一种专用的微弱信号检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种专用的微弱信号检测电路，电路包括弱信号提取电路、AD采集电路及MUC电路，原始信号由传感器检测并送至弱信号提取电路，弱信号提取电路将处理后的信号送至AD采集电路，信号经AD采集电路处理后送至MUC电路，本实用新型专利技术设计的一种专用的微弱信号检测电路检测精度高，安全性能高。

【技术实现步骤摘要】
一种专用的微弱信号检测电路
本技术涉及设备电路领域，尤其涉及一种专用的微弱信号检测电路。
技术介绍
在日常的工业工程实践中，以及在对自然现象和自然规律的科学研究中，经常会碰到需要提取与检测复杂信号特性的问题，而在科学研究与日常工程实践过程中微伏量级的信号提取与检测问题正是常常遇到而又不易解决的问题。弱信号提取与检测技术广泛应用于物理、化学、生物学、医学、遥感技术以及材料学等诸多科研领域中。例如卫星通信的数据接收与发射、导弹制导系统、生物电信号的检测与识别、材料分析时需要测量的荧光光强信号、工程中的红外线探测以及测定地震时地震的波形和波速特性等问题，在这些科学研究领域中，实验与工程的分析结果将直接受微弱信号提取与检测的质量的影响，而这些问题在科学研究领域中都可以归结为强噪声中的微弱信号的提取检测问题。微弱信号检测是指利用电子学、控制学、统计学、信息论和信号处理等多种科学研究方法，推测噪声的特性、分析系统中产生噪声的成因和规律、研究被测信号的特点和相关性，从而对湮没在背景噪声中的微弱信号进行提取和检测。微弱信号检测的主旨是研究如何从强噪声中提取有用信号，任务是研究并发展微弱信号检测的理论、探索并实践先进的检测方法和技术，并在各个学科领域中广泛应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种专用的微弱信号检测电路，以解决上述技术问题，为实现上述目的本技术采用以下技术方案：一种专用的微弱信号检测电路，电路包括依次连接的弱信号提取电路、AD采集电路及MUC电路，原始信号由传感器检测并送至弱信号提取电路，弱信号提取电路将处理后的信号送至AD采集电路，信号经AD采集电路处理后送至MUC电路。在上述技术方案基础上，所述弱信号提取电路包括电源电路和放大电路，电源电路包括电源滤波模块和负电源模块，电源滤波模块和负电源模块同时与放大电路连接，放大电路包括电压跟随器、二阶有源低通滤波、同向放大器、工频滤波电路、一阶无源高通滤波、二级程控放大电路、极性调整模块及信号钳位模块，原始信号经电压跟随器输入到二阶有源低通滤波电路中，二阶有源低通滤波电路将处理后的信号送至同向放大器，信号经同向放大器处理送至工频滤波电路，信号将一阶无源高通滤波电路送至二阶程控放大电路，二阶放大电路在经一阶无源高通滤波电路将信号送至极性调整模块，极性调整模块将信号送至信号钳位模块，最后将信号输出。在上述技术方案基础上，所述电源滤波模块采用轨至轨放大器做电源滤波模块后的电压跟随器，负电源模块采用TL7660负电源芯片，在上述技术方案基础上，所述同向放大器是采用OP27型芯片，二阶有源低通滤波电路采用OPA827型芯片，二级程控放大电路芯片选用PGA206型芯片和PGA207型芯片，极性调整模块采用LM358型芯片。在上述技术方案基础上，所述弱信号提取电路采用屏蔽盒对线路板封装，从而屏蔽外部环境中的电磁干扰。本技术设计的一种专用的微弱信号检测电路放大倍数与截至频率可以根据有用信号与后续AD采集电路特性进行调整，工频滤波电路中心频率可调整，可以在元件参数略微不匹配的情况下满足工频滤波，信号钳位模块的钳位电压可调，可以根据AD采集电路的特性进行调整，因此该电路具有很好的通用性与协调性。附图说明图1为本技术的示意图A。图2为本技术的示意图B。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细阐述。一种专用的微弱信号检测电路，电路包括依次连接的弱信号提取电路、AD采集电路及MUC电路，原始信号由传感器检测并送至弱信号提取电路，弱信号提取电路将处理后的信号送至AD采集电路，信号经AD采集电路处理后送至MUC电路。所述弱信号提取电路包括电源电路和放大电路，电源电路包括电源滤波模块和负电源模块，电源滤波模块和负电源模块同时与放大电路连接，放大电路包括电压跟随器、二阶有源低通滤波、同向放大器、工频滤波电路、一阶无源高通滤波、二级程控放大电路、极性调整模块及信号钳位模块，原始信号经电压跟随器输入到二阶有源低通滤波电路中，二阶有源低通滤波电路将处理后的信号送至同向放大器，信号经同向放大器处理送至工频滤波电路，信号将一阶无源高通滤波电路送至二阶程控放大电路，二阶放大电路在经一阶无源高通滤波电路将信号送至极性调整模块，极性调整模块将信号送至信号钳位模块，最后将信号输出。所述电源滤波模块采用轨至轨放大器做电源滤波模块后的电压跟随器，负电源模块采用TL7660负电源芯片，所述同向放大器是采用OP27型芯片，二阶有源低通滤波电路采用OPA827型芯片，二级程控放大电路芯片选用PGA206型芯片和PGA207型芯片，极性调整模块采用LM358型芯片。所述弱信号提取电路采用屏蔽盒对线路板封装，从而屏蔽外部环境中的电磁干扰。本技术设计的一种专用的微弱信号检测电路使用时，首先原始信号经过传感器将其他形式的信号转换为电压原始信号，信号输入经过电压跟随器，电压跟随器有输入阻抗极大输出阻抗极小的特点，可以使电压跟随器前后隔绝互不影响，并将原始信号复现输入弱信号提取电路，因此电压跟随器是电路设计中常用的输入级。之后经过二阶有源低通滤波，滤除高频噪声，再经过高倍同向放大器，将微伏级的弱信号放大到一般AD采样模块可采样的毫伏级，之后经过工频滤波电路，滤除电源与传感器带来的工频干扰，再经过一阶无源高通滤波电路，滤出电路与原始信号中的直流成分，之后考虑不同需求的信号与AD采集电路的量程调整程控放大器的放大倍数，最后使信号放大到AD采集电路适合的采样幅值，再经过一阶无源高通滤波电路滤除二级程控放大器所放大的微弱直流信号，再经过极性调整模块，将提取信号拉到正极，之后经过限位可调的信号钳位模块，将输出信号的范围限制为AD采集电路的采样范围，保护后续的AD采集电路，最后输出提取的弱信号。交流弱信号提取电路需放置在屏蔽盒内，以屏蔽环境中的电磁干扰提高电路设计质量。以上所述为本技术较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本技术的教导，在不脱离本技术的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种专用的微弱信号检测电路，其特征在于，电路包括依次连接的弱信号提取电路、AD采集电路及MUC电路，原始信号由传感器检测并送至弱信号提取电路，弱信号提取电路将处理后的信号送至AD采集电路，信号经AD采集电路处理后送至MUC电路；所述弱信号提取电路包括电源电路和放大电路，电源电路包括电源滤波模块和负电源模块，电源滤波模块和负电源模块同时与放大电路连接，放大电路包括电压跟随器、二阶有源低通滤波、同向放大器、工频滤波电路、一阶无源高通滤波、二级程控放大电路、极性调整模块及信号钳位模块，原始信号经电压跟随器输入到二阶有源低通滤波电路中，二阶有源低通滤波电路将处理后的信号送至同向放大器，信号经同向放大器处理送至工频滤波电路，信号将一阶无源高通滤波电路送至二阶程控放大电路，二阶放大电路在经一阶无源高通滤波电路将信号送至极性调整模块，极性调整模块将信号送至信号钳位模块，最后将信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种专用的微弱信号检测电路，其特征在于，电路包括依次连接的弱信号提取电路、AD采集电路及MUC电路，原始信号由传感器检测并送至弱信号提取电路，弱信号提取电路将处理后的信号送至AD采集电路，信号经AD采集电路处理后送至MUC电路；所述弱信号提取电路包括电源电路和放大电路，电源电路包括电源滤波模块和负电源模块，电源滤波模块和负电源模块同时与放大电路连接，放大电路包括电压跟随器、二阶有源低通滤波、同向放大器、工频滤波电路、一阶无源高通滤波、二级程控放大电路、极性调整模块及信号钳位模块，原始信号经电压跟随器输入到二阶有源低通滤波电路中，二阶有源低通滤波电路将处理后的信号送至同向放大器，信号经同向放大器处理送至工频滤波电路，信号将一阶无源高通滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：弋英民，杨海川，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61