简单信号处理电路分享

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7 `7 l9 f7 q: ~% C0 m信号处理电路

因为有些小信号我们处理起来不方便，可能会造成最终结果的不确定性，如何才能得到自己所需要的那部分信号，一些滤波电路就显得尤为重要。在此介绍几种信号处理电路。

• 差分放大电路:
  差分放大电路对共模输入信号有很强的抑制能力，对差模信号却没有多大的影响，因此差分放大电路一般做集成运算的输入级和中间级，可以抑制由外界条件的变化带给电路的影响，如温度噪声等。在小信号处理方面一般先让信号通过差分放大电路，提高信噪比。
  举例来说：（器件的数值给出的是为了更好的举例）
  
  
  1 t! U. b% ^# t  ^$ r) w电路的放大倍数A=R2/RF=33倍。正常情况下应保持R1=R2, R3=RF.
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利用Multisim仿真差分放大电路如图所示，电压放大倍数约33倍，输入信号设定为峰峰值20mv，频率100hz的正弦信号，则预计输出信号为峰峰值660mv，频率100hz的正弦信号。

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差分放大仿真电路输入信号波形如图所示，峰峰值为20mv

差分放大仿真电路输出信号波形如图所示，峰峰值约为658.6mv

2：带通滤波电路

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带通滤波器（band-pass filter）是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备，在小信号处理电路中可以使我们所需求的那部分信号通过，从而更方便的处理有效信号。

例：设定带通滤波电路中心频率固定在1Hz。

电压放大倍数A=A0/3-A0=3.29倍，A0=1+RF/R1=2.3,中心频率为f0=1/2ΠRC=1.03HZ.为了防止自激震荡应使RF<2R1.

利用Multisim仿真带通滤波电路如图所示，通滤波仿真电路中心频率设为 f0=1HZ,电压放大倍数约3.3倍。输入信号设定为偏移量为1v，峰峰值500mv，频率1.2Hz的正弦信号并且伴随峰峰值不超过400mv的热噪声，经过带通滤波电路后预计输出信号为峰峰值1.65v，频率1.2Hz的正弦信号。

带通滤波仿真电路输入信号波形如图所示

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带通滤波仿真电路输出信号波形如图所示 ，输出电压峰峰值约1.6v

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3：加法电路

加法电路主要用来小波电压值。由于某些控制器不能采集负电压，因此需要将中心电压为0v的小信号与直流信号叠加，使输出电压均为正值，便于主控的采集。

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例：设置最大采集电压为3.3v，因此设置信号调理电路输出的小波信号峰峰值最大不超过2v，中心电压为1.6v。如图所示，取R2=R3=R=200K,RF=10K,R1=10K,则R+=R/2=100K,U0=(1+RF/R1)((R+/R)1.6+R+/RUi)=1.6+Ui。

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利用Multisim仿真加法电路如图所示，一端输入信号Ui设定为峰峰值为2v，频率1.2Hz的正弦信号，另一端输入信号设定为1.6v的直流电压源，则预计输出信号为偏移量为1.6v，峰峰值2v的正弦信号。

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加法仿真电路输入信号波形如图所示，峰峰值为2v的正弦信号

加法仿真电路输出信号波形如图所示，输出电压为偏移量为1.6v，峰峰值2v的正弦信号

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3 `  d* t. _* N* o$ o4：电压跟随器

因为普通阻容滤波电路的输出阻抗比较高，与加法电路直接耦合，会使阻容滤波电路输出电压因为分压而发生衰减，无法实现预期功能，所以级联电压跟随器，达到阻抗匹配的目的
5 k! _+ Q6 v. R0 v+ S% B如图：

注：本文中放大电路所用芯片均为LM324,M324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，具有真正的差分输入。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。

这几种电路使我们处理信号时时常能用到而且效果不错，在处理微弱信号上也有很强的能力，需要我们自己根据实际情况来搭配使用。

rjheng

感谢分享，学习一下！！！！

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