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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A MEMS microphone IC is unique among Analog Devices, Inc., products in that its input is an acoustic pressure wave. For this reason, some specifications included in the data sheets for these parts may not be familiar, or familiar specifications may be applied in unfamiliar ways. This application note explains the specifica-tions and terms found in MEMS microphone data sheets so that the microphone can be appropriately designed into a system.
上传时间： 2013-10-31
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The equal-area theorem●This is sinusoidal PWM (SPWM)●The equal-area theorem can be appliedto realize any shape of waveforms ●Natural sampling●Calculation based on equal-area criterion●Selected harmonic elimination●Regular sampling●Hysteresis-band control●Triangular wave comparison withfeedback control
上传时间： 2013-11-22
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磁芯电感器的谐波失真分析 摘 要：简述了改进铁氧体软磁材料比损耗系数和磁滞常数ηB，从而降低总谐波失真THD的历史过程，分析了诸多因数对谐波测量的影响，提出了磁心性能的调控方向。 关键词：比损耗系数， 磁滞常数ηB ，直流偏置特性DC-Bias，总谐波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年来，变压器生产厂家和软磁铁氧体生产厂家，在电感器和变压器产品的总谐波失真指标控制上，进行了深入的探讨和广泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的问题。从工艺技术上采取了不少有效措施，促进了质量问题的迅速解决。本文将就此热门话题作一些粗浅探讨。 一、 历史回顾 总谐波失真（Total harmonic distortion） ，简称THD，并不是什么新的概念，早在几十年前的载波通信技术中就已有严格要求<1>。1978年邮电部公布的标准YD/Z17－78“载波用铁氧体罐形磁心”中，规定了高μQ材料制作的无中心柱配对罐形磁心详细的测试电路和方法。如图一电路所示，利用LC组成的150KHz低通滤波器在高电平输入的情况下测量磁心产生的非线性失真。这种相对比较的实用方法，专用于无中心柱配对罐形磁心的谐波衰耗测试。 这种磁心主要用于载波电报、电话设备的遥测振荡器和线路放大器系统，其非线性失真有很严格的要求。 图中 ZD —— QF867 型阻容式载频振荡器，输出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通滤波器，阻抗 150Ω，阻带衰耗大于61dB， Lg88 ——并联高低通滤波器，阻抗 150Ω，三次谐波衰耗大于61dB Ld88 ——并联高低通滤波器，阻抗 150Ω，三次谐波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次谐波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 选频电平表，输入高阻抗， L ——被测无心罐形磁心及线圈， C ——聚苯乙烯薄膜电容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 测量时，所配用线圈应用丝包铜电磁线SQJ9×0.12(JB661-75)在直径为16.1mm的线架上绕制 120 匝， （线架为一格） ， 其空心电感值为 318μH（误差1％） 被测磁心配对安装好后，先调节振荡器频率为 36.6～40KHz， 使输出电平值为+17.4 dB， 即选频表在 22′端子测得的主波电平 （P2）为+17.4 dB，然后在33′端子处测得输出的三次谐波电平（P3）， 则三次谐波衰耗值为：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 为放大器增益dB 从以往的资料引证， 就可以发现谐波失真的测量是一项很精细的工作，其中测量系统的高、低通滤波器，信号源和放大器本身的三次谐波衰耗控制很严，阻抗必须匹配，薄膜电容器的非线性也有相应要求。滤波器的电感全由不带任何磁介质的大空心线圈绕成，以保证本身的“洁净” ，不至于造成对磁心分选的误判。 为了满足多路通信整机的小型化和稳定性要求， 必须生产低损耗高稳定磁心。上世纪 70 年代初，1409 所和四机部、邮电部各厂，从工艺上改变了推板空气窑烧结，出窑后经真空罐冷却的落后方式，改用真空炉，并控制烧结、冷却气氛。技术上采用共沉淀法攻关试制出了μQ乘积 60 万和 100 万的低损耗高稳定材料，在此基础上，还实现了高μ7000～10000材料的突破，从而大大缩短了与国外企业的技术差异。当时正处于通信技术由FDM（频率划分调制）向PCM（脉冲编码调制） 转换时期， 日本人明石雅夫发表了μQ乘积125 万为 0.8×10 ，100KHz）的超优铁氧体材料<3>，其磁滞系数降为优铁
上传时间： 2014-12-24
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PCB LAYOUT 基本規範項次 項目 備註1 一般PCB 過板方向定義： PCB 在SMT 生產方向為短邊過迴焊爐(Reflow), PCB 長邊為SMT 輸送帶夾持邊. PCB 在DIP 生產方向為I/O Port 朝前過波焊爐(Wave Solder), PCB 與I/O 垂直的兩邊為DIP 輸送帶夾持邊.1.1 金手指過板方向定義： SMT: 金手指邊與SMT 輸送帶夾持邊垂直. DIP: 金手指邊與DIP 輸送帶夾持邊一致.2 SMD 零件文字框外緣距SMT 輸送帶夾持邊L1 需≧150 mil. SMD 及DIP 零件文字框外緣距板邊L2 需≧100 mil.3 PCB I/O port 板邊的螺絲孔(精靈孔)PAD 至PCB 板邊, 不得有SMD 或DIP 零件(如右圖黃色區).PAD
上传时间： 2014-12-24
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Abstract: Impedance mismatches in a radio-frequency (RF) electrical transmission line cause power loss andreflected energy. Voltage standing wave ratio (VSWR) is a way to measure transmission line imperfections. Thistutorial defines VSWR and explains how it is calculated. Finally, an antenna VSWR monitoring system is shown.
上传时间： 2013-10-19
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锁定放大是微弱信号检测的重要手段。基于相关检测理论，利用开关电容的开关实现锁定放大器中乘法器的功能，提出开关电容和积分器相结合以实现相关检测的方法，并设计出一种锁定放大器。该锁定放大器将微弱信号转化为与之相关的方波，通过后续电路得到正比于被测信号的直流电平，为后续采集处理提供方便。测量数据表明锁定放大器前级可将10-6 A的电流转换为10-1 V的电压，后级通过带通滤波器级联可将信号放大1×105倍。该方法在降低噪声的同时，可对微弱信号进行放大，线性度较高、稳定性较好。 Abstract: Lock-in Amplifying（LIA）is one of important means for weak signal detection. Based on cross-correlation detection theory， switch in the swithched capacitor was used as multiplier of LIA， and a new method of correlation detection was proposed combining swithched capacitor with integrator. A kind of LIA was designed which can convert the weak signal to square-wave， then DC proportional to measured signal was obtained through follow-up conditioning circuit， providing convenience for signal acquisition and processing. The measured data shows that the electric current（10-6 A） can be changed into voltage（10-1 V） by LIA， and the signal is magnified 1×105 times by cascade band-pass filter. The noise is suppressed and the weak signal is amplified. It has the advantages of good linearity and stability.
上传时间： 2013-11-29
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数字控制的交流调速系统所选用的微处理器、功率器件及产生PWM波的方法是影响交流调速系统性能好坏的直接因素。在介绍了正弦脉宽调制(SPWM)技术的基础上，设计了一种以8098单片机作为控制器，以智能功率模块IPM为开关器件的变频调速系统。通过软件编程，产生正弦脉冲宽度调制波形来控制绝缘栅双极晶体管的导通和关断，从而达到控制异步电动机转速的目的。实验结果表明，该系统可调频率调电压，稳定度高，调速范围宽，具有较强的实用价值 Abstract: AC variable speed with digital control systems used microprocessors， power devices and generate PWM wave is the direct factors of affecting the performance AC speed regulation system. On the basis of introducing the sinusoidal pulse width modulation (SPWM) technology，this paper designed variable speed system which used 8098 as a controller， intelligent power module IPM as switching device. Through software programming， resulting in sinusoidal pulse width modulation waveform to control the insulated gate bipolar transistor turn on and off， so as to achieve the purpose of speed control of induction motors. Experimental results show that the system can adjust frequency modulation voltage， high stability， wide speed range， has a strong practical value.
上传时间： 2013-11-14
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介绍一种无极可调交流电子负载设计的新方法，由ATmega48单片机输出PWM波，通过上位机设定不同的占空比控制场效应管的通断时间，即改变流过场效应管的平均电流。根据电流的大小，可以等效为相应的负载，并将采集的电流值显示在上位机上。文中对该系统的软﹑硬件设计思路作了详细的分析，阐述了其设计原理。 Abstract: A new type electronic load is introduced.Due to ATmega48 microcomputer output PWM wave.The different duty is set ratio through PC to control FET turn-on time.We can equivalent homologous load according the current and display the current at PC.The hardware and software designing are analysed in detail. The principle is explained and the output is also given.
上传时间： 2013-11-23
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用户程序示例教程 The Blinky project is a simple program for the LPC2138using Keil MCB2130 Microcontroller Board. It blinks the LEDs at speed according to the Potentiometer setting and prints the current seting to the Serial Port 1.In addition it generates a sine wave with an adjustable frequency on the speaker of the board.
上传时间： 2014-12-27
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