一種帶數(shù)字電位器的訊號(hào)處理電路的制做方式
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利屬于訊號(hào)處理領(lǐng)域，涉及一種電路，具體涉及一種帶數(shù)字電位器的訊號(hào)處理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]通常訊號(hào)處理電路包含放大模塊和混頻模塊，假如想將初始訊號(hào)轉(zhuǎn)化為方波訊號(hào)，還須要加入電流比較器模塊。常規(guī)訊號(hào)處理電路中，其放大環(huán)節(jié)使用的都是定值阻值，因此它的放大倍數(shù)是固定的，而在傳感實(shí)際使用過(guò)程中，因?yàn)榉胖梦恢镁啾粶y(cè)物體遠(yuǎn)近的影響，造成采集到的初始訊號(hào)硬度有較大差異，這種初始訊號(hào)經(jīng)過(guò)放大倍數(shù)固定的放大環(huán)節(jié)后，輸出的放大訊號(hào)硬度也會(huì)出現(xiàn)很大的差異。帶通混頻電路可以大幅度縮減頻度低于低通混頻上限頻度以及頻度高于驍龍混頻下限頻度的雜訊訊號(hào)，但同時(shí)也會(huì)對(duì)有效訊號(hào)形成小幅度縮減。常規(guī)訊號(hào)處理電路中，電流比較器電路的基準(zhǔn)電流也是固定的，這樣才會(huì)造成幅度有顯著差異的輸入訊號(hào)經(jīng)過(guò)電流比較器后，輸出的方波信噪比會(huì)有顯著差異，因而難以達(dá)到訊號(hào)處理的預(yù)期目標(biāo)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型專利針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種帶數(shù)字電位器的訊號(hào)處理電路。本發(fā)明由放大、濾波和電流比較三個(gè)模塊組成，可以通過(guò)數(shù)字電位器靈活的調(diào)節(jié)放大器倍數(shù)以及電流比較器的基準(zhǔn)電流，進(jìn)而促使處理后的訊號(hào)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
[0004]本實(shí)用由內(nèi)阻Rl?R13、電阻Rf、電容Cl?C4、運(yùn)算放大器Ul、U2和U4、電壓比較器U3、數(shù)字電位器U5和U6、信號(hào)輸入插口INl、信號(hào)輸出插口OUTl組成。運(yùn)算放大器U4的正向輸入端經(jīng)內(nèi)阻R8接到訊號(hào)輸入插口的一端，訊號(hào)輸入插口的另一端接地。運(yùn)算放大器U4的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器U5的7號(hào)引腳相連，其中U5的8號(hào)引腳接供電電源VCC，4?6號(hào)引腳接地，2、3號(hào)引腳用于串行通訊。運(yùn)算放大器U4的輸出端經(jīng)內(nèi)阻Rl與負(fù)向輸入端相連。內(nèi)阻R7—端與運(yùn)算放大器U4的輸出端相連，另一端與電容C6相連。電容C6的另一端接地。電容C4一端與內(nèi)阻R7、電容C6相連，另一端與內(nèi)阻Rl2、運(yùn)算放大器U3的正向輸入端相連。內(nèi)阻R12的一端與電容C4相連，另一端接地。運(yùn)算放大器U3的正向輸入端與電容C4、電阻R12相連，電容Cl的一端和放大器U3的負(fù)向輸入端相連，電容Cl的另一端和R5、R6、R10相連，內(nèi)阻R5的另一端與運(yùn)算放大器U3的輸出端相連，內(nèi)阻RlO的另一端接地，內(nèi)阻R6的另一端與電容C5相連，電容C5的另一端與放大器Ul輸出端相連。電容C3的一端與內(nèi)阻R6相連，另一端與內(nèi)阻RlI一起聯(lián)接到運(yùn)算放大器Ul的正向輸入端，內(nèi)阻Rll的另一端接地。運(yùn)算放大器Ul的負(fù)向輸入端與內(nèi)阻RlN相連，內(nèi)阻RlN的另一端接地，內(nèi)阻Rf與內(nèi)阻RiN和放大器Ul負(fù)向輸入端相連，內(nèi)阻RF的另一端與R3，R9，R4相連，內(nèi)阻R3的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連，內(nèi)阻R9的另一端接地，內(nèi)阻R4的另一端與電流比較器U2的正向輸入端相連。電流比較器U2的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器U6的7號(hào)引腳相連，其中數(shù)字電位器U6的2、3號(hào)引腳用于串行通訊，4號(hào)引腳接地，5號(hào)引腳與6號(hào)相聯(lián)接地，7、8號(hào)引腳接VCC。內(nèi)阻R13的一端接電流比較器U2的負(fù)向輸入端，另一端接地。電流比較器U2的輸出端與訊號(hào)輸出插口OUTl的一端相連，訊號(hào)輸出插口OUTl的另一端接地。內(nèi)阻R2的一端與電流比較器U2的輸出端相連，另一端接VCC。
[0005]本專利在放大環(huán)節(jié)和電流比較器環(huán)節(jié)使用了數(shù)字電位器，后者可以通過(guò)編程改變數(shù)字電位器阻值，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)放大倍數(shù)的任意調(diào)節(jié)；前者通過(guò)編程改變數(shù)字電位器的輸出電流，即電流比較器的基準(zhǔn)電流，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)電流的任意調(diào)節(jié)。這樣就可以解決常規(guī)訊號(hào)處理電路由于放大倍數(shù)與基準(zhǔn)電流為定值，而致使最后輸出的方波訊號(hào)信噪比存在較大差距的冋題。
[0006]與傳統(tǒng)的訊號(hào)處理電路相比，本發(fā)明電路原理簡(jiǎn)單可行，所用元元件少，成本低，且電路對(duì)訊號(hào)的處理療效達(dá)標(biāo)，輸出的方波訊號(hào)能達(dá)到預(yù)期要求。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明一種帶數(shù)字電位器的訊號(hào)處理電路的電路聯(lián)接圖。
【具體施行方法】
[0008]下邊結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0009]如圖1所示，本實(shí)用由內(nèi)阻Rl?R13、電阻Rf、電容Cl?C4、運(yùn)算放大器U1、U2和U4、電壓比較器U3、數(shù)字電位器U5和U6、信號(hào)輸入插口IN1、信號(hào)輸出插口OUTl組成。運(yùn)算放大器U4的正向輸入端經(jīng)內(nèi)阻R8接到訊號(hào)輸入插口的一端，訊號(hào)輸入插口的另一端接地。運(yùn)算放大器U4的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器U5的7號(hào)引腳相連，其中U5的8號(hào)引腳接供電電源VCC，4?6號(hào)引腳接地，2、3號(hào)引腳用于串行通訊。運(yùn)算放大器U4的輸出端經(jīng)內(nèi)阻Rl與負(fù)向輸入端相連。內(nèi)阻R7—端與運(yùn)算放大器U4的輸出端相連，另一端與電容C6相連。電容C6的另一端接地。電容C4一端與內(nèi)阻R7、電容C6相連電位器分壓電路圖，另一端與內(nèi)阻R12、運(yùn)算放大器U3的正向輸入端相連。內(nèi)阻R12的一端與電容C4相連，另一端接地。運(yùn)算放大器U3的正向輸入端與電容C4、電阻R12相連，電容Cl的一端和放大器U3的負(fù)向輸入端相連，電容Cl的另一端和R5、R6、R10相連，內(nèi)阻R5的另一端與運(yùn)算放大器U3的輸出端相連，內(nèi)阻RlO的另一端接地，內(nèi)阻R6的另一端與電容C5相連，電容C5的另一端與放大器Ul輸出端相連。電容C3的一端與內(nèi)阻R6相連，另一端與內(nèi)阻Rll—起聯(lián)接到運(yùn)算放大器Ul的正向輸入端，內(nèi)阻Rll的另一端接地。運(yùn)算放大器Ul的負(fù)向輸入端與內(nèi)阻RlN相連，內(nèi)阻RlN的另一端接地，內(nèi)阻Rf與內(nèi)阻RlN和放大器Ul負(fù)向輸入端相連，內(nèi)阻RF的另一端與R3，R9，R4相連，內(nèi)阻R3的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連，內(nèi)阻R9的另一端接地，內(nèi)阻R4的另一端與電流比較器U2的正向輸入端相連。電流比較器U2的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器U6的7號(hào)引腳相連，其中數(shù)字電位器U6的2、3號(hào)引腳用于串行通訊，4號(hào)引腳接地，5號(hào)引腳與6號(hào)相聯(lián)接地，7、8號(hào)引腳接VCC。內(nèi)阻R13的一端接電流比較器U2的負(fù)向輸入端，另一端接地。電流比較器U2的輸出端與訊號(hào)輸出插口OUTl的一端相連，訊號(hào)輸出插口OUTl的另一端接地。內(nèi)阻R2的一端與電流比較器U2的輸出端相連電位器分壓電路圖，另一端接VCC。
[0010]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:
[0011]原始訊號(hào)VO通過(guò)訊號(hào)輸入插口INl端輸入到運(yùn)算放大器U4的正向輸入端，電路的放大倍數(shù)為A=l+Rl/Rd，其中Rd是數(shù)字電位器U5的電阻，可以通過(guò)編程改變Rd大小來(lái)改變放大倍數(shù)A。經(jīng)過(guò)放大后的輸出訊號(hào)為VI。訊號(hào)Vl輸入帶通混頻電路中，帶通混頻電路由兩段組成，分別是運(yùn)算放大器Ul和U3兩段相同的電路，其中低通混頻的上限頻度為:fl=l/();聯(lián)發(fā)科混頻的下限頻度為:fh=l/();經(jīng)過(guò)兩段混頻電路后，輸出訊號(hào)為V2。V2訊號(hào)經(jīng)過(guò)二階壓控型LPF輸出V3，其傳遞函數(shù)為Av(S)=Vo(S)/Vi(S)=Avp/(1+(3-Avp)sCR+(sCR)2)。訊號(hào)V3輸入到電流比較器U2的正向輸入端(電流比較器U2的輸出端要接上拉內(nèi)阻R2)，并與基準(zhǔn)電流V作比較，其中基準(zhǔn)電流V可通過(guò)數(shù)字電位器U6構(gòu)成的分壓電路輸出，并可通過(guò)數(shù)字電位器U6調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電流至合適大小，訊號(hào)輸出端口OUT端將輸出方波訊號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶數(shù)字電位器的訊號(hào)處理電路，其特點(diǎn)在于:運(yùn)算放大器U4的正向輸入端經(jīng)內(nèi)阻R8接到訊號(hào)輸入插口的一端，訊號(hào)輸入插口的另一端接地；運(yùn)算放大器U4的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器U5的7號(hào)引腳相連，其中數(shù)字電位器U5的8號(hào)引腳接供電電源VCC，4?6號(hào)引腳接地，2、3號(hào)引腳用于串行通訊，運(yùn)算放大器U4的輸出端經(jīng)內(nèi)阻Rl與負(fù)向輸入端相連；內(nèi)阻R7—端與運(yùn)算放大器U4的輸出端相連，另一端與電容C6相連，電容C6的另一端接地，電容C4一端與內(nèi)阻R7、電容C6相連，另一端與內(nèi)阻R12、運(yùn)算放大器U3的正向輸入端相連；內(nèi)阻R12的一端與電容C4相連，另一端接地；運(yùn)算放大器U3的正向輸入端與電容C4、電阻R12相連，電容Cl的一端和放大器U3的負(fù)向輸入端相連，電容Cl的另一端和R5、R6、R10相連，內(nèi)阻R5的另一端與運(yùn)算放大器U3的輸出端相連，內(nèi)阻RlO的另一端接地，內(nèi)阻R6的另一端與電容C5相連，電容C5的另一端與放大器Ul輸出端相連；電容C3的一端與內(nèi)阻R6相連，另一端與內(nèi)阻Rll—起聯(lián)接到運(yùn)算放大器Ul的正向輸入端，內(nèi)阻RlI的另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的負(fù)向輸入端與內(nèi)阻RlN相連，內(nèi)阻RlN的另一端接地，內(nèi)阻Rf與內(nèi)阻RlN和放大器Ul負(fù)向輸入端相連，內(nèi)阻RF的另一端與內(nèi)阻R3、電阻R9、電阻R4相連，內(nèi)阻R3的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連，內(nèi)阻R9的另一端接地，內(nèi)阻R4的另一端與電流比較器U2的正向輸入端相連，電流比較器U2的負(fù)向輸入端與數(shù)字電位器U6的7號(hào)引腳相連，其中數(shù)字電位器U6的2、3號(hào)引腳用于串行通訊，4號(hào)引腳接地，5號(hào)引腳與6號(hào)相聯(lián)接地，7、8號(hào)引腳接VCC，內(nèi)阻R13的一端接電流比較器U2的負(fù)向輸入端，另一端接地，電流比較器U2的輸出端與訊號(hào)輸出插口OUTl的一端相連，訊號(hào)輸出插口OUTl的另一端接地，內(nèi)阻R2的一端與電流比較器U2的輸出端相連，另一端接VCC。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶數(shù)字電位器的訊號(hào)處理電路,在放大環(huán)節(jié)和電流比較器環(huán)節(jié)使用了數(shù)字電位器，后者可以通過(guò)編程改變數(shù)字電位器阻值，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)放大倍數(shù)的任意調(diào)節(jié)；前者通過(guò)編程改變數(shù)字電位器的輸出電流，即電流比較器的基準(zhǔn)電流，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)電流的任意調(diào)節(jié)。這樣就可以解決常規(guī)訊號(hào)處理電路由于放大倍數(shù)與基準(zhǔn)電流為定值，而致使最后輸出的方波訊號(hào)信噪比存在較大差距的問(wèn)題。與傳統(tǒng)的訊號(hào)處理電路相比，本實(shí)用新型電路原理簡(jiǎn)單可行，所用元元件少，成本低，且電路對(duì)訊號(hào)的處理療效達(dá)標(biāo)，輸出的方波訊號(hào)能達(dá)到預(yù)期要求。
【IPC分類】H03K3-02
【公開(kāi)號(hào)】
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N2
【發(fā)明人】李強(qiáng)偉,黃云,徐程
【申請(qǐng)人】浙江巡警大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月10日
