一種智慧型的微弱電信號100Hz濾波電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智慧型的微弱電信號100Hz濾波電路，該濾波電路由運(yùn)算放大器A1、A2，電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6以及電容C1、C2和C3組成，輸入信號Vin經(jīng)過電阻R1和R2與運(yùn)算放大器A1的正相輸入端相連，電路信號輸出端Vout與A1的輸出端相連，濾波電路以可調(diào)Q值雙T有源帶阻濾波電路為核心，并在有源帶阻濾波電路基礎(chǔ)上，又增加了具有反饋功能的運(yùn)算放大器，該微弱生物電信號濾波電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，具有良好的濾波、放大、反饋、調(diào)節(jié)功能，在低頻信號信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、抑制干擾等方面都可以得到廣泛應(yīng)用。
【專利說明】 —種智慧型的微弱電信號100Hz濾波電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種智慧型的微弱電信號10Hz濾波電路。

【背景技術(shù)】
[0002]對信號的頻率具有選擇性的電路稱為濾波電路，它能使某特定頻率范圍內(nèi)的信號通過，阻止此頻率范圍以外的信號通過.根據(jù)通帶頻率的不同可分為低通(LPF)、高通(HPF)、帶通(BPF)與帶阻(BEF)四種濾波電路，根據(jù)濾波電路中有無有源元件又可以分為有源濾波器和無源濾波器.無源濾波是通過電感和電容的匹配而對某次諧波電流構(gòu)成一個低阻態(tài)通路，無源濾波成本低、運(yùn)行穩(wěn)定，但是諧波濾除率一般只有80 ;有源濾波能有效抵消系統(tǒng)諧波，對于小功率低頻信號，有源濾波比無源濾波電路整體性能更好、濾除諧波功能更強(qiáng)。
[0003]早期的諧波檢測都是采用濾波器來實現(xiàn)的，存在著易受干擾、檢測諧波次數(shù)少等缺陷。當(dāng)軟件FFT (快速傅里葉變換)算法出現(xiàn)后，由于克服了硬件諧波檢測方式的缺陷，因而得到了廣泛應(yīng)用，目前大部分智能供電系統(tǒng)中諧波檢測和分析都采用該軟件算法實現(xiàn)。但在實際應(yīng)用中，由于軟件FFT算法需要一個完整基波周期的數(shù)據(jù)，且如需檢測的諧波次數(shù)升高，采樣點必須成倍增加，繼而會產(chǎn)生占用處理器內(nèi)存空間大、數(shù)據(jù)運(yùn)算時間長、頻譜混疊等問題，這勢必會給CPU增加很大的負(fù)荷，甚至有可能影響到控制系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性，而換用高性能的處理器必然會增加系統(tǒng)的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種智慧型的微弱電信號10Hz濾波電路，本實用新型具有良好的濾波、放大、反饋、調(diào)節(jié)功能，在低頻信號信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、抑制干擾等方面都可以得到廣泛應(yīng)用
[0005]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用如下的技術(shù)解決方案:
[0006]一種智慧型的微弱電信號10Hz濾波電路，其特征在于，由運(yùn)算放大器Al、A2，電阻Rl、R2、R3、R4、R5和R6以及電容Cl、C2和C3組成；輸入信號Vin經(jīng)過電阻Rl和R2與運(yùn)算放大器Al的正相輸入端(I)相連，電路信號輸出端Vout與運(yùn)算放大器Al的輸出端
(4)相連；所述的運(yùn)算放大器Al的正電源端(5)接+12V電源，Al的負(fù)電源端(3)接-12V電源，所述的運(yùn)算放大器A2的正電源端(7)接+12V電源，A2的負(fù)電源端(10)接-12V電源，A2的反相輸入端(9)經(jīng)過電阻R6與其輸出端(6)相連；所述的電阻Rl串聯(lián)在信號輸入端Vin與電阻R2之間，所述的電阻R2串聯(lián)在電阻Rl與Al正相輸入端(I)之間，所述電阻R3串聯(lián)在電容Cl與運(yùn)算放大器A2的輸出端(6)之間，所述電阻R4接在Al反相輸入端
(2)與其輸出端⑷之間，所述電阻R5接在Al的輸出端(4)與地之間；所述電容Cl與電容C2串聯(lián)在信號輸入端Vin與Al的正相輸入端(I)之間；所述電容C3接在信號輸入端Vin與運(yùn)算放大器A2的輸出端(6)之間；所述運(yùn)算放大器Al的型號為ICL7650S芯片；所述運(yùn)算放大器A2的型號為SGM8141，是一種單通道超低功耗運(yùn)算放大器。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]帶阻濾波器是指在某一頻帶內(nèi)信號受到很大衰減或抑制干擾信號不能通過，而在其余頻率范圍信號則能順利通過的電路結(jié)構(gòu)，主要用于消除某些無用信號，以減小對有用信號的干擾。在電阻、電容構(gòu)成的雙T濾波網(wǎng)絡(luò)后添加一級同相比例運(yùn)放有源帶阻濾波電路，構(gòu)成基本的二階有源帶阻濾波電路，其中R1、R2、C1和C2、C3、R3構(gòu)成雙T選頻網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)算放大器A2具有放大和反饋作用。濾除50 Hz工頻干擾的濾波電路設(shè)計，采用具有濾波、放大、反饋、調(diào)節(jié)功能的可調(diào)Q值雙T有源帶阻濾波電路，在有源帶阻濾波電路基礎(chǔ)上，又增加了具有反饋功能的運(yùn)算放大器U2和具有調(diào)節(jié)功能的電位器R3。其中，電位器R3具有調(diào)節(jié)電路的品質(zhì)因數(shù)Q的作用，Q值越大，阻帶寬度越窄，選頻特性越好.針對50 Hz工頻及其二次諧波，設(shè)計了兩個窄帶阻帶中心頻率，分別為50 Hz和100 Hz的獨立可調(diào)Q值雙T有源帶阻濾波電路，把二者先后串接即構(gòu)成具有濾除50 Hz干擾信號。
[0009]該微弱生物電信號濾波電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，具有良好的濾波、放大、反饋、調(diào)節(jié)功能，在低頻信號信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、抑制干擾等方面都可以得到廣泛應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步的解釋說明。
[0011]圖1是智慧型微電信號10Hz濾波電路的原理圖。

【具體實施方式】
[0012]如圖1是智慧型微電信號10Hz濾波電路的原理圖，該微電信號10Hz濾波電路，由運(yùn)算放大器Al、A2，電阻Rl、R2、R3、R4、R5和R6以及電容Cl、C2和C3組成；輸入信號Vin經(jīng)過電阻Rl和R2與運(yùn)算放大器Al的正相輸入端I相連，電路信號輸出端Vout與運(yùn)算放大器Al的輸出端4相連；所述的運(yùn)算放大器Al的正電源端5接+12V電源，Al的負(fù)電源端3接-12V電源，所述的運(yùn)算放大器A2的正電源端2接+12V電源，A2的負(fù)電源端5接-12V電源，A2的反相輸入端4經(jīng)過電阻R6與其輸出端I相連；所述的電阻Rl串聯(lián)在信號輸入端Vin與電阻R2之間，所述的電阻R2串聯(lián)在電阻Rl與Al正相輸入端I之間，所述電阻R3串聯(lián)在電容Cl與運(yùn)算放大器A2的輸出端I之間，所述電阻R4接在Al反相輸入端2與其輸出端4之間，所述電阻R5接在Al的輸出端4與地之間；所述電容Cl與電容C2串聯(lián)在信號輸入端Vin與Al的正相輸入端I之間；所述電容C3接在信號輸入端Vin與運(yùn)算放大器A2的輸出端I之間；所述運(yùn)算放大器Al的型號為ICL7650S芯片；所述運(yùn)算放大器A2的型號為SGM8141，是一種單通道超低功耗運(yùn)算放大器。
[0013]除了上述以外本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員也都能理解到，在此說明和圖示的具體實施例都可以進(jìn)一步變動結(jié)合。例如，可以將單通道超低功耗運(yùn)算放大器Al、A2根據(jù)實際工況更換為其他類型的運(yùn)算放大器。
【權(quán)利要求】
1.一種智慧型的微弱電信號10Hz濾波電路，其特征在于，由運(yùn)算放大器Al、A2，電阻RU R2、R3、R4、R5和R6以及電容Cl、C2和C3組成；輸入信號Vin經(jīng)過電阻Rl和R2與運(yùn)算放大器Al的正相輸入端(I)相連，電路信號輸出端Vout與運(yùn)算放大器Al的輸出端(4)相連；所述的運(yùn)算放大器Al的正電源端(5)接+12V電源，Al的負(fù)電源端(3)接-12V電源，所述的運(yùn)算放大器A2的正電源端(7)接+12V電源，A2的負(fù)電源端(10)接-12V電源，A2的反相輸入端(9)經(jīng)過電阻R6與其輸出端(6)相連；所述的電阻Rl串聯(lián)在信號輸入端Vin與電阻R2之間，所述的電阻R2串聯(lián)在電阻Rl與Al正相輸入端(I)之間，所述電阻R3串聯(lián)在電容Cl與運(yùn)算放大器A2的輸出端(6)之間，所述電阻R4接在Al反相輸入端(2)與其輸出端⑷之間，所述電阻R5接在Al的輸出端(4)與地之間；所述電容Cl與電容C2串聯(lián)在信號輸入端Vin與Al的正相輸入端(I)之間；所述電容C3接在信號輸入端Vin與運(yùn)算放大器A2的輸出端(6)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智慧型的微弱電信號10Hz濾波電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大器Al的型號為ICL7650S芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智慧型的微弱電信號10Hz濾波電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大器A2的型號為SGM8141，是一種單通道超低功耗運(yùn)算放大器。
【文檔編號】H03H11/04GK203933566SQ201420251999
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月17日
【發(fā)明者】徐云鵬 申請人:徐云鵬