关电流存储电路的FPAA。设计的class AB结构克服了偏置电流必须高于输入信号电流的限制,可以减少阵列的功耗;栅极接地技术有利于消除输入-输出跨导比误差,提高阵列性能。设计了具有可编程电流缩放单元的可重构模拟单元,提高了阵列的灵活性,扩展了阵列功能。在3×2规模的FPAA上,重构实现了模拟滤波器和可编程FIR滤波器,仿真实验结果证明了所设计开关电流型FPAA是有效可行的。与传统开关电流型FPAA相比,实现相同功能电路的功耗降低了50%以上。对FPAA中CAB进行了物理验证,成功重构实现一种电流放大器,结果表明放大器增益可调。     

超声增益补偿中的带通滤波器设计

根据内窥超声成像系统的要求,设计一种用于超声增益补偿中的改进结构带通滤波电路。增益补偿将超声回波按增益——传播距离的曲线放大,同时系统中的噪声也按照此曲线放大,在图像上表现为距离探头越远,噪声越大,图像信噪比受到影响。实验表明,由运算放大器AD8021组成的改进结构带通滤波器能够有效避免常规滤波器调试过程中的自激现象,同时满足微型高频超声探头滤波要求。     

基于STM32的超声波流量计硬件系统的设计

针对传统流量计在测量流体流速时存在安装繁琐、运输复杂等问题,设计了新型的基于多普勒法的超声波流量计。该系统以STM32为开发平台,主要设计了超声波发射电路、超声波接收电路、功率放大电路、回波信号处理及滤波电路、STM32最小系统及其外围电路等。为方便频移信号处理,提出了把回波信号解调到中频带20 k Hz上,这样提高了系统在低流速测量的精确度。采用FFT算法对系统采集的频移信号进行频谱分析,最终根据计算的频移值来确定流体的流速。实际结果表明,该系统尤其适用于大管径流量测量且测量精确度较高,误差在5%之内,具有安装、运输便捷等一系列优点。     

变电设备智能物联超声局部放电微型化测量转换电路北大核心CSCD

针对变电设备智能物联监测中的分布式智能感知节点微型化设计需求,设计了一种新型的超声局部放电测量转换电路。使用高集成度仪表放大电路对高阻抗的超声局部放电传感器输出信号进行了低阻抗变换和固定增益放大,设计通带为20~300 kHz的宽带滤波电路以适应变电设备上带宽不同的传感器,最后通过增益可调仪表放大电路适应不同灵敏度的传感器输出信号。电路能同时连接2个超声局部放电传感器并对其测量信号进行转换,电路尺寸为83 mm×50 mm×15.5 mm。设计了相应的电路性能测试实验并给出了其在智能物联系统中的应用方法。实验结果表明:电路各级增益误差在整个通带频段内低于1%,1000倍增益条件下的输出端噪声RMS值不超过10 mV。