微弱信號(hào)檢測(cè)裝置 四川理工學(xué)院 劉鵬飛、梁天德、曾學(xué)明 摘要： 本設(shè)計(jì)以TI的Launch Pad為核心板，采用鎖相放大技術(shù)設(shè)計(jì)并制作了一套微弱信號(hào)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)在強(qiáng)噪聲背景下已知頻率微弱正弦波信號(hào)的幅度值，并在液晶屏上數(shù)字顯示出所測(cè)信號(hào)相應(yīng)的幅度值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高。 關(guān)鍵詞：強(qiáng)噪聲；微弱信號(hào)；鎖相放大；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 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在科研與生產(chǎn)過(guò)程中人們?cè)絹?lái)越需要從復(fù)雜高強(qiáng)度的噪聲中檢測(cè)出有用的微弱信號(hào)，因此對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)成為當(dāng)前科研的熱點(diǎn)。微弱信號(hào)并不意味著信號(hào)幅度小，而是指被噪聲淹沒(méi)的信號(hào)，“微弱”也僅是相對(duì)于噪聲而言的。只有在有效抑制噪聲的條件下有選擇的放大微弱信號(hào)的幅度，才能提取出有用信號(hào)。微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、材料科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域顯得愈發(fā)重要。 2、方案論證 針對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)的方法有很多，比如濾波法、取樣積分器、鎖相放大器等。下面就針對(duì)這幾種方法做一簡(jiǎn)要說(shuō)明。 方案一：濾波法。 在大部分的檢測(cè)儀器中都要用到濾波方法對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行一定的處理，例如隔離直流分量，改善信號(hào)波形，防止離散化時(shí)的波形混疊，克服噪聲的不利影響，提高信噪比等。常用的噪聲濾波器有：帶通、帶阻、高通、低通等。但是濾波方法檢測(cè)信號(hào)不能用于信號(hào)頻譜與噪聲頻譜重疊的情況，有其局限性。雖然可以對(duì)濾波器的通頻帶進(jìn)行調(diào)節(jié)，但其噪聲抑制能力有限，同時(shí)其準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性將大打折扣。
標(biāo)簽： 2012 TI 電子設(shè)計(jì)大賽 微弱信號(hào)
上傳時(shí)間： 2013-11-04
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AW5007_CN_V0.95_EZ-FM內(nèi)置FM天線的低噪聲放_(tái)大器
標(biāo)簽： EZ-FM 5007 0.95 CN_V
上傳時(shí)間： 2014-01-14
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利用鎖相環(huán)(PLL)和YTO相結(jié)合,設(shè)計(jì)出一種頻率合成器。實(shí)現(xiàn)了3～7 GHz的頻率覆蓋和低于0.2 Hz的頻率分辨率。全頻段相噪均在-108 dBc/Hz@10 kHz以下,具有較高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-10-31
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基于STM32、STM8處理器，設(shè)計(jì)完成了萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的多個(gè)功能模塊。為了提高小信號(hào)的采集精度與速度，用多處理器設(shè)計(jì)了一種混合式的鎖相放大器，并運(yùn)用數(shù)字處理進(jìn)行進(jìn)一步處理，具有很高的性價(jià)比。在位移信號(hào)采集中，運(yùn)用STM8S實(shí)現(xiàn)了低成本的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)在速度與精度上滿足萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)要求，總體性價(jià)比高。
標(biāo)簽： 鎖相放大器 試驗(yàn)機(jī) 采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-12-26
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設(shè)計(jì)了水聲信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)中的功率放大電路，可將前級(jí)電路產(chǎn)生的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行濾波、功率放大，使其滿足換能器對(duì)輸入信號(hào)的要求。該電路以單片機(jī)AT89C52，集成6階巴特沃思低通濾波芯片MF6以及大功率運(yùn)算放大器LM12為核心，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS232接口與PC進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)信號(hào)增益的程控調(diào)節(jié)，對(duì)干擾信號(hào)具有良好的抑制作用。經(jīng)調(diào)試該電路工作穩(wěn)定正常，輸出波形無(wú)失真，在輸出功率以及放大增益、波紋系數(shù)等方面均滿足設(shè)計(jì)要求。 This paper presented a design and implementation of underwater acoustic power amplifer. This circuit converted the rectangle signal generated by frontend circuit into the sine signal， then filtered and power amplification， it meets the requirements of the transducer.Included AT89C52， 6th order Butterworth filter MF6， hipower amplififier LM12.Communication with PC through the RS232 port. The signal gain is adjustable and could be remote controlled. It has a good inhibitory effect on the interference signal. After debugged， this circuit works stable， the output waveform has no distortion， it meets the design requirement in outprt power， amplifier gain and ripple factor.
上傳時(shí)間： 2013-11-20
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零漂移放大器可動(dòng)態(tài)校正其失調(diào)電壓并重整其噪聲密度。自穩(wěn)零型和斬波型是兩種常用類型，可實(shí)現(xiàn) nV 級(jí)失調(diào)電壓和極低的失調(diào)電壓時(shí)間/溫度漂移。放大器的 1/f 噪聲也視為直流誤差，也可一并消除。零漂移放大器為設(shè)計(jì)師提供了很多好處：首先，溫漂和 1/f 噪聲在系統(tǒng)中始終起著干擾作用，很難以其它方式消除，其次，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的放大器，零漂移放大器具有較高的開(kāi)環(huán)增益、電源抑制比和共模抑制比，另外，在相同的配置下，其總輸出誤差低于采用標(biāo)準(zhǔn)精密放大器的輸出誤差
標(biāo)簽： 工程師 零漂移 運(yùn)算放大器
上傳時(shí)間： 2013-11-23
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提出了一種應(yīng)用于CSTN-LCD系統(tǒng)中低功耗、高轉(zhuǎn)換速率的跟隨器的實(shí)現(xiàn)方案?；贕SMC±9V的0.18 μm CMOS高壓工藝SPICE模型的仿真結(jié)果表明，在典型的轉(zhuǎn)角下，打開(kāi)2個(gè)輔助模塊時(shí)，靜態(tài)功耗約為35 μA；關(guān)掉輔助模塊時(shí)，主放大器的靜態(tài)功耗為24 μA。有外接1 μF的大電容時(shí)，屏幕上的充放電時(shí)間為10 μs；沒(méi)有外接1μF的大電容時(shí)，屏幕上的充放電時(shí)間為13μs。驗(yàn)證表明，該跟隨器能滿足CSTN-LCD系統(tǒng)低功耗、高轉(zhuǎn)換速率性能要求。
上傳時(shí)間： 2013-11-18
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訊號(hào)路徑設(shè)計(jì)講座(9)針對(duì)高速應(yīng)用的電流回授運(yùn)算放大器電流回授運(yùn)算放大器架構(gòu)已成為各類應(yīng)用的主要解決方案。該放大器架構(gòu)具有很多優(yōu)勢(shì)，并且?guī)缀蹩蓪?shí)施于任何需要運(yùn)算放大器的應(yīng)用當(dāng)中。電流回授放大器沒(méi)有基本的增益頻寬產(chǎn)品的局限，隨著訊號(hào)振幅的增加，而頻寬損耗依然很小就證明了這一點(diǎn)。由于大訊號(hào)具有極小的失真，所以在很高的頻率情況下這些放大器都具有極佳的線性度。電流回授放大器在很寬的增益范圍內(nèi)的頻寬損耗很低，而電壓回授放大器的頻寬損耗卻隨著增益的增加而增加。準(zhǔn)確地說(shuō)就是電流回授放大器沒(méi)有增益頻寬產(chǎn)品的限制。當(dāng)然，電流回授放大器也不是無(wú)限快的。變動(dòng)率受制于晶體管本身的速度限制（而非內(nèi)部偏置(壓)電流）。這可以在給定的偏壓電流下實(shí)現(xiàn)更大的變動(dòng)率，而無(wú)需使用正回授和其它可能影響穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)換增強(qiáng)技術(shù)。那么，我們?nèi)绾蝸?lái)建立這樣一個(gè)奇妙的電路呢？電流回授運(yùn)算放大器具有一個(gè)與差動(dòng)對(duì)相對(duì)的輸入緩沖器。輸入緩沖器通常是一個(gè)射極追隨器或類似的器件。非反向輸入是高阻抗的，而緩沖器的輸出（即放大器的反向輸入）是低阻抗的。相反，電壓回授放大器的2個(gè)輸入均是高阻抗的。電流回授運(yùn)算放大器輸出的是電壓，而且與透過(guò)稱為互阻抗Z(s)的復(fù)變函數(shù)流出或流入運(yùn)算放大器的反向輸入端的電流有關(guān)。在直流電情況下，互阻抗很高（與電壓回授放大器類似），并且隨著頻率的增加而單極滾降。
標(biāo)簽： 電流 運(yùn)算放大器
上傳時(shí)間： 2013-10-19
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運(yùn)算放大器集成電路，與其它通用集成電路一樣，向低電壓供電方向發(fā)展，普遍使用3V供電，目的是減少功耗和延長(zhǎng)電池壽命。這樣一來(lái)，運(yùn)算放大器集成電路需要有更高的元件精度和降低誤差容限。運(yùn)算放大器一般位于電路系統(tǒng)的前端，對(duì)于時(shí)間和溫度穩(wěn)定性的要求是可以理解的，同時(shí)要改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)和修調(diào)技術(shù)。當(dāng)前，運(yùn)算放大器是在封裝后用激光修調(diào)和斬波器穩(wěn)定技術(shù)，這些辦法已沿用多年并且行之有效，它們?nèi)杂懈倪M(jìn)的潛力，同時(shí)近年開(kāi)發(fā)成功的數(shù)字校正技術(shù)，由于獲得成功和取得實(shí)效，幾家運(yùn)算放大器集成電路生產(chǎn)商最近公開(kāi)了它們的數(shù)字修調(diào)技術(shù)，本文簡(jiǎn)介如下。
標(biāo)簽： 精密 運(yùn)算放大器 自動(dòng)校零
上傳時(shí)間： 2013-11-17
上傳用戶：妄想演繹師
在VFB運(yùn)算放大器的反饋環(huán)路中使用一個(gè)電容是非常常見(jiàn)的做法，其目的是影響頻率響應(yīng)，就如在簡(jiǎn)單的單極點(diǎn)低通濾波器中一樣，如下面的圖1所示。結(jié)果將噪聲增益繪制成了一幅波特圖，用于分析穩(wěn)定性和相位裕量
標(biāo)簽： VFB CFB 反饋電容 運(yùn)算放大器
上傳時(shí)間： 2013-10-29
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