微弱信号检测装置(实验报告)

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浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计微弱信号检测装置是一种用于检测和测量微弱信号的仪器,广泛应用于科学研究和工程实践中。

本文将从设计原理、关键技术和应用场景三个方面对微弱信号检测装置进行浅析。

微弱信号检测装置的设计原理主要基于信号增强和噪声抑制两个方面。

对于微弱信号的增强,常用的方法包括放大、滤波和频谱分析等。

放大是通过放大器对信号进行增益放大,使信号的幅度变大,从而便于测量和分析。

滤波是通过滤波器对信号进行频率筛选,去除不需要的频率成分,提高信号的纯度和可测量性。

频谱分析是通过对信号进行频谱分解,将信号在频域上进行分析,找出信号中的频率成分和能量分布。

对于噪声的抑制,常用的方法包括降噪算法和滤波器设计等。

降噪算法通过对信号进行数字信号处理,去除噪声成分,提高信号与噪声之间的信噪比。

滤波器设计则是通过设计合适的滤波器,将噪声成分在一定频率范围内进行抑制。

微弱信号检测装置的关键技术主要包括低噪声设计、高精度采样和高精度测量。

低噪声设计是为了降低仪器自身的噪声水平,提高信号与噪声之间的信噪比。

其中包括采用低噪声器件和电路设计、提高系统的灵敏度和动态范围等。

高精度采样是为了保证对微弱信号的准确采样和测量。

其中包括提高采样器的采样率、增加采样深度和增加采样通道数等。

高精度测量是为了保证对微弱信号的准确测量和分析。

其中包括提高测量设备的精度、减小系统误差和提高数据处理算法的准确性等。

微弱信号检测装置的应用场景非常广泛,包括物理实验、天文观测、生物医学和无线通信等领域。

在物理实验中,微弱信号检测装置可以用于检测物质的微弱轰击、光子信号和微小振动等。

在天文观测中,微弱信号检测装置可以用于检测星际信号、宇宙背景辐射和射电天文信号等。

在生物医学中,微弱信号检测装置可以用于检测心电信号、脑电信号和生物分子信号等。

在无线通信中,微弱信号检测装置可以用于检测低功率信号、弱信号接收和频谱监测等。

微弱信号检测装置是一种重要的仪器设备,具有广泛的应用前景。

微弱信号检测装置要点

微弱信号检测装置要点

微弱信号检测装置摘要:本设计以TI的Launch Pad为核心板,采用锁相放大技术设计并制作了一套微弱信号检测装置,用以检测在强噪声背景下已知频率微弱正弦波信号的幅度值,并在液晶屏上数字显示出所测信号相应的幅度值。

实验结果显示其抗干扰能力强,测量精度高。

关键词:强噪声;微弱信号;锁相放大;Launch PadAbstract:This design is based on the Launch Pad of TI core board, using a lock-in amplifier technique designed and produced a weak signal detection device, to measure the known frequency sine wave signal amplitude values of the weak in the high noise background, and shows the measured signal amplitude of the corresponding value in the liquid crystal screen. Test results showed that it has high accuracy and strong anti-jamming capability.Keywords: weak signal detection; lock-in-amplifier; Launch Pad1、引言随着现代科学技术的发展,在科研与生产过程中人们越来越需要从复杂高强度的噪声中检测出有用的微弱信号,因此对微弱信号的检测成为当前科研的热点。

微弱信号并不意味着信号幅度小,而是指被噪声淹没的信号,“微弱”也仅是相对于噪声而言的。

只有在有效抑制噪声的条件下有选择的放大微弱信号的幅度,才能提取出有用信号。

微弱信号检测学习总结报告

微弱信号检测学习总结报告

微弱信号检测学习总结报告1 本课程的基本构成本课程目录:第1章微弱信号检测与随机噪声第2章放大器的噪声源和噪声特性第3章干扰噪声及其抑制第4章锁定放大第5章取样积分与数字式平均第6章相关检测第7章自适应噪声抵消本课程分为七章:第一章主要介绍随机噪声的统计特性,是后续各章的理论基础。

第二章主要介绍电路内部固有噪声源及其特性,对各种有源器件的噪声性能进行分析,并阐述低噪声放大器设计中需要考虑的几个问题。

第三章介绍干扰噪声的来源、特点及各种耦合途径,并详细介绍屏蔽和接地对于各种干扰噪声的抑制作用,以及其他一些常用的抗干扰措施和微弱信号检测电路设计原则。

第四~七章分别为锁定放大、取样积分与数字式平均、相关检测、自适应噪声抵消,分别介绍这几种方法的理论基础、设计实现以及一些应用实例。

因此本课程(微弱信号检测)基本构成:微弱信号检测与随机噪声,放大器的噪声源和噪声特性、干扰噪声及其抑制、锁定放大、取样积分与数字式平均、相关检测、自适应噪声抵消。

2 本课程研究的基本问题微弱信号是相对背景噪声而言的,其信号幅度的绝对值很小、信噪比很低(远小于1)的一类信号。

如果采用一般的信号检测技术,那么会产生很大的测量误差,甚至完全不能检测。

微弱信号检测的主要目的是提高信噪比。

微弱信号检测是测量技术中的一个综合性的技术分支,它利用电子学、信息论和物理学的方法,分析噪声产生的原因和规律,研究被测信号的特征和相关性,检出并恢复被背景噪声掩盖的微弱信号。

微弱信号检测技术研究的重点是:如何从强噪声中提取有用信号,探索采用新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。

本课程(微弱信号检测)研究噪声的来源和统计特性,分析噪声产生的原因和规律,运用电子学和信号处理方法检测被噪声覆盖的微弱信号,并介绍几种行之有效的微弱信号检测方法和技术。

3 学习本课程(微弱信号检测)后了解、掌握了哪些内容通过对微弱信号这门课程的学习,我掌握的内容主要有以下几个方面:(1)了解了常规小信号检测的手段和方法,即滤波、调制放大与解调、零位法、反馈补偿法。

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计微弱信号检测是指在非常低的信噪比下,对微弱信号进行可靠检测和测量。

在现实生活和工程应用中,微弱信号检测是非常重要的,常见的应用场景包括地震监测、生物医学检测、通信系统等。

设计一种高效可靠的微弱信号检测装置对于这些应用至关重要。

在微弱信号检测装置设计中,需要克服信号太小、噪声干扰大等问题,因此需要一系列工程手段和技术手段来实现微弱信号的准确检测。

接下来,我们将从信号处理、噪声抑制、灵敏度提高等方面对微弱信号检测装置进行浅析。

信号处理是微弱信号检测中的关键环节。

一般情况下,微弱信号在传感器中采集后需要进行放大、滤波等处理,以提高信噪比。

对于微弱信号的有效检测,通常需要将其转换为数字信号进行处理。

信号处理技术在微弱信号检测中起着至关重要的作用。

在实际设计中可以采用数字滤波、数字增益控制、数字匹配滤波等方法,对微弱信号进行有效处理从而获得清晰的信号特征。

噪声抑制是微弱信号检测中的另一个关键问题。

由于噪声的存在,微弱信号的检测变得更加困难。

需要对噪声进行有效的抑制。

在设计过程中可以采用模拟滤波器、数字滤波器等方法,对噪声进行抑制从而提高信噪比。

还可以采用信号平均、时域滤波等技术手段来进一步抑制噪声,从而提高微弱信号的检测精度和可靠性。

随后,灵敏度提高是微弱信号检测中的重要问题。

在实际应用中,由于信号本身很微弱,仪器的灵敏度往往成为制约检测性能的关键因素。

设计具有高灵敏度的检测装置对于微弱信号检测至关重要。

在装置的设计中,可以通过优化传感器结构、提高电路灵敏度、减小噪声等方式来提高检测系统的灵敏度。

还可以采用增益控制、信号平均等技术手段来提高装置的灵敏度,从而更好地检测微弱信号。

仪器的稳定性和可靠性也是微弱信号检测中需要考虑的重要因素。

在设计检测装置时,需要考虑到降低系统的漂移,提高仪器的稳定性。

还需要考虑到装置的可靠性,避免各种外界因素对仪器性能的影响,确保检测装置的可靠运行。

微弱信号检测装置的设计需要充分考虑信号处理、噪声抑制、灵敏度提高和稳定性可靠性等因素。

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计微弱信号检测装置是一种用于检测低强度信号的仪器。

在许多应用场景中,我们需要检测并测量微弱信号,如天文观测、粒子物理实验、无线通信等。

微弱信号检测装置的设计旨在提高信号的信噪比,准确地检测和测量微弱信号。

在微弱信号检测装置的设计中,首先需要采取一系列措施来降低噪声的干扰,提高信号的可检测性。

一个重要的步骤是选择合适的放大器。

放大器应具有低噪声系数和高增益,以有效地放大微弱信号。

也可以采用差分放大器设计来抵消共模噪声。

需要采取屏蔽和隔离措施,防止外部噪声的干扰,如使用屏蔽盒、绝缘材料等。

微弱信号检测装置还需要采用合适的滤波器来对信号进行滤波处理。

滤波器可以消除杂散噪声和不相关信号的干扰,使得待测信号更加显著。

在滤波器的设计中,需要根据信号的频率范围和要求选择合适的滤波器类型,如低通滤波器、带通滤波器等。

微弱信号检测装置还需要采用适当的检波器对信号进行检测和测量。

检测器的选择可以根据信号的特性和要求来确定。

常见的检测器有峰值检测器、均方根检测器、包络检测器等。

这些检测器能够将微弱信号转化为可观测的电信号,并进行后续处理和分析。

为了提高微弱信号检测装置的性能,还可以采用一些增强技术。

可以采用锁相放大器技术来提高信号的信噪比。

锁相放大器可以利用参考信号对微弱信号进行同步检测,从而抑制噪声并提高信号的可靠性。

还可以采用数字信号处理技术对信号进行滤波、增强和分析等操作,进一步提高检测和测量的准确性和可靠性。

微弱信号检测装置的设计包括选择合适的放大器和滤波器、采用适当的检测器以及应用增强技术等。

这些设计措施有助于降低噪声干扰,提高信号的可检测性和测量的准确性。

未来随着技术的不断发展,微弱信号检测装置将在更多领域发挥作用。

微弱信号检测装置

微弱信号检测装置

微弱信号检测装置(A题)宜宾学院税聪周孝辉彭启财摘要:本作品围绕锁相环CD4046和乘法器AD835为主体,经过加法器、纯电阻衰减网络以及微信号检测前级的放大,其中加法器用高性能的INA2134,微信号检测前级的放大采用TI 公司高输入阻抗的OPA2228。

配合滤波器、直流放大器。

最终把已经被噪声淹没的微信号提取出来。

最后经过AD1115采样,通过单片机控制最终实现微信号峰峰值的显示,其中单片机选用TI公司的单片机最小系统板—LAUNCHPAD G2533。

关键字:微信号、锁相环、AD835、滤波器摘要 ...............................................Error! Bookmark not defined.一、方案比较与论证 (41)1.增益控制部分 (41)2.后级放大电路 (41)二、理论分析与参数计算 (42)1.带宽增益积 (42)2.通频带内增益起伏控制 (42)3.线性相位 (42)4.抑制直流零点漂移 (42)5.放大器稳定性 (42)三、系统各模块电路的设计 (43)1.输入缓冲和增益控制部分 (43)2.后级驱动电路 (43)4.低通滤波部分 (44)5.控制部分 (44)四、软件设计 (44)五、测试方案与测试结果 (45)1.测试工具 (45)2.测试方法与数据 (45)(1)输入阻抗测试 (45)(2)幅频特性测试 (45)(3)最大有效值输出 (45)(4)输出噪声测试 (46)(5)增益步进测试 (46)(7)功能测试 (46)(8)误差分析 (46)六、总体结论 (47)七、附录 (47)1.失调电压调节电路 (47)2.程控放大电路 (47)3.控制部分框图..................................Error! Bookmark not defined.4.软件流程图....................................Error! Bookmark not defined.一、方案比较与论证经过仔细的论证和分析,我们确定本次设计的模块有信号的相加、滤波器、纯电阻衰减网络、微信号的检测、有效值的获得。

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计
微弱信号检测装置是指在环境噪声干扰下,检测并提取出微弱信号的设备。

微弱信号的检测在很多领域都有应用,比如医学诊断、环境监测、地震预警等。

本文将从信号源、传感器、信号处理以及噪声抑制等方面对微弱信号检测装置的设计进行浅析。

一、信号源
微弱信号的来源非常广泛,可以是生物体内的脉冲信号、地面的微震信号、气体的微弱放电信号等。

因此,在设计微弱信号检测装置时,需要根据实际的信号源选取相应的传感器和信号采集器。

二、传感器
选择合适的传感器是微弱信号检测装置设计的第一步。

传感器的灵敏度和频率响应是影响检测精度的重要因素。

为了检测微弱信号,需要使用灵敏度较高的传感器,比如震动传感器、压电传感器等。

此外,传感器的电路设计也非常重要,要尽可能降低传感器自身噪声的影响,保障信号的良好转换。

三、信号处理
对于采集到的微弱信号,需要进行一系列的信号处理,以提高信噪比,减小误差。

首先,采用差分放大器,可以排除掉传感器、前级电路产生的共模噪声。

另外,在信号放大之前,要进行低通滤波。

此外,锁相放大器也是常用的信号处理方法,它可以消除高频噪声和低频漂移,提高信号的稳定性和准确性。

四、噪声抑制
环境噪声对微弱信号的检测非常不利,因此,在微弱信号检测装置设计过程中,噪声抑制也是非常重要的一步。

首先,要选择合适的工作环境,尽量远离噪声源。

其次,在电路设计时,要采取一系列噪声抑制措施,比如加装屏蔽罩、使用低噪声元器件等,以降低噪声引入的影响。

最后,信号采集的时间也非常重要,要尽可能避开环境噪声较高的时间段。

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计

浅析微弱信号检测装置设计微弱信号检测是许多科学领域和工程领域中的一个重要技术挑战,包括无线通信、雷达、医学诊断和科学研究等领域。

微弱信号检测装置是用来检测和测量微弱信号的设备,它需要具备高灵敏度、低噪声和高分辨率等特性。

本文将对微弱信号检测装置的设计原理和关键技术进行分析和探讨。

一、微弱信号检测装置的原理微弱信号检测装置的设计原理主要是利用信号放大和滤波技术来增强微弱信号的强度,并通过噪声抑制技术来提高信噪比。

一般来说,微弱信号检测装置包括前置放大器、滤波器、增益控制器和信号处理器等部件。

前置放大器是用来放大输入信号的强度,增加信号与噪声的差异,从而提高信噪比。

前置放大器的设计需要考虑到信号的频率范围、输入阻抗和放大倍数等参数。

滤波器则是用来去除输入信号中的杂散噪声和干扰信号,通常采用低通滤波器或带通滤波器来限制输入信号的频率范围。

增益控制器可以根据输入信号的强度来调节放大倍数,以避免过大的信号被过度放大而导致失真。

信号处理器则用来处理放大后的信号,包括采样、滤波、数字转换和数据分析等功能。

1. 低噪声放大器设计低噪声放大器是微弱信号检测装置中的关键部件,它需要具备高增益和低噪声的特性。

要设计一款低噪声放大器,需要考虑到放大器的噪声系数、输入电阻、输出阻抗和带宽等参数。

通常采用低噪声场效应管和双极晶体管来设计低噪声放大器,同时采用差分放大电路来提高信噪比。

还需要考虑到放大器的线性度和稳定性,以确保信号在放大过程中不会失真和漂移。

2. 信号滤波技术信号滤波技术是微弱信号检测装置中的另一个关键技术,它用来去除输入信号中的杂散噪声和干扰信号,从而提高信号的纯度和准确性。

通常采用主动滤波器和被动滤波器来设计信号滤波器,主动滤波器采用放大器和反馈网络来实现滤波功能,被动滤波器则采用电容和电感等元件来实现滤波功能。

还可以采用数字滤波器来进行数字信号处理,用于实现高精度和高分辨率的滤波效果。

3. 低功耗设计微弱信号检测装置通常需要长时间持续工作,因此需要考虑到功耗和热量的控制。

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微弱信号检测装置摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。

电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。

当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。

再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。

本设计的优点在于超低功耗关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134一系统方案设计、比较与论证根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。

为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。

其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。

图1系统设计总流程图图2微弱信号检测电路子流程图1 加法器设计的选择方案一:采用通用的同相/反相加法器。

通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。

方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。

音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。

2 纯电阻分压网络的方案论证方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。

分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。

方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。

这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。

3 微弱信号检测电路的方案论证方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。

放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。

再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。

将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。

此方案的电路结构相对简单。

但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。

故根据题目的要求不采用此方案。

方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。

电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。

这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。

4 峰值数据采集芯片的方案论证方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。

优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。

方案二:采用TI公司提供的MSP430G2553作为控制芯片。

由于MSP430G2553资源配置丰富,内部集成了10位AD,可以直接使用,简化电路,程序实现简单。

此外还有低功耗,以及性价比高等优点,所以采用该方案。

5 显示电路的方案设计方案一:采用液晶显示器作为显示电路,液晶显示器显示内容较丰富,可以显示字母数字。

但对于本设计而已,不需要显示字母,只需要显示数字。

性价比低,程序设计较为复杂。

方案二:利用数码管作为显示电路,性价比高,程序设计简单,易于实现。

两种显示模块设计相比较,数码管价格便宜,实现简单,所有选择方案二。

二 理论分析与计算 1纯电阻分压网络纯电阻分压网络一个电位器和一个固定的电阻值串联起来实现分压。

将电位器的电阻值调整为100K Ω,固定电阻的阻值为1K Ω。

衰减系数为:221/)(R R R A +=,其中1R =100K Ω,2R =1K Ω,算出衰减系数值为A=101,可以满足设计要求。

若因为电阻偏差很大,使得衰减系数小于100,则可以通过调整电位器增大1R 的阻值。

2 微弱信号检测电路 (1)电压跟随器选用OP2134作为电压跟随器,输入电压等于输出电压。

为了满足题目要求输入阻抗大于1MΩ以上,电压跟随器的输入阻抗值极高,可以达到此要求。

(2)同相比例放大电路由于正弦信号和噪声信号一起叠加以后通过分压网络以后正弦信号峰值衰减到100倍,如果要检测到不失真理想无误差,必须再放大信号。

放大器也是采用OP2134,同相比例放大。

如右图所示,放大比例为:f n o n R U U R U /)(/)0(-=- ,P f o U R R U ⨯+=)/1( .)/1(i f o U R R U ⨯+=⇒(3)带通滤波器 图3同相比例放大器为了达到设计要求,要求检测出频率在500Hz ~2KHz 的信号,所以设计带通滤波器。

带通滤波器是由低通滤波器和高通滤波器串联构成,对于低通滤波器有上限截止频率即为带通滤波器的上限截止频率,对于高通滤波器有下限截止频率即为带通滤波器的下限截止频率。

在本设计中,采用单个集成运放OP2340构成压控电压源二阶带通滤波电路。

二阶带通滤波器电路如图(2.1)所示,电路的传输函数为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=212321321111)1(1121)(R R C R s A R R R CssCR A s A f fu 22ooouos Qs sQA ωωω++=(2.1)12o ωωω= 是带通滤波器的中心角频率。

1ω、2ω分别为带通滤波器的高、低截止角频率。

中心角频率:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2123111R R C R o ω 或)2/(10C R f ***=π (2.2)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=)1(11212130f A R R R C Qω (2.3) 中心角频率o ω处的电压放大倍数: ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=32111)1(11R A R R R A A f fuo (2.4)式(2.4)中,451R R A f += 图4带通滤波电路 通带带宽: 12ωω-=BW 或 12f f f -=∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++==)1(11212130f A R R R C QBW ω (2.5) ff BWQ ∆==ω 时)0(ω<<BW (2.6) 本设计要求设计的带通滤波器,指标要求为:滤出500H z ~2KHz 的信号频率,通频带Hz Hz f 150050020000=-=∆;通带中心频率为Hz f 12505002)5002000(0=+÷-=。

假定下限截止频率为Hz f 5001=,上限截止频率为KHz f 22=,给定的电容的容量为200PF,由此可以算出所需要的电阻阻值。

为了方便起见,固定阻值的电阻换成阻值较大的电位器。

高通滤波下限截止频率求出所需电阻:)1020012/(161-⨯⨯⨯⨯=R f π 由计算得: =1R 1592356Ω低通滤波上限截止频率求出所需电阻:)1020022/(162-⨯⨯⨯⨯=R f π 由计算得: 2R =398089Ω (4)小信号峰值检测电路小信号峰值检测电路也是一个放大器与外围电路构成,完成对信号幅度值的检测。

三 电路设计与程序框图 1 主要电路设计(1)加法电路与纯电阻分压网络加法电路由INA2134与电容组成,正负5V提供电源,电容起到滤除超高频信号。

纯电阻分压网络由一个0~200KΩ电位器和一个1KΩ固定阻值电阻组成,理论上电位器阻值≥99KΩ就可以实现分压系数100以上。

如图6、图7所示:图6 加法器电路图7 纯电阻分压网络(2)电压跟随电路与放大电路左半部分是跟随器,输入电压等于输出电压,但输入阻抗可以达到1MΩ以上。

右半部分由同相比例放大器与电阻电容组成,理想情况下是放大倍数与衰减系数相等,才能保证检测到不失真的微弱信号的峰值。

如图8所示:图8电压跟随电路与放大电路(3)带通滤波电路带通滤波电路由音频放大器OPA2340加上外围的电阻电容组成,实现选频500H z~2KHz。

如图9所示:图9 带通滤波电路(4)小信号峰值检测电路小信号峰值检测电路由一个放大器与外围电路组成,实现检测正弦信号峰值的检测。

如图10所示:图10 小信号峰值检测电路(5)数码管显示电路2 程序流程图从检测电路输出的电压幅度值经MSP430G2253进行A/D数据采集,将采集的峰值数据信号通过处理,最终通过LED数码管显示。

四性能指标1 测试仪器TDS 1002示波器、GPS-4303C函数信号发生器、数字交流毫伏表、数字式万用表2 系统测试方法3 测试性能概述(1)基本要求部分输入正弦信号频率为1KHz时,电压在200mV~2V之间变化,测得的数据如表1所示:f1KHz电压200mV~2V测试结果表1正弦信号频率=(2)发挥部分输入正弦信号频率固定为1500Hz时,电压在20mV~2V之间变化,测得的数据如表二所示:f1500Hz,电压200mV~2V测试结果表二正弦信号频率=输入正弦信号的电压幅度值固定为1V,频率在500H z~2KHz之间变化,测得的数据如表三所示:表二正弦信号电压V=1V,频率500H z~2KHz测试结果4 可进一步改进的地方五总结参考文献:[1]沈建华等著,MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践,北京:北京航空航天大学出版社,2010[2]童诗白,华成英著,模拟电子技术基础,北京:高等教育出版社,2009[3]冉莉,王民著,一种强噪声背景下微弱信号检测方法研究,信息技术,2012(2)。

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