呼吸感应体积描记系统中弱信号锁相放大模块的设计

在呼吸感应体积描记呼吸测量系统中,需要测量nV~μV级的微弱感生电压信号,而且在测量过程中,做为传感器的电感线圈容易受到测量环境,呼吸运动以外的其他运动和电子噪声等影响。为适应系统测量范围并降低噪声的影响,设计了一种基于AD630锁相放大电路微弱生理信号检测模块。该模块的锁相放大器具有大于0.96的良好线性度,能检测出传感器的感生电压信号,并分离出直流分量,有效地降低噪声对系统的影响,提高了系统测量的精度,并有望应用于其他微弱生理信号检测。     

基于光栅传感器的穿戴式呼吸监测系统设计

基于呼吸感应体积描记(RIP)技术原理,将一条穿戴式内部嵌入光栅条的弹性缚带系在患者胸腔或者腹腔,由于呼吸时会产生的体积变化,引起弹性缚带中光栅条的位置变化,通过光栅传感器对光栅条位置变化进行精确检测,可以实现对呼吸过程的监测.采用单片机对传感器信号进行存储传输,利用智能终端计算出呼吸频率和通气量.通过网络实现了对呼吸状态的远程存储、对比、分析及监护.通过9名测试者的实验对比分析,证明了本系统测量精度高、工作性能良好,抗干扰能力强.     

放大电路非线性失真波形演示实验装置设计

晶体管放大电路非线性失真是放大电路学习与应用中非常重要的知识点,为了提升"模拟电路"课程中晶体管放大电路非线性失真相关知识点的教学效果,通过搭建晶体管放大电路、信号采集电路、失真控制电路、信号处理电路等,构建了晶体管放大电路非线性失真的电路仿真模型以及各种失真波形展示的教学实验装置,并将非线性失真过程中的偏置电压影响、在不同输入信号频率下非线性失真变化及失真度值测量等内容融入课程教学中.实践表明,应用该实验装置后的教学,使学生对相关知识点的掌握程度明显提升,锻炼了电子电路设计能力与动手实践能力.     

基于LabVIEW的放大变换电路测试系统研制

为了精确地测量放大变换电路输出的频率脉冲信号,设计了一种放大变换电路测试系统.以工控机为主搭建硬件测试平台,给被测电路板提供七路供电电源、稳定的恒流输入信号以及时间基准脉冲信号,放大变换电路板将输出X、Y、Z三个通道,每个通道各正负两路,共计六路脉冲信号,将这些信号送到工控机内并利用美国NI公司的LabVIEW图形化编程软件,借助于NI-DAQmx驱动软件进行编程.系统完成后性能稳定可靠,测量精度达到设计要求.     

宽动态范围微弱信号光电检测系统

昼夜工作的探测器在一天中处于不同照度环境下的信号探测,为了精确测量出工作在宽动态范围照度下的光电探测器的输出信号,利用FPGA工具和相关检测原理设计了一套宽动态范围高精度信号测量采集系统;该系统由接受光学系统模块,跨阻放大电路模块,锁相放大电路模块以及A/D采集模块组成,接受光学系统实现了屏蔽杂散光功能,对水平与垂直方向上的光强进行了误差校正;跨阻放大电路和锁相放大电路实现了微弱信号的放大和噪声的抑制,A/D采集模块将数据实时采集显示;在暗室环境下,以中心波长为650nm稳功率激光器为光源,使用滨松S2386-5K光敏二极管为光电探测器进行试验,实验过程中通过改变信号调制频率和激光器功率大小,最终选择调制信号频率为1000Hz最为适宜;实验结果表明,光电检测系统在照度范围为均可以完成准确测量,拓宽了测量的动态范围,实际测量值与理论值误差在精度允许范围之内,该研究对于其它波长的光源或其它微弱信号检测系统的设计与分析具有借鉴意义;     

箭载双臂式电场仪前置放大电路设计

设计出性能优异的前置放大电路对空间电场测量是至关重要的。本文在介绍了箭载电场仪探测原理的基础上,给出了电场仪中所用的低噪声、宽频带前置放大电路的设计方法,并通过对前放电路的噪声分析,提出了进一步降低噪声的方法。所设计的前置放大电路带宽0～5MHz,需要重点关注的100Hz～10KHz频段的总输入噪声仅0.4μV。     

共发射极放大电路虚拟仿真实验设计

利用Multisim和LabVIEW两款软件的联合仿真设计了共发射极放大电路虚拟仿真实验,能够测量电路的性能指标,观察电路参数的变化对放大器电压放大倍数的影响,并能观察放大器中的失真现象,完成实验所要求的基本任务。此实验系统可以进行Web发布,让学生随时随地开展实验,是传统基于硬件平台实验的有效补充,具备一定的应用价值。     

XCP系统中微弱信号采集放大电路的设计与实现

根据XCP(投弃式海流剖面测量仪)测量电极和微弱信号的采集与处理技术的设计指标要求以及水下信号的特点,采用基于锁相放大技术的微弱信号采集与放大电路的设计方法,并且在信号幅度被放大的基础上,设计了压频转换电路,将幅度较小、频率较低的电压信号转换为调频信号,使测量到的电极信号便于进行传榆.最后用PSpice电路仿真软件对部分电路进行了仿真分析,结果表明所设计的采集与放大电路对XCP是可行的,可以满足设计要求.     

一种简易的交流电压检测电路

提出了一种基于集成运放的交流检测电路,该电路由电压衰减电路、差分运算放大及合成电路、电压过零检测及频率检测电路等组成。通过理论推导,给出了电路关键点参数的计算公式,并用Multisim软件对电路进行了仿真,仿真结果与理论计算值一致。根据仿真设计参数,搭建了实验电路。实验结果表明,实际检测电压为3.4 V,电压过零检测信号为5 V方波,频率为100 Hz,与理论计算及仿真结果一致,验证了所设计电路的可行性。电路简单可靠,易于实现,为各种电源及仪表系统交流电检测提供了一种新尝试。     

基于MEMS三相栅式位移传感器信号调理电路设计

根据基于微机电系统(MEMS)的三相栅式位移传感器测量原理和输出信号特点,设计了一种信号调理电路。该电路主要由差分前置放大电路、带通有源滤波器和波形变换电路组成。波形变换电路设计采用了非线性放大方法来提高信噪比和检测灵敏度。以此信号调理电路搭建的位移测量系统读数稳定性达到1″,表明该电路稳定性达到测量要求。     

压电传感器前置放大电路分析

介绍了压电传感器的基本工作原理和基本用途,然后分别介绍了两种前置放大电路。这两种前置放大电路可用以对压电传感器所产生的极其微弱的信号进行直接放大,最后对这两种放大电路的放大原理进行了详细的分析,并通过对比给出了它们的优缺点以及各自所适用的场合。     

一种用于涡街流量计的差分电荷放大器的研制

电荷放大器是涡街流量计信号调理电路中的一个关键模块,对整个测量系统的性能起到重要作用.该文设计一种基于经典仪用放大器结构的电荷放大器,并进行了理论分析、模型仿真和电路实验,证明该电荷放大器能够有效地改善对低速流体的测量性能,有助于扩展涡街流量计的量程比.     

带模拟光耦隔离的信号放大电路的设计

采用运放LM324构成的仪用放大器电路作为信号放大电路的输入,不但具有输入阻抗高、稳定性好、放大倍数高,而且具有可调的优点.电路同时还使用了模拟光耦隔离器件,实现外部被检测电路与核心控制芯片在电器上的隔离,避免了外部的电磁干扰,并已在喷气织机的张力检测上得到了很好的应用.通过应用表明,该电路线性度好,完全能满足高放大倍数、高稳定性的仪器仪表信号的放大处理要求.     

压电式传感器测量电路的性能分析

理论上分析了压电式传感器的测量电路,并阐述其特点.合理利用现有的电子装置,巧妙设计测量电路,分析了接线电缆电容对压电式传感器的不同测量线路的性能影响.理论分析严谨,实践方法先进,结论正确.理论与实践紧密结合.     

基于多比特带通△∑调制器的射频数字功放

为提高射频功放的线性和效率,提出了一种基于多比特带通△∑调制器(BPDSM)的射频数字功放结构并给出了BPDSM的设计方法。针对调制器CRFB实现结构中关键路径过长的问题,利用重定时、流水线和超前计算等技术对实现结构进行了改进,将BPDSM的实现速率提高至200 MHz。提出了多电平开关功放的电路结构,将多个具有独立电源的开关功放单元进行串联,实现了对BPDSM输出多比特脉冲信号的高效开关放大。最后,利用FPGA器件及分立元件实现了频率为30 MHz的数字功放,输出功率为10 W时效率达到60%。     

一种单片集成硅压力传感器的放大控制电路设计

针对单片集成压力传感器信号的识取和处理,提出了一种高增益、全摆幅的运算放大电路.电路采用两级放大,具有对称的输入结构和全摆幅输出结构.将电路通过计算机软件PSPICE进行模拟,在5V的电源电压下,放大电路开环增益可达到110dB,输出范围可达0.1V～4.9V.利用此电路可以构成仪表放大器,从而进一步设计出集成压力传感器.     

基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计

宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中应用非常广泛,本论文提出了一种基于差分放大电路原理,并采用高速宽带集成运放作为主放大器,来设计宽带直流放大器的具体方法。     

用线性和对数特性实现中频放大电路的设计

阐述中频放大器电路的组成原理、设计方法和测试方法。整个系统的组成包括线性通道、对数通道和稳压电源三部分。线性通道中,使用高性能低噪音宽带差分放大器AD8350进行线性放大,电路输入匹配于50Ω,具有"单端-差分"转换网络,增益为18 dB,输出功率范围宽达-90~+8 dBm(1dB压缩点)。功率分配网络用于线性输出和对数放大器的输入。对数通道中,采用高动态范围宽带对数放大器AD8309作为主要部件,对数放大器输出的电压信号与输入功率的dBm值呈线性关系。该信号用以检查线性通道是否正常,并可估计整机性能。在输入功率为-68~-8 dBm时,对数放大器输出电压范围为0.19~2.06 V。     

半导体有机膜测试电路

采用两种不同的方法测试有机半导体薄膜气敏传感器。实验表明CuPc对NH_3、O_3、No_2等气体有较高的灵敏度。     

基于AN7218的超声波接收电路设计

针对现有超声波接收电路前级放大结构复杂、噪声较大、成本较高的缺点,提出了一种基于调频、调幅中频放大器AN7218的超声波接收电路。通过FM与AM中频放大器对超声传感器的回波信号进行低噪声前置放大,电路适用于各种中频超声波接收电路。实验表明,电路设计简单、性能稳定、价格低廉,具有广阔的应用前景。