一種帶數字電位器的訊號處理電路的制做方式
【技術領域】
[0001]本實用新型專利屬于訊號處理領域，涉及一種電路，具體涉及一種帶數字電位器的訊號處理電路。
【背景技術】
[0002]通常訊號處理電路包含放大模塊和混頻模塊，假如想將初始訊號轉化為方波訊號，還須要加入電流比較器模塊。常規訊號處理電路中，其放大環節使用的都是定值阻值，因此它的放大倍數是固定的，而在傳感實際使用過程中，因為放置位置距被測物體遠近的影響，造成采集到的初始訊號硬度有較大差異，這種初始訊號經過放大倍數固定的放大環節后，輸出的放大訊號硬度也會出現很大的差異。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，但同時也會對有效訊號形成小幅度縮減。常規訊號處理電路中，電流比較器電路的基準電流也是固定的，這樣才會造成幅度有顯著差異的輸入訊號經過電流比較器后，輸出的方波信噪比會有顯著差異，因而難以達到訊號處理的預期目標。
【發明內容】
[0003]本實用新型專利針對現有技術的不足，提供了一種帶數字電位器的訊號處理電路。本發明由放大、濾波和電流比較三個模塊組成，可以通過數字電位器靈活的調節放大器倍數以及電流比較器的基準電流，進而促使處理后的訊號達到預期目標。
[0004]本實用由內阻Rl?R13、電阻Rf、電容Cl?C4、運算放大器Ul、U2和U4、電壓比較器U3、數字電位器U5和U6、信號輸入插口INl、信號輸出插口OUTl組成。運算放大器U4的正向輸入端經內阻R8接到訊號輸入插口的一端，訊號輸入插口的另一端接地。運算放大器U4的負向輸入端與數字電位器U5的7號引腳相連，其中U5的8號引腳接供電電源VCC，4?6號引腳接地，2、3號引腳用于串行通訊。運算放大器U4的輸出端經內阻Rl與負向輸入端相連。內阻R7—端與運算放大器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C4一端與內阻R7、電容C6相連，另一端與內阻Rl2、運算放大器U3的正向輸入端相連。內阻R12的一端與電容C4相連，另一端接地。運算放大器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的負向輸入端相連，電容Cl的另一端和R5、R6、R10相連，內阻R5的另一端與運算放大器U3的輸出端相連，內阻RlO的另一端接地，內阻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的一端與內阻R6相連，另一端與內阻RlI一起聯接到運算放大器Ul的正向輸入端，內阻Rll的另一端接地。運算放大器Ul的負向輸入端與內阻RlN相連，內阻RlN的另一端接地，內阻Rf與內阻RiN和放大器Ul負向輸入端相連，內阻RF的另一端與R3，R9，R4相連，內阻R3的另一端與運算放大器Ul的輸出端相連，內阻R9的另一端接地，內阻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的負向輸入端與數字電位器U6的7號引腳相連，其中數字電位器U6的2、3號引腳用于串行通訊，4號引腳接地，5號引腳與6號相聯接地，7、8號引腳接VCC。內阻R13的一端接電流比較器U2的負向輸入端，另一端接地。電流比較器U2的輸出端與訊號輸出插口OUTl的一端相連，訊號輸出插口OUTl的另一端接地。內阻R2的一端與電流比較器U2的輸出端相連，另一端接VCC。
[0005]本專利在放大環節和電流比較器環節使用了數字電位器，后者可以通過編程改變數字電位器阻值，因而實現對放大倍數的任意調節；前者通過編程改變數字電位器的輸出電流，即電流比較器的基準電流，因而實現對基準電流的任意調節。這樣就可以解決常規訊號處理電路由于放大倍數與基準電流為定值，而致使最后輸出的方波訊號信噪比存在較大差距的冋題。
[0006]與傳統的訊號處理電路相比，本發明電路原理簡單可行，所用元元件少，成本低，且電路對訊號的處理療效達標，輸出的方波訊號能達到預期要求。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明一種帶數字電位器的訊號處理電路的電路聯接圖。
【具體施行方法】
[0008]下邊結合附圖對本發明作進一步說明。
[0009]如圖1所示，本實用由內阻Rl?R13、電阻Rf、電容Cl?C4、運算放大器U1、U2和U4、電壓比較器U3、數字電位器U5和U6、信號輸入插口IN1、信號輸出插口OUTl組成。運算放大器U4的正向輸入端經內阻R8接到訊號輸入插口的一端，訊號輸入插口的另一端接地。運算放大器U4的負向輸入端與數字電位器U5的7號引腳相連，其中U5的8號引腳接供電電源VCC，4?6號引腳接地，2、3號引腳用于串行通訊。運算放大器U4的輸出端經內阻Rl與負向輸入端相連。內阻R7—端與運算放大器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C4一端與內阻R7、電容C6相連電位器分壓電路圖，另一端與內阻R12、運算放大器U3的正向輸入端相連。內阻R12的一端與電容C4相連，另一端接地。運算放大器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的負向輸入端相連，電容Cl的另一端和R5、R6、R10相連，內阻R5的另一端與運算放大器U3的輸出端相連，內阻RlO的另一端接地，內阻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的一端與內阻R6相連，另一端與內阻Rll—起聯接到運算放大器Ul的正向輸入端，內阻Rll的另一端接地。運算放大器Ul的負向輸入端與內阻RlN相連，內阻RlN的另一端接地，內阻Rf與內阻RlN和放大器Ul負向輸入端相連，內阻RF的另一端與R3，R9，R4相連，內阻R3的另一端與運算放大器Ul的輸出端相連，內阻R9的另一端接地，內阻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的負向輸入端與數字電位器U6的7號引腳相連，其中數字電位器U6的2、3號引腳用于串行通訊，4號引腳接地，5號引腳與6號相聯接地，7、8號引腳接VCC。內阻R13的一端接電流比較器U2的負向輸入端，另一端接地。電流比較器U2的輸出端與訊號輸出插口OUTl的一端相連，訊號輸出插口OUTl的另一端接地。內阻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]本實用新型的工作過程如下:
[0011]原始訊號VO通過訊號輸入插口INl端輸入到運算放大器U4的正向輸入端，電路的放大倍數為A=l+Rl/Rd，其中Rd是數字電位器U5的電阻，可以通過編程改變Rd大小來改變放大倍數A。經過放大后的輸出訊號為VI。訊號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/();聯發科混頻的下限頻度為:fh=l/();經過兩段混頻電路后，輸出訊號為V2。V2訊號經過二階壓控型LPF輸出V3，其傳遞函數為Av(S)=Vo(S)/Vi(S)=Avp/(1+(3-Avp)sCR+(sCR)2)。訊號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阻R2)，并與基準電流V作比較，其中基準電流V可通過數字電位器U6構成的分壓電路輸出，并可通過數字電位器U6調節基準電流至合適大小，訊號輸出端口OUT端將輸出方波訊號。
【主權項】
1.一種帶數字電位器的訊號處理電路，其特點在于:運算放大器U4的正向輸入端經內阻R8接到訊號輸入插口的一端，訊號輸入插口的另一端接地；運算放大器U4的負向輸入端與數字電位器U5的7號引腳相連，其中數字電位器U5的8號引腳接供電電源VCC，4?6號引腳接地，2、3號引腳用于串行通訊，運算放大器U4的輸出端經內阻Rl與負向輸入端相連；內阻R7—端與運算放大器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C4一端與內阻R7、電容C6相連，另一端與內阻R12、運算放大器U3的正向輸入端相連；內阻R12的一端與電容C4相連，另一端接地；運算放大器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的負向輸入端相連，電容Cl的另一端和R5、R6、R10相連，內阻R5的另一端與運算放大器U3的輸出端相連，內阻RlO的另一端接地，內阻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的一端與內阻R6相連，另一端與內阻Rll—起聯接到運算放大器Ul的正向輸入端，內阻RlI的另一端接地，運算放大器Ul的負向輸入端與內阻RlN相連，內阻RlN的另一端接地，內阻Rf與內阻RlN和放大器Ul負向輸入端相連，內阻RF的另一端與內阻R3、電阻R9、電阻R4相連，內阻R3的另一端與運算放大器Ul的輸出端相連，內阻R9的另一端接地，內阻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的負向輸入端與數字電位器U6的7號引腳相連，其中數字電位器U6的2、3號引腳用于串行通訊，4號引腳接地，5號引腳與6號相聯接地，7、8號引腳接VCC，內阻R13的一端接電流比較器U2的負向輸入端，另一端接地，電流比較器U2的輸出端與訊號輸出插口OUTl的一端相連，訊號輸出插口OUTl的另一端接地，內阻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】本實用新型公開了一種帶數字電位器的訊號處理電路,在放大環節和電流比較器環節使用了數字電位器，后者可以通過編程改變數字電位器阻值，因而實現對放大倍數的任意調節；前者通過編程改變數字電位器的輸出電流，即電流比較器的基準電流，因而實現對基準電流的任意調節。這樣就可以解決常規訊號處理電路由于放大倍數與基準電流為定值，而致使最后輸出的方波訊號信噪比存在較大差距的問題。與傳統的訊號處理電路相比，本實用新型電路原理簡單可行，所用元元件少，成本低，且電路對訊號的處理療效達標，輸出的方波訊號能達到預期要求。
【IPC分類】H03K3-02
【公開號】
【申請號】CN2
【發明人】李強偉,黃云,徐程
【申請人】浙江巡警大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日
