本实用新型专利技术公开了一种专用电信号的放大滤波电路，包括电压跟随器a，电压跟随器a依次与二阶有源低通滤波器a、同相放大器、二阶有源低通滤波器b、工频滤波电路、一阶无源高通滤波器a、增益可调放大器、一阶无源高通滤波器b、电压跟随器b，电压跟随器b上连接有静态工作电压调整模块或极性调整模块；上述模块均通过电源滤波与电源模块连接。本实用新型专利技术一种专用电信号的放大滤波电路，原理简单，价格低廉，可操作性强，而且能够更精确的对风粉电信号进行放大滤波。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于传感器检测及微弱模拟信号处理
，具体涉及一种专用电信号的放大滤波电路。
技术介绍
在利用互相关算法测量风粉流速及浓度的时候往往需要采集风粉在传感器电极上产生的微弱复杂电信号，若对风粉电信号的放大滤波处理不到位，则会给后期的AD采集和互相关运算带来很大的不便，甚至导致运算的错误，得到错误的结果。通常，风粉颗粒在传感器电极上产生的电信号很微弱，一般在微伏级别，有效信号频率处于1HZ到1KHZ之间，其中1HZ以下的信号主要是直流耦合原理在传感器电极上产生的低频直流信号，1KHZ以上的信号主要是外部环境和电路本身产生的高频噪声，如电源噪声和元器件内部噪声等，且噪声信号很大，其中工频信号的干扰也十分严重。为了给后续单片机信号的采集和运算带来便利，所以前期信号的放大滤波显得尤为重要。因此，研究一种专门调理这种复杂微弱电信号的放大滤波电路非常必要。到目前为止,许多大型工业为了测量风粉颗粒的流速和浓度对传感器检测到的风粉电信号采用了多种处理技术，但都不能很准确的实施在线监测，这主要是因为对传感器检测到的微弱信号的处理远远达不到要求，主要是放大滤波不够到位。同时，对于微弱复杂信号的处理一直是检测技术的关键步骤，也吸引着不少学者在这一领域内的研究。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种专用电信号的放大滤波电路，解决了现有测量风粉颗粒的流速和浓度的放大滤波不够到位的问题。本技术所采用的技术方案是，一种专用电信号的放大滤波电路，包括电压跟随器a，电压跟随器a依次与二阶有源低通滤波器a、同相放大器、二阶有源低通滤波器b、工频滤波电路、一阶无源高通滤波器a、增益可调放大器、一阶无源高通滤波器b、电压跟随器b，电压跟随器b上连接有静态工作电压调整模块或极性调整模块；电压跟随器a、二阶有源低通滤波器a、同相放大器、二阶有源低通滤波器b、工频滤波电路、一阶无源高通滤波器a、增益可调放大器、一阶无源高通滤波器b、电压跟随器b、静态工作电压调整模块、极性调整模块均通过电源滤波与电源模块连接。本技术的特点还在于，若AD限制电压为3.3V时，电压跟随器b连接静态工作电压调整模块，若AD限制电压为5V时，电压跟随器b连接极性调整模块。静态工作电压调整模块上连接有LED指示灯a。极性调整模块上连接有LED指示灯b。二阶有源低通滤波器a和二阶有源低通滤波器b的结构均为：输入信号SIG_1信号依次经电阻R7和电阻R8串联进入第一通用放大器的3脚，第一通用放大器的3脚经电容C11接地，电阻R7和电阻R8的连接处接电容C10，电容C10的另一端接第一通用放大器的1脚，第一通用放大器的1脚经电阻R1和第一通用放大器的2脚接在一起，第一通用放大器的2脚经电阻R4接地，第一通用放大器的1脚接电容C8的一端，电容C8的另一端经电阻R10接地，同时电容C8接电阻R10的这一端为输出SIG_2；5V电源接第一通用放大器的8脚，第一通用放大器的8脚和地之间分别串联电容C1和电容C2，其中，电容C2为极性电解电容，电容C2的正极接第一通用放大器的8脚；-5V电源接第一通用放大器的4脚，第一通用放大器的4脚和地之间分别串联电容C12和电容C14，电容C12为极性电解电容，电容C12的正极接地，负极接-5V。工频滤波电路的结构为：输入信号SIG_3信号依次经电阻R6和电容C9串联进入第二通用放大器的2脚，第二通用放大器的2脚经电阻R3接第二通用放大器的1脚，电阻R6和电容C9之间接入电容C7的一端，电容C7的另一端接第二通用放大器的1脚，电阻R6和电容C9之间接入电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，第二通用放大器的3脚也接地；第二通用放大器的1脚经电阻R9接到第三通用放大器的3脚，输入SIG_3信号经电阻R12接到第三通用放大器的3脚，第三通用放大器的2脚经R5接地，第三通用放大器的2脚和1脚之间串入R2；第二通用放大器的8脚接5V电源，同时第二通用放大器的8脚和地之间分别串联电容C5和电容C6，其中电容C6是极性电解电容，电容C6正极接5V，负极接地；第三通用放大器的8脚接5V电源，同时第三通用放大器的8脚和地之间分别串联电容C3和电容C4，其中电容C4是极性电解电容，电容C4正极接5V，负极接地；-5V电源接第二通用放大器的4脚，第二通用放大器的4脚和地之间分别串联电容C16和电容C17，电容C16为极性电解电容，电容C16正极接地，负极接-5V电源；-5V电源还接第三通用放大器的4脚，第三通用放大器的4脚和地之间分别串联电容C13和电容C15，电容C13为极性电解电容，电容C13的正极接地，负极接-5V电源。静态工作电压调整模块的结构为：输入信号SIG_5信号经电阻R14接到第四通用放大器的2脚，第四通用放大器的2脚经电阻R13接到1脚，电阻R15的一端接5V电源，电阻R15的另一端接第四通用放大器的3脚，第四通用放大器的3脚经电阻R16接地，5V电源接第四通用放大器的8脚，第四通用放大器的8脚和地之间分别串联电容C18和电容C19，其中电容C19为极性电解电容，电容C19的正极接第四通用放大器的8脚；-5V电源接第四通用放大器的4脚，第四通用放大器的4脚和地之间分别串联电容C20和电容C21，其中电容C20为极性电解电容，电容C20的正极接地，负极接-5V电源。电压跟随器a、二阶有源低通滤波器a、同相放大器、二阶有源低通滤波器b、工频滤波电路、增益可调放大器、电压跟随器b、静态工作电压调整模块均采用通用放大器LM358。本技术的有益效果是：本技术一种专用电信号的放大滤波电路，原理简单，价格低廉，可操作性强，而且能够更精确的对风粉电信号进行放大滤波，进而可以通过AD采集和互相关运算更准确的反应风粉颗粒的流速和相应的浓度。电路中低通滤波和高通滤波组成的通频带内幅频响应具有最平幅度特性，工频滤波使得工频信号的干扰尽可能的降低。在实际的应用中，除信号的输入线采用屏蔽线外，其它的接线均无特殊的要求。由于设计中所采用的电源供电电路均加入了二极管加以保护，所以电路中的芯片不会因短路或其它原因损坏，也不会因为风粉浓度和流速过大的问题使输出信号峰值过大烧毁AD接口。每个芯片电源处均加入去耦电容，使电源电压平滑，减小交流干扰。附图说明图1是本技术一种专用电信号的放大滤波电路的电路原理框图；图2是本技术放大滤波电路中二阶有源低通滤波器的结构图；图3是本技术放大滤波电路中工频滤波电路的结构图；图4是本技术放大滤波电路中静态工作电压调整模块的结构图。图中，1.电压跟随器a，2.二阶有源低通滤波器a，3.同相放大器，4.二阶有源低通滤波器b，5.工频滤波电路，6.一阶无源高通滤波器a，7.增益可调放大器，8.一阶无源高通滤波器b，9.电压跟随器b，10.静态工作电压调整模块，11.极性调整模块，12.LED指示灯a，13.LED指示灯b，14.电源模块，15.电源滤波。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术一种专用电信号的放大滤波电路，电路框图如图1所示，包括电压跟随器a1，电压跟随器a1依次与二阶有源低通滤波器a2、同相放大器3、二阶有源低通滤波器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在于，包括电压跟随器a(1)，电压跟随器a(1)依次与二阶有源低通滤波器a(2)、同相放大器(3)、二阶有源低通滤波器b(4)、工频滤波电路(5)、一阶无源高通滤波器a(6)、增益可调放大器(7)、一阶无源高通滤波器b(8)、电压跟随器b(9)，电压跟随器b(9)上连接有静态工作电压调整模块(10)或极性调整模块(11)；电压跟随器a(1)、二阶有源低通滤波器a(2)、同相放大器(3)、二阶有源低通滤波器b(4)、工频滤波电路(5)、一阶无源高通滤波器a(6)、增益可调放大器(7)、一阶无源高通滤波器b(8)、电压跟随器b(9)、静态工作电压调整模块(10)、极性调整模块(11)均通过电源滤波(15)与电源模块(14)连接。
【技术特征摘要】
1.一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在于，包括电压跟随器a(1)，电压跟随器a(1)依次与二阶有源低通滤波器a(2)、同相放大器(3)、二阶有源低通滤波器b(4)、工频滤波电路(5)、一阶无源高通滤波器a(6)、增益可调放大器(7)、一阶无源高通滤波器b(8)、电压跟随器b(9)，电压跟随器b(9)上连接有静态工作电压调整模块(10)或极性调整模块(11)；电压跟随器a(1)、二阶有源低通滤波器a(2)、同相放大器(3)、二阶有源低通滤波器b(4)、工频滤波电路(5)、一阶无源高通滤波器a(6)、增益可调放大器(7)、一阶无源高通滤波器b(8)、电压跟随器b(9)、静态工作电压调整模块(10)、极性调整模块(11)均通过电源滤波(15)与电源模块(14)连接。2.根据权利要求1所述的一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在于，若AD限制电压为3.3V时，所述电压跟随器b(9)连接所述静态工作电压调整模块(10)，若AD限制电压为5V时，所述电压跟随器b(9)连接所述极性调整模块(11)。3.根据权利要求1所述的一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在于，所述静态工作电压调整模块(10)上连接有LED指示灯a(12)。4.根据权利要求1所述的一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在于，所述极性调整模块(11)上连接有LED指示灯b(13)。5.根据权利要求1所述的一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在于，所述二阶有源低通滤波器a(2)和所述二阶有源低通滤波器b(4)的结构均为：输入信号SIG_1信号依次经电阻R7和电阻R8串联进入第一通用放大器的3脚，第一通用放大器的3脚经电容C11接地，电阻R7和电阻R8
\t的连接处接电容C10，电容C10的另一端接第一通用放大器的1脚，第一通用放大器的1脚经电阻R1和第一通用放大器的2脚接在一起，第一通用放大器的2脚经电阻R4接地，第一通用放大器的1脚接电容C8的一端，电容C8的另一端经电阻R10接地，同时电容C8接电阻R10的这一端为输出SIG_2；5V电源接第一通用放大器的8脚，第一通用放大器的8脚和地之间分别串联电容C1和电容C2，其中，电容C2为极性电解电容，电容C2的正极接第一通用放大器的8脚；-5V电源接第一通用放大器的4脚，第一通用放大器的4脚和地之间分别串联电容C12和电容C14，电容C12为极性电解电容，电容C12的正极接地，负极接-5V。6.根据权利要求1所述的一种专用电信号的放大滤波电路，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：弋英民，王涛，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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