微弱信号检测装置的设计与总体报告
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微弱信号检测 正弦信号源
VS A
加法器
B VN
Vc C
纯电阻 分压网络
Vi D
放大电路 （两级放大 增益可调）
带通滤波器 500Hz~2KHz 窄带滤波器 1KHz
低通滤波器
Fra Baidu bibliotek
噪声源
E
Vo
液晶
MSP430G2335 Launch Pad
ADS1115 A/D转换
AD637 有效值转换
图 1 窄带滤波系统框图
AD637 有效值转换
图 3 锁相放大系统框图
综上所述，从抗噪声性能等角度综合考虑，我们选用方案三。
3
2. 理论分析与计算 2.1 纯电阻衰减网络
这里要求衰减网络的引入不影响前后级的匹配情况，所以我们不用简单的电 阻串联，而采用非对称 T 型电阻衰减网络。使用这种衰减网络的好处在于输入、 输出阻抗可以不一致。 纯电阻 T 型衰减网络如图 4 所示：
3.4 带通滤波
如图 9 所示是一个软件设计的带通滤波器，其中心频率为 1KHz。这里滤波器 的设计尤为重要，因为噪声很大，且 1KHz 不但有信号还有噪声，所以为了能滤 掉除有用信号以外的其他信号， 我们设计成窄带滤波。 同时为了不引入二次谐波， 我们将 500～2KHz 又细分成 500～900Hz；800～1500Hz；1400～2000Hz，这样可 以使带内更平坦。
2
微弱信号检测
正弦信号源
VS A
加法器
B VN
Vc C
纯电阻 分压网络
Vi D
放大电路 （两级放大 增益可调）
取样门
积分器
噪声源
脉冲的产生
低通滤波器
E
Vo
液晶
MSP430G2335 Launch Pad
ADS1115 A/D转换
AD637 有效值转换
图 2 取样积分系统框图
方案三 锁相放大实现微弱信号检测。锁定放大电路检测微弱信号采用了互 相关原理, 利用参考信号与输入的有用信号具有相关性,而参考信号与噪声互不 相关, 通过相敏检波及低通滤波完成互相关运算, 从而达到抑制噪声的目的。 锁定放大电路具有极强的抗噪声性能,因此对于大噪声而言此方案最好。系 统框图见图3所示。
微弱信号检测
正弦信号源
VS A
加法器
B VN
Vc C
纯电阻 分压网络
Vi D
放大电路 （两级放大 增益可调）
同向放大 （增益无穷大） 方 波 带通滤波器 500Hz~2KHz 窄带滤波器 1KHz AD630 自相关检测
噪声源
低通滤波器
E
Vo
液晶
MSP430G2335 Launch Pad
ADS1115 A/D转换
图 9 带通滤波器
7
3.5 移相器
采用 AD630 构成锁相利用了相关性原理，所以需要一个参考信号输入且 要求这个参考信号和输入信号同相位。这里加一个移相电路就是基于这个目的。 电容移相是基于电容充放电原理,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于 0,随 着电容充电量增加,电流逐渐变小,电压逐渐增加至电容充电结束时,电容充电电 流趋于 0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的 端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流 90 的称移相电压。 这里我们前级用了 超前移相 90 的设计。 移相器的后级接入一个放大倍数无穷大的运放，让同相信号变成方波输入 AD630。电路如图 10 所示。
R xy （） lim
1 T
R （） x (t ) y (t )dt R （）
ny sy 2
2
是噪声与参考信号的互相关函数， R sy 是信号与参考信号的互相关函 R ny （） （） 数。参考信号和噪声是不相关的， R ny 随积分时间 T 的延长而趋于零；参考 （） 信号和信号是相关的，R sy 随积分时间 T 的延长而趋于某一函数值。 锁定放大 （） 器就是利用互相关检测原理构成微弱信号检测转置， 因此锁定放大器可以看成是 一个互相关检测仪。
方案二 取样积分实现微弱信号检测。取样积分器通常有两种工作模式，即 定点式和扫描式。定点式取样积分器是测量周期信号的某一瞬态平均值，它利用 周期性信号的重复特性，在每个周期内对信号的一部分取样一次，然后经过积分 器算出平均值，因为信号提取(取样)是经过多次重复的，而噪声多次重复的统计 平均值为零，所以可大大提高信噪比。在定点取样积分的基础上，顺序改变取样 点的位置，就得到以扫描方式工作的取样积分器。当取样脉冲对准 t 1 位置取样积 分 m 次后，将取样脉冲在时间轴上向右移动Δt；对准 t 2 位置再取样 m 次，然后 又向右移动Δt，对准 t 3 取样积分 m 次„„直到取样脉冲移动扫过信号的一个完 整的周期，因此在积分器输出端得到的输出波形是将原被测信号拉长了的波形。 因为输入的噪声较大，需要取足够多的样点才能取得较精确的值，采样点 取得越多，一次检测需要的波形个数越多，即要花费更长的时间，提取有用信号 波形的效果是以延长测量时间为代价的。系统框图如图 2 所示。
R5 XFG1 1.65k¦ ¸ VCC 5V VCC 5 R1 47.75k¦ ¸ 2 C1
3 7 1 5
XSC1
Tektronix
P G 1 2 3 4 T
U1
6
100nF
2
6
1 3 C2 100nF R2 1.59k¦ ¸
VEE
4
VEE
-5V NE5534AD
R3 1k¦ ¸ R4 500¦ ¸ 0
P 1 2 3 4 G T
OP07CP
4 VEE
R7 5 2k¦ ¸ 8
0
VEE -5V R3 100k¦ ¸
OP07CP
VEE -5V R5 10k¦ ¸
图 10 移相器
3.6 锁相放大器 AD630
锁相放大器是一种对交变信号进行相敏检波的放大器。它利用和被测信号有 相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准， 只对被测信号本身和那些与参考 信号同频（或者倍频）、同相的噪声分量有响应。因此，能大幅度抑制无用噪声， 改善信噪比。AD630 平衡调制解调实现了一种简单的低成本锁入放大器，该器件 使用激光微调薄膜电阻，这带来了很高的准确性和稳定性。作为模拟放大器， AD630 检测了输入电压信号在某个狭窄频带内的分量，该频带围绕基准信号的频 率，输出端的低通滤波器能获得关于微弱信号振幅的信息，它原本被无关的噪声 掩盖了。当输入电压与基准电压同相时，低通滤波器的输出 VOUT 具有最大振幅。 如图 11 所示。
微弱信号检测装置的设计与总体报告 ——幻影凌风
摘要
本设计是以“TI”公司的超低功耗单片机 MSP430G2553 为处理器，结合锁相 放大原理实现的微弱信号监测装置，该设计包含加法器、纯电阻衰减网络、微弱 信号检测电路及单片机控制显示和 A/D 采样。 正弦信号从加法器一端输入与噪声 相加形成混合信号，经过纯电阻衰减网络送入微弱信号检测电路。检测电路将混 合信号放大、滤波后输入锁相放大芯片 AD630，其中，滤波尤为重要。由于锁相 放大是基于互相关检测原理，因此需要移相器将参考信号调整与混合信号同相。 AD630 输出的信号经过 0.3Hz 的超低通滤波器滤出直流信号送给 A/D 进行采样， 然后经单片机处理和显示。本设计能将微弱信号幅值从强噪声中检测出来，并通 过液晶显示 A/D 实时采样的幅值，且误差最高能达到 1%以下，所能检测到的弱 信号幅度能达到 20mV 以下，误差基本能达到所要求指标。 本 设 计 采 用 的 “ TI ” 芯 片 有 ： LaunchPad ADS1115 OPA2134 OPA227 OPA2227 NE5534 TL082
A1 1 R2 ， R 2 10K ， R 3 1K ，则前级放大 11 倍。 R3
4
A2 1
R4 ， R 4 取 10K 的滑动变阻器，R 5 1K ，放大倍数最大可达 10 R5
倍。两级放大一共可达到 A1 A 2 100 倍。
XFG1 R1 7 10kΩ
1
1. 系统方案设计与论证
为了在强噪声背景下检测出微弱正弦波信号的幅度值，根据题目要求，首先 用加法器将噪声源与正弦信号叠加，通过纯电阻衰减网络使叠加的信号衰减 100 倍以上，然后进行微弱信号检测。信号检测要达到将微弱信号从噪声中检测出来 并且能够测量微弱信号幅值的目的。因此，系统的关键在于微弱信号检测装置。 方案一 窄带滤波器实现微弱信号检测。窄带滤波利用了信号的功率谱密度 较窄而噪声的功率谱相对很宽的特点，所以窄带滤波器的作用是滤掉宽带噪声， 只让有用信号通过，将窄带信号提取出来。由于窄带滤波器只让噪声功率的很小 一部分通过而滤掉了大部分噪声功率，因此输出信噪比可以有很大改善。 晶体窄带滤波器可以做到等于万分之几左右提高信噪比，但是即使是这样， 这些滤波器的带宽还嫌太宽，所以这种方法不能检测深埋在噪声中的信号，通常 它只用在对噪声特性要求不很高的场合。系统框图如图 1 所示。
XSC1 XFG1 0 VCC R4 VCC 5V 10k¦ ¸ 7 1 8 U1 63
6 2
C1 0 3
45% 50k¦ ¸ Key=A 1 R6 10k¦ ¸ R2 7
0
680pF R1 2 10k¦ ¸
VCC C2 5V VCC 100nF 7 1 8 U2 43
6 2 4 VEE
Tektronix
2.4 相关检测分析
互相关检测的原理框图如图 6 所示 :
5
图 6 互相关检测原理
输入乘法器的分别是被噪声 n i (t ) 所淹没了的信号 x (t ) ，即 x(t ) ni (t ) S i (t ) 和 被延时的与被检测信号 Si (t ) 同频率的参考信号 y(t)，乘法器的输出为 :
6
非对称 T 型电阻衰减网络不影响前后级的匹配， 因为衰减网络前级是加法器， 后级是放大器，两个的阻抗匹配不一样，非对称 T 型网络最适合，如图 8 所示。
图 8 纯电阻衰减网络
3.3 放大电路
由题目要求，微弱信号检测电路的输入阻抗 R i 不小于 1M 。运算放大器输 入阻抗高，输出阻抗低，可以达到此要求。这里采用“TI”公司的高精度、低噪 声运算放大器 OPA2227 构成同向放大。如图 5 所示。
因为噪声的频谱很宽，对于 1KHz 而言不但含有 1KHz 信号还有其他不需要的 信号。为了能到扩展到 500～2KHz 的频带范围，这里需要通频带很平坦且品质因 数很高的的带通滤波器，让所需范围以外的噪声通不过。这里带通滤波器利用 “TI”公司的滤波器设计软件 FilterPro Desktop 来设计。 对于基础的 1KHz，我们需要一个 1KHz 且滤波特性很好的窄带滤波器。参数 设计如下： Gain (Ao): 1V/V 0dB Center Frequency (fo):1000Hz Allowable Passband Ripple (Rp): 1dB Passband Bandwidth (BWp):100Hz Stopband Bandwidth (BWs):200Hz Stopband Attenuation (Asb):-45dB 然后，选择巴特沃斯滤波器。 在 500Hz～2KHz 这个频带范围内含有有些噪声的二次谐波，所以我们将这个 范围再细化为两个层次：500～1KHz，1KHz～2KHz，设计方法同上。
2
VCC 5V VCC
8
XSC1 U2A
1
3
3
2
R6 10kΩ
8
4 5
U2B
7
Tektronix
P 1 2 3 4 G T
5
VEE 1 -5V VEE R2 10kΩ R3 1kΩ 0
4
OPA2227U R5 1kΩ
6 4
OPA2227U 6
R4 10kΩ 50% Key=A
图 5 放大电路
2.3 带通滤波
3. 主要电路设计 3.1 加法器
为了叠加噪声信号和有用的正弦信号，加法器的必须的。加法器实现的是线 性叠加，增益为 1，我们用运算放大器构成加法器电路就可以实现。同相加法器 输入阻抗高，使之能吸收的信号更强，加法器我们选用“TI”公司的高精度、低 噪声运放，如图 7 所示。
图 7 加法器电路
3.2 纯电阻衰减网络
图 4 非对称纯电阻衰减网络
已知：
Uo 100 ，设阻抗 R o 和R I ，则： UI
,
,
这里 R I 1M，R o 2K ，计算得：R 1 10K ，R 2 2K，R 3 40 ，我们
R 3 采用滑动变阻器。
2.2 放大电路
有了前级 100 倍衰减，为了能更好的处理信号，我们需要对信号进行放大。 放大采用一般的同向放大，两级放大 100 倍可调。运算放大器采用“TI”公司高 精度、低噪声的运算放大器 OPA2227。两级级联可达到 100 倍可调。其电路图如 图 5 所示. 由同相放大器原理可得：
VS A
加法器
B VN
Vc C
纯电阻 分压网络
Vi D
放大电路 （两级放大 增益可调）
带通滤波器 500Hz~2KHz 窄带滤波器 1KHz
低通滤波器
Fra Baidu bibliotek
噪声源
E
Vo
液晶
MSP430G2335 Launch Pad
ADS1115 A/D转换
AD637 有效值转换
图 1 窄带滤波系统框图
AD637 有效值转换
图 3 锁相放大系统框图
综上所述，从抗噪声性能等角度综合考虑，我们选用方案三。
3
2. 理论分析与计算 2.1 纯电阻衰减网络
这里要求衰减网络的引入不影响前后级的匹配情况，所以我们不用简单的电 阻串联，而采用非对称 T 型电阻衰减网络。使用这种衰减网络的好处在于输入、 输出阻抗可以不一致。 纯电阻 T 型衰减网络如图 4 所示：
3.4 带通滤波
如图 9 所示是一个软件设计的带通滤波器，其中心频率为 1KHz。这里滤波器 的设计尤为重要，因为噪声很大，且 1KHz 不但有信号还有噪声，所以为了能滤 掉除有用信号以外的其他信号， 我们设计成窄带滤波。 同时为了不引入二次谐波， 我们将 500～2KHz 又细分成 500～900Hz；800～1500Hz；1400～2000Hz，这样可 以使带内更平坦。
2
微弱信号检测
正弦信号源
VS A
加法器
B VN
Vc C
纯电阻 分压网络
Vi D
放大电路 （两级放大 增益可调）
取样门
积分器
噪声源
脉冲的产生
低通滤波器
E
Vo
液晶
MSP430G2335 Launch Pad
ADS1115 A/D转换
AD637 有效值转换
图 2 取样积分系统框图
方案三 锁相放大实现微弱信号检测。锁定放大电路检测微弱信号采用了互 相关原理, 利用参考信号与输入的有用信号具有相关性,而参考信号与噪声互不 相关, 通过相敏检波及低通滤波完成互相关运算, 从而达到抑制噪声的目的。 锁定放大电路具有极强的抗噪声性能,因此对于大噪声而言此方案最好。系 统框图见图3所示。
微弱信号检测
正弦信号源
VS A
加法器
B VN
Vc C
纯电阻 分压网络
Vi D
放大电路 （两级放大 增益可调）
同向放大 （增益无穷大） 方 波 带通滤波器 500Hz~2KHz 窄带滤波器 1KHz AD630 自相关检测
噪声源
低通滤波器
E
Vo
液晶
MSP430G2335 Launch Pad
ADS1115 A/D转换
图 9 带通滤波器
7
3.5 移相器
采用 AD630 构成锁相利用了相关性原理，所以需要一个参考信号输入且 要求这个参考信号和输入信号同相位。这里加一个移相电路就是基于这个目的。 电容移相是基于电容充放电原理,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于 0,随 着电容充电量增加,电流逐渐变小,电压逐渐增加至电容充电结束时,电容充电电 流趋于 0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的 端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流 90 的称移相电压。 这里我们前级用了 超前移相 90 的设计。 移相器的后级接入一个放大倍数无穷大的运放，让同相信号变成方波输入 AD630。电路如图 10 所示。
R xy （） lim
1 T
R （） x (t ) y (t )dt R （）
ny sy 2
2
是噪声与参考信号的互相关函数， R sy 是信号与参考信号的互相关函 R ny （） （） 数。参考信号和噪声是不相关的， R ny 随积分时间 T 的延长而趋于零；参考 （） 信号和信号是相关的，R sy 随积分时间 T 的延长而趋于某一函数值。 锁定放大 （） 器就是利用互相关检测原理构成微弱信号检测转置， 因此锁定放大器可以看成是 一个互相关检测仪。
方案二 取样积分实现微弱信号检测。取样积分器通常有两种工作模式，即 定点式和扫描式。定点式取样积分器是测量周期信号的某一瞬态平均值，它利用 周期性信号的重复特性，在每个周期内对信号的一部分取样一次，然后经过积分 器算出平均值，因为信号提取(取样)是经过多次重复的，而噪声多次重复的统计 平均值为零，所以可大大提高信噪比。在定点取样积分的基础上，顺序改变取样 点的位置，就得到以扫描方式工作的取样积分器。当取样脉冲对准 t 1 位置取样积 分 m 次后，将取样脉冲在时间轴上向右移动Δt；对准 t 2 位置再取样 m 次，然后 又向右移动Δt，对准 t 3 取样积分 m 次„„直到取样脉冲移动扫过信号的一个完 整的周期，因此在积分器输出端得到的输出波形是将原被测信号拉长了的波形。 因为输入的噪声较大，需要取足够多的样点才能取得较精确的值，采样点 取得越多，一次检测需要的波形个数越多，即要花费更长的时间，提取有用信号 波形的效果是以延长测量时间为代价的。系统框图如图 2 所示。
R5 XFG1 1.65k¦ ¸ VCC 5V VCC 5 R1 47.75k¦ ¸ 2 C1
3 7 1 5
XSC1
Tektronix
P G 1 2 3 4 T
U1
6
100nF
2
6
1 3 C2 100nF R2 1.59k¦ ¸
VEE
4
VEE
-5V NE5534AD
R3 1k¦ ¸ R4 500¦ ¸ 0
P 1 2 3 4 G T
OP07CP
4 VEE
R7 5 2k¦ ¸ 8
0
VEE -5V R3 100k¦ ¸
OP07CP
VEE -5V R5 10k¦ ¸
图 10 移相器
3.6 锁相放大器 AD630
锁相放大器是一种对交变信号进行相敏检波的放大器。它利用和被测信号有 相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准， 只对被测信号本身和那些与参考 信号同频（或者倍频）、同相的噪声分量有响应。因此，能大幅度抑制无用噪声， 改善信噪比。AD630 平衡调制解调实现了一种简单的低成本锁入放大器，该器件 使用激光微调薄膜电阻，这带来了很高的准确性和稳定性。作为模拟放大器， AD630 检测了输入电压信号在某个狭窄频带内的分量，该频带围绕基准信号的频 率，输出端的低通滤波器能获得关于微弱信号振幅的信息，它原本被无关的噪声 掩盖了。当输入电压与基准电压同相时，低通滤波器的输出 VOUT 具有最大振幅。 如图 11 所示。
微弱信号检测装置的设计与总体报告 ——幻影凌风
摘要
本设计是以“TI”公司的超低功耗单片机 MSP430G2553 为处理器，结合锁相 放大原理实现的微弱信号监测装置，该设计包含加法器、纯电阻衰减网络、微弱 信号检测电路及单片机控制显示和 A/D 采样。 正弦信号从加法器一端输入与噪声 相加形成混合信号，经过纯电阻衰减网络送入微弱信号检测电路。检测电路将混 合信号放大、滤波后输入锁相放大芯片 AD630，其中，滤波尤为重要。由于锁相 放大是基于互相关检测原理，因此需要移相器将参考信号调整与混合信号同相。 AD630 输出的信号经过 0.3Hz 的超低通滤波器滤出直流信号送给 A/D 进行采样， 然后经单片机处理和显示。本设计能将微弱信号幅值从强噪声中检测出来，并通 过液晶显示 A/D 实时采样的幅值，且误差最高能达到 1%以下，所能检测到的弱 信号幅度能达到 20mV 以下，误差基本能达到所要求指标。 本 设 计 采 用 的 “ TI ” 芯 片 有 ： LaunchPad ADS1115 OPA2134 OPA227 OPA2227 NE5534 TL082
A1 1 R2 ， R 2 10K ， R 3 1K ，则前级放大 11 倍。 R3
4
A2 1
R4 ， R 4 取 10K 的滑动变阻器，R 5 1K ，放大倍数最大可达 10 R5
倍。两级放大一共可达到 A1 A 2 100 倍。
XFG1 R1 7 10kΩ
1
1. 系统方案设计与论证
为了在强噪声背景下检测出微弱正弦波信号的幅度值，根据题目要求，首先 用加法器将噪声源与正弦信号叠加，通过纯电阻衰减网络使叠加的信号衰减 100 倍以上，然后进行微弱信号检测。信号检测要达到将微弱信号从噪声中检测出来 并且能够测量微弱信号幅值的目的。因此，系统的关键在于微弱信号检测装置。 方案一 窄带滤波器实现微弱信号检测。窄带滤波利用了信号的功率谱密度 较窄而噪声的功率谱相对很宽的特点，所以窄带滤波器的作用是滤掉宽带噪声， 只让有用信号通过，将窄带信号提取出来。由于窄带滤波器只让噪声功率的很小 一部分通过而滤掉了大部分噪声功率，因此输出信噪比可以有很大改善。 晶体窄带滤波器可以做到等于万分之几左右提高信噪比，但是即使是这样， 这些滤波器的带宽还嫌太宽，所以这种方法不能检测深埋在噪声中的信号，通常 它只用在对噪声特性要求不很高的场合。系统框图如图 1 所示。
XSC1 XFG1 0 VCC R4 VCC 5V 10k¦ ¸ 7 1 8 U1 63
6 2
C1 0 3
45% 50k¦ ¸ Key=A 1 R6 10k¦ ¸ R2 7
0
680pF R1 2 10k¦ ¸
VCC C2 5V VCC 100nF 7 1 8 U2 43
6 2 4 VEE
Tektronix
2.4 相关检测分析
互相关检测的原理框图如图 6 所示 :
5
图 6 互相关检测原理
输入乘法器的分别是被噪声 n i (t ) 所淹没了的信号 x (t ) ，即 x(t ) ni (t ) S i (t ) 和 被延时的与被检测信号 Si (t ) 同频率的参考信号 y(t)，乘法器的输出为 :
6
非对称 T 型电阻衰减网络不影响前后级的匹配， 因为衰减网络前级是加法器， 后级是放大器，两个的阻抗匹配不一样，非对称 T 型网络最适合，如图 8 所示。
图 8 纯电阻衰减网络
3.3 放大电路
由题目要求，微弱信号检测电路的输入阻抗 R i 不小于 1M 。运算放大器输 入阻抗高，输出阻抗低，可以达到此要求。这里采用“TI”公司的高精度、低噪 声运算放大器 OPA2227 构成同向放大。如图 5 所示。
因为噪声的频谱很宽，对于 1KHz 而言不但含有 1KHz 信号还有其他不需要的 信号。为了能到扩展到 500～2KHz 的频带范围，这里需要通频带很平坦且品质因 数很高的的带通滤波器，让所需范围以外的噪声通不过。这里带通滤波器利用 “TI”公司的滤波器设计软件 FilterPro Desktop 来设计。 对于基础的 1KHz，我们需要一个 1KHz 且滤波特性很好的窄带滤波器。参数 设计如下： Gain (Ao): 1V/V 0dB Center Frequency (fo):1000Hz Allowable Passband Ripple (Rp): 1dB Passband Bandwidth (BWp):100Hz Stopband Bandwidth (BWs):200Hz Stopband Attenuation (Asb):-45dB 然后，选择巴特沃斯滤波器。 在 500Hz～2KHz 这个频带范围内含有有些噪声的二次谐波，所以我们将这个 范围再细化为两个层次：500～1KHz，1KHz～2KHz，设计方法同上。
2
VCC 5V VCC
8
XSC1 U2A
1
3
3
2
R6 10kΩ
8
4 5
U2B
7
Tektronix
P 1 2 3 4 G T
5
VEE 1 -5V VEE R2 10kΩ R3 1kΩ 0
4
OPA2227U R5 1kΩ
6 4
OPA2227U 6
R4 10kΩ 50% Key=A
图 5 放大电路
2.3 带通滤波
3. 主要电路设计 3.1 加法器
为了叠加噪声信号和有用的正弦信号，加法器的必须的。加法器实现的是线 性叠加，增益为 1，我们用运算放大器构成加法器电路就可以实现。同相加法器 输入阻抗高，使之能吸收的信号更强，加法器我们选用“TI”公司的高精度、低 噪声运放，如图 7 所示。
图 7 加法器电路
3.2 纯电阻衰减网络
图 4 非对称纯电阻衰减网络
已知：
Uo 100 ，设阻抗 R o 和R I ，则： UI
,
,
这里 R I 1M，R o 2K ，计算得：R 1 10K ，R 2 2K，R 3 40 ，我们
R 3 采用滑动变阻器。
2.2 放大电路
有了前级 100 倍衰减，为了能更好的处理信号，我们需要对信号进行放大。 放大采用一般的同向放大，两级放大 100 倍可调。运算放大器采用“TI”公司高 精度、低噪声的运算放大器 OPA2227。两级级联可达到 100 倍可调。其电路图如 图 5 所示. 由同相放大器原理可得：