微弱信号检测装置 四川理工学院 刘鹏飞、梁天德、曾学明 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 Pad Abstract: 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 Pad 1、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。微弱信号检测技术的应用相当广泛，在生物医学、光学、电学、材料科学等相关领域显得愈发重要。 2、方案论证 针对微弱信号的检测的方法有很多，比如滤波法、取样积分器、锁相放大器等。下面就针对这几种方法做一简要说明。 方案一：滤波法。 在大部分的检测仪器中都要用到滤波方法对模拟信号进行一定的处理，例如隔离直流分量，改善信号波形，防止离散化时的波形混叠，克服噪声的不利影响，提高信噪比等。常用的噪声滤波器有：带通、带阻、高通、低通等。但是滤波方法检测信号不能用于信号频谱与噪声频谱重叠的情况，有其局限性。虽然可以对滤波器的通频带进行调节，但其噪声抑制能力有限，同时其准确性与稳定性将大打折扣。
上传时间： 2013-11-04
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为了测量某试件多点温度，且温度跨度很大，还要达到要求精度，本文利用几种不同类型的传感器（AD590、PT1000和K型热电偶）进行采集，其输出形式（电流源、电阻和热电势）和大小均不相同，设计了电源电路、信号转换电路和放大抬升电路，使各种传感器的输出达到统一的1～5 V的标准信号；在实验室利用高精度电压、电流源和电阻箱分别对热电偶、AD590和PT1000进行模拟，结果表明该方法可行，调理电路的相对精度可达到0.1级。
上传时间： 2013-12-11
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先进的系统架构和集成电路设计技术，使得模数转换器 (ADC) 制造商得以开发出更高速率和分辨率，更低功耗的产品。这样，当设计下一代的系统时，ADC设计人员已经简化了很多系统平台的开发。例如，同时提高ADC采样率和分辨率可简化多载波、多标准软件无线电系统的设计。这些软件无线电系统需要具有数字采样非常宽频范围，高动态范围的信号的能力，以同步接收远、近端发射机的多种调制方式的高频信号。同样，先进的雷达系统也需要提高ADC采样率和分辨率，以改善灵敏度和精度。在满足了很多应用的具体需求，ADC的主要性能有了很大的提高的同时，ADC的功耗也有数量级的下降，进一步简化了系统散热设计和更小尺寸产品的设计。
标签： FemtoCharge ADC 高分辨率 低功耗
上传时间： 2013-10-22
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心电（Electrocardiograph）作为人体重要的生理及病理指标之一，具有重要的医学研究价值。针对其信号微弱、频率低、阻抗高、随机性强及易受干扰的特点，首先提出了信号调理电路设计的要求；然后针对性地选择元器件并设计硬件电路，其中包括：一级放大电路、调零电路、50 Hz限波电路、带通滤波电路及二级放大电路；最后对所设计的硬件电路进行实际测试。结果表明该调理电路具有输出波形稳定、噪声小和共模抑制比高的特点，提高了心电信号采集的精度。
上传时间： 2014-01-19
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isoad系列产品实现传感器和主机之间的信号安全隔离和高精度数字采集与传输，广泛应用于rs-232/485总线工业自动化控制系统，4-20ma / 0-10v信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置，可接入多种传感器类型，包括电流输出型、电压输出型、以及热电偶等等。 产品内部包括电源隔离，信号隔离、线性化，a/d转换和rs-485串行通信等模块。每个串口最多可接256只iso ad系列模块，通讯方式采用ascii 码字符通讯协议或modbus rtu通讯协议，其指令集兼容于adam模块，波特率可由用户设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一rs-485总线上，便于主机编程。 isoad系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器eeprom里。 isoad系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000vdc隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+80℃。
上传时间： 2013-11-23
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iso u-p-o 系列直流电压信号隔离放大器是一种将电压信号转换成按比例输出的隔离电流或电压信号的混合集成电路。该ic内部含有一组高隔离的dc/dc电源和电压信号高效率耦合隔离变换电路等，可以将直流电压小信号进行隔离放大（u/u）输出或直接转换为直流电流（u /i）信号输出。较大的输入阻抗（≥1 mω）,较强的带负载能力（电流输出＞650ω,电压输出≥2kω）能实现小信号远程无失真的传输。 ic内部可采用陶瓷基板、印刷电阻全smt的可靠工艺制作及使用新技术隔离措施，使器件能满足信号输入/输出/辅助电源之间3kv三隔离和工业级宽温度、潮湿震动等现场环境要求。外接满度校正和零点校正的多圈电位器可实现 0-5v/0-10v/1-5v4-20ma/0-20ma等信号之间的隔离和转换。（精度线性高，隔离电压3000vdc）
上传时间： 2014-12-23
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第四章 信号分离电路 第四章 信号分离电路 第一节 滤波器的基本知识一、滤波器的功能和类型1、功能：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。2、类型：按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器按功能分：低通、高通、带通、带阻按电路组成分：LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器按传递函数的微分方程阶数分：一阶、二阶、高阶第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识二、模拟滤波器的传递函数与频率特性（一）模拟滤波器的传递函数模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。经分析，任意个互相隔离的线性网络级联后，总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。这样，任何复杂的滤波网络，可由若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。 第一节 滤波器的基本知识（二）模拟滤波器的频率特性模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号，滤波器的输出Uo(jw)=H(jw)表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系，称为滤波器的频率特性函数，简称频率特性。频率特性H(jw)是一个复函数，其幅值A(w)称为幅频特性，其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化，称为相频特性。
上传时间： 2014-12-23
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2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。 2-2 图2-2a所示斩波稳零放大电路中，为什么采用高、低频两个通道，即R3、C3组成的高频通道和调制、解调、交流放大器组成的低频通道？ 采用高频通道是为了使斩波稳零放大电路能在较宽的频率范围内工作，而采用低频通道则能对微弱的直流或缓慢变化的信号进行低漂移和高精度的放大。 2-3 请参照图2-3，根据手册中LF347和CD4066的连接图（即引脚图），将集成运算放大器LF347和集成模拟开关CD4066接成自动调零放大电路。 LF347和CD4066接成的自动调零放大电路如图X2-1。
标签： 信号放大电路
上传时间： 2013-10-09
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印刷电路板（PCB）设计解决方案市场和技术领军企业Mentor Graphics（Mentor Graphics）宣布推出HyperLynx® PI（电源完整性）产品，满足业内高端设计者对于高性能电子产品的需求。HyperLynx PI产品不仅提供简单易学、操作便捷，又精确的分析，让团队成员能够设计可行的电源供应系统；同时缩短设计周期，减少原型生成、重复制造，也相应降低产品成本。随着当今各种高性能/高密度/高脚数集成电路的出现，传输系统的设计越来越需要工程师与布局设计人员的紧密合作，以确保能够透过众多PCB电源与接地结构，为IC提供纯净、充足的电力。配合先前推出的HyperLynx信号完整性（SI）分析和确认产品组件，Mentor Graphics目前为用户提供的高性能电子产品设计堪称业内最全面最具实用性的解决方案。“我们拥有非常高端的用户，受到高性能集成电路多重电压等级和电源要求的驱使，需要在一个单一的PCB中设计30余套电力供应结构。”Mentor Graphics副总裁兼系统设计事业部总经理Henry Potts表示。“上述结构的设计需要快速而准 确的直流压降(DC Power Drop)和电源杂讯(Power Noise)分析。拥有了精确的分析信息，电源与接地层结构和解藕电容数(de-coupling capacitor number)以及位置都可以决定，得以避免过于保守的设计和高昂的产品成本。”
上传时间： 2013-11-18
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设计了一种数字跟踪式复合结构的压电陶瓷驱动电源。采用数字式自适应信号源，驱动高精度运放OP07和高压大电流运放PA04组成复合式放大器，通过合理的相位补偿、保护电路设计和散热计算，实现高精度低漂移的压电陶瓷驱动。
上传时间： 2013-10-19
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