信号处理电子电路图全集[1]
第9章 信号处理电路
性能优良的线性光电耦合信号顺利通过，抑制或削弱（即滤除）那 滤波。 些不需要的频率分量的过程称为滤波 滤波 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 滤波器 噪声和分离各种不同信号的功能。 几乎所有的数据采集应用都会受到一定程度的噪声，如50Hz 或60Hz（来自于电线或机械设备）的干扰。滤波器在一定的 频率范围内去除不希望的噪声。 对于滤波器，信号能够通过它的频率范围称为频率通带 频率通带； 频率通带 被它抑制或极度衰减掉的信号频率范围称为频率阻带 频率阻带； 频率阻带 通带与阻带的交接点称为截止频率 截止频率。 截止频率
如图，为一种简单的电压－电流转换电路。RL为负载电阻，信 号电压在运放同相端输入。利用理想运放条件，流过负载RL的 电流与流过电阻R1和R2的电流相等，且反相端电位与同相端电 位相等，由此可得电流为：
+
I
RL
V
R1
V I= R1 + R 2
-
R2
简单的电压－电流转换电路
可见，输入电压V变换为电流信号I输出，变换系数可由 R2调节。
K3
K4
K5
K6
K7
V0
(a)
图（a）中的每节放大器的增益均为22。开关K0～K7称为增益开 关，受增益逻辑电路控制，任何时刻只有一个开关接通，因此 K0～K7单独接通时，浮点放大器的增益分别为40，41，…，47。
Vi
4 2
−E
V0
+E
(b)
图（b）中，增益逻辑电路通过5节放大器中的一节或几节 用开关旁路或接入的办法来改变整个放大器的增益。5节放 大器全被旁路时总增益为20， 5节放大器全被接入时总增 益为25。
1.一阶低通滤波器 如图所示，设上限截止频率为fH，通带放大倍数为AP， 传递函数为L(s)，则：
信号处理电路的作用与组成
信号处理电路的作用与组成
一、信号处理电路的作用一个典型的电子系应当包括三个部分：信号猎取、信号放大与处理、信号执行。
下图是一个微机组成的测控系统框图。
二、信号处理电路的组成
信号处理电路通常由放大器、滤波器和线性化处理等电路组成，它是A/D转换器或是显示器之前的必可少的电路。
下图是振动分析系统的(测电梯擅动)原理框图：
依据不同的传感器要求，信号处理电路能完成各种处理，如电荷/电压转换、电流/电压转换、频率/电压转换、阻抗变换等，并对变换后的电信号实现放大、有源滤波或运算。
其中电信号放大器也应依据不同的要求来选：电荷放大器、仪表用放大器、程控放大器、隔离放大器等。
PV-96电荷传感器：电荷灵敏度10000pC/g，AD544L输出灵敏度33V/ g，当C=300pF，R=100G，测试频率范围0.1～10Hz，噪声电平范围为0.6×10-6V，加速度测量范围为2×10-6～10-1 g。
目前，信号处理电路已设计成专用集成电路(ASIC)，它们有：可编程数据放大器、高共模抑制比隔离放大器模块、集成调制解调器、模拟开关、采样/保持器、开关电容滤波器等。
1。
模拟电子技术---第七章 信号处理电路
当 f f 0 时，上式可以化简为
Au ( f fo ) Auf j(3 Auf )
定义有源滤波器的等效品质因数Q值
1 Q 3 Auf
Au Auf 1 ( f 2 1 f ) j f0 Q f0
e
u y / UT
1
i C5
(1-30)
§7.2
i C1 i C2
i 类似可得： C4
模拟乘法器
e e
u y / UT u y / UT
1
i C3 i C 6 th
1 uy
i C 5 i C 5 th
uy 2U T
i C5 i C6
将上式代入，得：
2U T ux I 0 th 2U T
的放大倍数有所抬高，甚至可能引起自激。
(1-17)
§7.1
有源虑波器
3. 二阶高通有源滤波器(HPF) 二阶压控型有源高通滤波器的电路图
(1-18)
§7.1
(1)通带增益
RF Auf =1+ R1
有源虑波器
(2)传递函数
(sCR ) 2 Auf U o ( s) A(s )= U i ( s) 1 (3 Auf ) sCR (sCR) 2
当ux<<2UT，uy<<UT时有：
uy ux u 0 R C I 0 th .th 2U T 2U T
u 0 R C I0 u x .u y 4U T
2
(1-31)
§7.2
模拟乘法器
集成模拟乘法器——F1596.MC1596
(1-32)
§7.2
信号处理电路
Gup
u0 ui
Gup 1 j f
(10.11)
式中：Gu p 率。
1
Rf R1'
f0
为通带电压增益,
f 0 为上限截止频
二阶低通有源滤波器 二阶低通有源滤波器电路如图10.13(a)所示,
图(b)为其幅频特性;
图10.13 二阶低通有源滤波器及其幅频特性
分析如下:
1
1
//(R )
u01 ui
图10.14 简单的高通滤波器及其幅频
分析上图,可知:
解得高通滤波器电路的传递函数为
Gu (
j)
U0( U1(
j) j)
jCR 1 jCR
Gup
(10.18)
一阶RC有源高通滤波器幅频特性如图10.14（b）
所示。下限截止频率为
1
f L 2RC
二阶高通有源滤波器电路如图10.15（a）所示,图 (b )为其幅频特性 .
图10.18同相型采样—保持电路
(2) 反相型采样保持电路 反相型采样保持电路如图10.19所示
图10.19 反相型采样保持电路
传感器技术及应用
其原理电路如图10.16所示。
图10.16 采样—保持电路原理图
电路的采样过程如图10.17所示
图10.17 采样-保持电路波形图
模拟开关 模拟开关用于接通和断开输入信号，并由逻辑指令 控制，当指令为“l”时，模拟开关K接通，输出跟踪 输入变化；当指令为“0”时，输出保持接通最后时 刻的采样值。 采样保持电路 (1) 同相型采样保持电路
，代入上式可得
Gu
1 (
f
Gup )2
j3
f
f0
第二章 信号处理电路
第二章信号处理电路第二章信号处理电路 (1)4.2.1 信号处理电路概述 (2)4.2.2 干扰与噪声 (3)4.2.3 仪用放大器 (6)4.2.4 有源滤波器 (8)4.2.5 在系统可编程模拟电路(ispPAC) (16)4.2.1 信号处理电路概述一、信号处理电路的作用一个典型的电子系应该包括三个部分：信号获取、信号放大与处理、信号执行。
下图是一个微机组成的测控系统框图。
二、信号处理电路的组成信号处理电路通常由放大器、滤波器和线性化处理等电路组成，它是A/D转换器或是显示器之前的必可少的电路。
下图是振动分析系统的(测电梯擅动)原理框图：根据不同的传感器要求，信号处理电路能完成各种处理，如电荷/电压转换、电流/电压转换、频率/电压转换、阻抗变换等，并对变换后的电信号实现放大、有源滤波或运算。
其中电信号放大器也应根据不同的要求来选：电荷放大器、仪表用放大器、程控放大器、隔离放大器等。
PV-96电荷传感器：电荷灵敏度10000pC/g，AD544L输出灵敏度33V/ g，当C=300pF，R=100G，测试频率范围0.1～10Hz，噪声电平范围为0.6×10-6V，加速度测量范围为2×10-6～10-1 g。
目前，信号处理电路已设计成专用集成电路(ASIC)，它们有：可编程数据放大器、高共模抑制比隔离放大器模块、集成调制解调器、模拟开关、采样/保持器、开关电容滤波器等。
4.2.2 干扰与噪声一、干扰与噪声源在工业与自然界中，存在着各种干扰源(噪声源)，如大功率电力电子器件的接入、大功率用电设备的开启与断开、雷击闪电等都会使空间电场和磁场产生有序或无序的变化，这些都是干扰源(或噪声源)。
这些源产生的电磁波或尖峰脉冲通过磁、电耦合或是通过电源线等路径进入放大电路，各种电气设备，形成各种形式的干扰。
下面是几种比较典型干扰对信号波形的影响。
干扰源有来自电子系统的外部，也存在在电路和电子系统内部。
【PPT】信号处理电路.
2 信号处理电路
2.1 精密整流器电路
2.2 采样保持电路
2.3 有源滤波电路
2.1 精密整流器电路
1. 线性检波(半波整流 )电路 普通半波整流电路的缺陷： D 1)由于硅二极管的正向导通电压不小于 0.5V ，当 Ui 小于 1V 时， UO 误差 很大。 2) 二极管作为一个半导体元件，它很容 易受到温度的影响，它还具有非线 性特性。
滤波电路 — 有用频率信号通过，无用频率信号被抑制的电路。 分类： 按处理 硬件滤波 按构成 无源滤波器 按所处理 模拟滤波器 方法分 软件滤波 器件分 有源滤波器 信号分 数字滤波器 低通滤波器 一阶滤波器 按频率 按传递 二阶滤波器 高通滤波器 特性分 函数分 带通滤波器 : 带阻滤波器 N 阶滤波器 理想滤波器的频率特性 · · · · 20lg Au 20lg Au 20lg Au 20lg Au
8
Q = 0.707 时， fn = fH 上限截止频率： fH = 99.5 Hz
从图(c)可以看见某个时刻的采样值是转瞬 即逝的。如果设法使这个数值延长至下个采 样信号来到时再作改变，如图(d)所示，这就 是“保持”电路的功能。
2. 采样－保持电路的组成 ui R K + C –
－ + +
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信号处理电子电路图全集一．波形发生器电路图交流驱动电路实现的基本要求是要在选通像素点两端施加交变脉冲信号，而在非选通端加零偏压或负偏压。
为了增加电路应用的灵活性，并且为研究OLED的驱动信号变化对于其性能的影响提供方便，要求交流驱动电路的相位和占空比可调。
为此，本文设计了一个可以灵活控制的波形信号发生器，其结构为图1所示的一个由双D型触发器构成的振荡器。
该振荡器的起振、停止可以控制，输出波形的相位和占空比也可以调节，其工作波形如图2所示。
二．红外接收头的构造红外接收电路通常由红外接收二极管与放大电路组成，放大电路通常又由一个集成块及若干电阻电容等元件组成，并且需要封装在一个金属屏蔽盒里，因而电路比较复杂，体积却很小，还不及一个7805体积大！SFH506-38与RPM-638是一种特殊的红外接收电路，它将红外接收管与放大电路集成在一体，体积小（大小与一只中功率三极管相当），密封性好，灵敏度高，并且价格低廉，市场售价只有几元钱。
它仅有三条管脚，分别是电源正极、电源负极以及信号输出端，其工作电压在5V左右.只要给它接上电源即是一个完整的红外接收放大器，使用十分方便。
它的主要功能包括放大,选频,解调几大部分,要求输入信号需是已经被调制的信号。
经过它的接收放大和解调会在输出端直接输出原始的信号。
从而使电路达到最简化！灵敏度和抗干扰性都非常好，可以说是一个接收红外信号的理想装置。
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