<button id="siw88"></button> 本文針對傳統(tǒng)放大器信噪分離能力弱，無法檢測微弱信號這一現(xiàn)狀，設(shè)計了一個基于AD630的鎖相放大器。系統(tǒng)以開關(guān)式相關(guān)器為鎖相放大器的核心部分進(jìn)行設(shè)計，具有電路簡單、運行速度快、線性度高、動態(tài)范圍大、抗過載能力強等優(yōu)點。本文設(shè)計的鎖相放大器硬件主要包括信號通道模塊、參考通道模塊、相關(guān)器模塊、電源模塊、電壓檢測模塊、顯示模塊等部分。信號通道模塊的輸入級通過并聯(lián)多個放大器的方式有效降低了噪聲，通過跟蹤帶通濾波電路提高了信噪比；參考通道模塊包含參考電壓放大器、鎖相環(huán)電路和相移器電路三個部分，可以將輸入信號放大10~10000倍：相關(guān)器模塊是鎖相放大器的核心部分，采用高信噪比的AD630芯片進(jìn)行電路設(shè)計，包括相敏檢波電路（PSD）和低通濾波電路；電源模塊由集成三端穩(wěn)壓器構(gòu)成，通過模擬電源和數(shù)字電源隔離的方式有效降低了電源紋波：電壓檢測模塊通過電阻分壓的方式提高了可檢測范圍；顯示模塊為數(shù)字電壓表ZF5135-DC2V，直觀顯示被檢測信號。本文利用Altium Designer軟件繪制PCB板對電路進(jìn)行了測試，結(jié)果表明系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測到uV級別的信號，并且信噪比較高。相位差在0~360°范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)時，能夠?qū)⑤^微弱的信號從噪聲的背景中提取出來并進(jìn)行放大。同時該系統(tǒng)各級電路之間采用直接耦合的方式，對于頻率較低的信號，仍然能進(jìn)行鎖相放大。設(shè)計中對鎖相放大器理想和非理想模型進(jìn)行了仿真對比，結(jié)果表明在未摻雜噪聲時，信號通道將輸入信號放大10倍，相位改變180°。最后根據(jù)行為級建模和電路實物焊接兩種方法進(jìn)一步分析驗證了鎖相放大器的工作機理。
上傳時間： 2022-07-11
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高頻開關(guān)電源由于其在體積、重量、功率密度、效率等方面的諸多優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、國防、家電產(chǎn)品等各個領(lǐng)域。在開關(guān)電源應(yīng)用于交流電網(wǎng)的場合，整流電路往往導(dǎo)致輸入電流的斷續(xù)， 這除了大大降低輸入功率因數(shù)外，還增加了大量高次諧波。同時，開關(guān)電源中功率開關(guān)管的高速開關(guān)動作（從幾十kHz 到數(shù)MHz），形成了EMI（electromagnetic interference ）騷擾源。從已發(fā)表的開關(guān)電源論文可知， 在開關(guān)電源中主要存在的干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場輻射干擾，傳導(dǎo)干擾還會注入電網(wǎng)，干擾接入電網(wǎng)的其他設(shè)備。減少傳導(dǎo)干擾的方法有很多， 諸如合理鋪設(shè)地線， 采取星型鋪地， 避免環(huán)形地線，盡可能減少公共阻抗；設(shè)計合理的緩沖電路；減少電路雜散電容等。除此之外，可以利用EMI濾波器衰減電網(wǎng)與開關(guān)電源對彼此的噪聲干擾。EMI 騷擾通常難以精確描述，濾波器的設(shè)計通常是通過反復(fù)迭代，計算制作以求逐步逼近設(shè)計要求。本文從EMI濾波原理入手， 分別通過對其共模和差模噪聲模型的分析，給出實際工作中設(shè)計濾波器的方法，并分步驟給出設(shè)計實例。
標(biāo)簽： 開關(guān)電源 EMI 濾波器
上傳時間： 2022-07-24
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