自跟踪对数域低通滤波器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种自跟踪对数域低通滤波器，包括相连接的放大电路和限幅电路，限幅电路分别与整形电路和电压电流转换电路相连接，整形电路与频率电流转换电路相连接，电压电流转换电路和频率电流转换电路分别与对数域低通滤波电路相连接。该低通滤波器利用频率电流转换原理结合对数域滤波器，实现滤波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪，并解决了现有的对数域滤波器功耗大、工作频率低的问题。同时，充分利用频率电流转换电路、电压电流转换电路和对数域滤波器的优点，使得结构简单、调节方便、动态范围宽，可广泛应用于电子系统的各个方面。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于滤波器
，涉及一种自跟踪对数域低通滤波器。
技术介绍
滤波器在信号处理、数据传送和抑制干扰等领域中有着广泛的应用，其中自跟踪 滤波器具有滤波频率能够自动跟随输入信号频率变化的显著特点，在自适应信号处理中发 挥着重要的作用。在信号处理时，待测信号中难免会掺杂有大量的噪声，固定滤波频率的滤 波器只能对频率不变的信号进行滤波处理，而自跟踪滤波器能在保持被测信号频率与滤波 频率一致的情况下，使有用频率信号通过，同时使其他干扰信号受到衰减，具有良好的滤波 性能。 在传统的滤波器设计中，人们往往希望输入和输出之间呈现一种线性的关系。但 是，很多组成实际电路的基本元器件，例如晶体管的特性却是非线性的，这就使得设计工作 者把很多精力都花在非线性器件的线性化上。而所有线性化的处理方法都会使电路的功耗 增加、工作速度降低、动态范围减小，导致其不能满足现代电子技术对于低功耗和高工作频 率的要求。而对数域滤波器技术的提出较好地解决了这些问题。对数域滤波器是真正意义 上的电流模电路，其凭借电源电压低、功耗低、动态范围宽、工作频率高、调谐范围宽和线性 度良好等优点，在电子系统中得到了广泛的应用，并且使得信号处理的精确性有了进一步 的提高。但是，当滤波频率范围变化大时，现有的对数域滤波器存在不方便测量的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在滤波频率范围变化大时，能够方便测量的自跟踪 对数域低通滤波器。 为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种自跟踪对数域低通滤波 器，包括相连接的放大电路和限幅电路，限幅电路分别与整形电路和电压电流转换电路相 连接，整形电路与频率电流转换电路相连接，电压电流转换电路和频率电流转换电路分别 与对数域低通滤波电路相连接。 本技术对数域低通滤波器利用频率电流转换原理结合对数域滤波器，实现滤 波器的截止频率对输入信号频率的自动跟踪，并解决了现有的对数域滤波器功耗大、工作 频率低的问题。同时，充分利用频率电流转换电路、电压电流转换电路和对数域滤波器的优 点，使得结构简单、调节方便、动态范围宽，可广泛应用于电子系统的各个方面。【附图说明】 图1是本技术对数域滤波器的结构框图。 图2是本技术对数域滤波器中放大电路的示意图。 图3是本技术对数域滤波器中限幅电路的示意图。 图4是本技术对数域滤波器中整形电路的示意图。 图5是本技术对数域滤波器中电压电流转换电路的示意图。 图6是本技术对数域滤波器中频率电流转换电路的示意图。 图7是本技术对数域滤波器中对数域低通滤波电路的示意图。 图1中：1.放大电路，2.限幅电路，3.整形电路，4.频率电流转换电路，5.电压电 流转换电路，6.对数域低通滤波电路。【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。 如图1所示，本技术对数域滤波器，包括相连接的放大电路1和限幅电路2,限 幅电路2分别与整形电路3和电压电流转换电路5相连接，整形电路3与频率电流转换电 路4相连接，电压电流转换电路5和频率电流转换电路4分别与对数域低通滤波电路6相 连接。 放大电路1的作用是将输入的微弱信号转换为TTL电平。限幅电路2主要起过压 保护的作用。整形电路3的作用是将正弦信号整形为脉冲信号。电压电流转换电路5的作 用就是将输入的电压信号转换为电流输出。频率电流转换电路4的作用是将输入的脉冲转 换为电流输出，输出的电流能与输入的脉冲频率成线性关系，并可通过测量其输出端的电 流值来间接测量输入的脉冲频率。对数域低通滤波电路6的作用是实现对输入信号的滤 波。 如图2所示，本技术对数域滤波器中的放大电路1，包括第一芯片Ul和第二 芯片U2,第一芯片Ul和第二芯片U2均采用运算放大器AD844 ;第一芯片Ul的第1脚和第 8脚悬空，第一芯片Ul的第2脚(反相输入端)分别与第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的 一端相连接，第一电阻Rl的另一端接输入信号t第二电阻R2的另一端接第一芯片Ul的 第5脚，第一芯片Ul的第3脚(正相输入端)接地，第一芯片Ul的第4脚分别与第一电容Cl 的一端和-15V电源相连接，第一电容Cl的另一端接地，第一芯片Ul的第7脚分别与第二 电容C2的一端和+15V电源相连接，第二电容C2的另一端接地，第一芯片Ul的第6脚(输 出端)接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端分别与第二芯片U2的第2脚(反相输入 端)和第四电阻R4的一端相连接，第四电阻R4的另一端接第二芯片U2的第5脚，第二芯片 的第1脚和第8脚悬空，第二芯片U2的第3脚接地，第二芯片U2的第4脚分别与第四电容 C4的一端和-15V电源相连接，第四电容C4的另一端接地，第二芯片U2的第7脚分别与第 三电容C3的一端和+15V电源相连接，第三电容C3的另一端接地，第二芯片U2第6脚(输 出端）与限幅电路2相连接。 如图3所示，本技术对数域滤波器中的限幅电路2,包括第一二极管Dl和第 二二极管D2,第一二极管Dl和第二二极管D2采用二极管IN4007 ;第一二极管Dl的反向端 接+5V电源，第一二极管Dl的正向端分别与放大电路1和第二二极管D2的反向端相连，即 第一二极管Dl的正向端与第二芯片U2的第6脚相连；第二二极管D2的反向端为限幅后的 输出信号Kx，第二二极管D2的反向端分别与整形电路3和电压电流转换电路5相连接，第 二二极管D2的正向端接-5V电源。 如图4所示，本技术对数域低通滤波器中的整形电路3,包括第三芯片U3,第 三芯片U3采用电压比较器MAX903 ;第三芯片U3的第1脚分别与+5V电源和第七电容C7的 一端相连，第七电容C7的另一端接地，第三芯片U3的第2脚与限幅电路2相连接，即第三 芯片U3的第2脚与第二二极管D2的反向端相连接，第三芯片U3的第3脚分别与第五电阻 R5的一端、第六电阻R6的一端和第九电容C9的一端相连接，第五电阻R5的另一端和第八 电容C8的一端均与参考电压端U目连，第三芯片U3的第4脚分别接-5V电源和第六电 容C6的一端；第六电容C6的另一端、第六电阻R6的另一端、第九电容C9的另一端和第八 电容C8的另一端均接地；第三芯片U3的第5脚接+5V电源，第三芯片U3的第6脚接地，第 三芯片U3的第7脚与频率电流转换电路4相连接，第三芯片U3的第8脚分别接+5V电源 和第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端接地。 如图5,本技术对数域低通滤波器中的电压电流转换电路5,包括第四芯片U4 和第五芯片U5,第四芯片U4和第五芯片U5采用运算放大器OP37 ;第四芯片U4的第4脚和 第五芯片U5的第4脚均接地，第四芯片U4的第7脚和第五芯片U5的第7脚均接Vrc电源， 第四芯片U4的第2脚(反相输入端）和第6脚(输出端）均与第十电阻RlO的一端相连接， 第十电阻RlO的另一端分别与第八电阻R8的一端和第五芯片U5的第3脚(正相输入端)相 连接，第八电阻R8的另一端与限幅电路2相连接，即第八电阻R8的另一端与第二二极管D2 的反向端相连接；第四芯片U4的第3脚（正相输入端）分别与第十一电阻Rll的一端和第 十二电阻R12的一端相连接，第十二电阻R12的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自跟踪对数域低通滤波器，其特征在于，包括相连接的放大电路（1）和限幅电路（2），限幅电路（2）分别与整形电路（3）和电压电流转换电路（5）相连接，整形电路（3）与频率电流转换电路（4）相连接，电压电流转换电路（5）和频率电流转换电路（4）分别与对数域低通滤波电路（6）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马永杰，郑丽蓉，马胜前，赵长荣，张维昭，范满红，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：新型
国别省市：甘肃;62