技術(shù)特征：

1.一種用于serf原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，其特征在于，包括雙二階濾波器，所述雙二階濾波器具有信號(hào)輸入接口，所述雙二階濾波器通過(guò)多路選擇器進(jìn)行信號(hào)輸出，所述雙二階濾波器和所述多路選擇器分別連接控制模塊，所述控制模塊連接上位機(jī)，所述雙二階濾波器包括第一運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端通過(guò)第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接輸入信號(hào)端，通過(guò)相互并聯(lián)的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第一電容連接第一運(yùn)算放大器輸出端，通過(guò)第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接第三運(yùn)算放大器的輸出端，第一運(yùn)算放大器正向輸入端接地，第一運(yùn)算放大器輸出端通過(guò)第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接第二運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端，第二運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端通過(guò)第二電容連接第二運(yùn)算放大器輸出端，第二運(yùn)算放大器正向輸入端接地，第二運(yùn)算放大器輸出端通過(guò)第五電阻連接第三運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端，第三運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端通過(guò)第六電阻連接第三運(yùn)算放大器輸出端，第三運(yùn)算放大器輸出端通過(guò)第九電阻連接第四運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端，第四運(yùn)算放大器正向輸入端接地，第四運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端通過(guò)第十電阻連接第四運(yùn)算放大器輸出端，第一運(yùn)算放大器輸出端通過(guò)第八電阻連接第四運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端，所述輸入信號(hào)端通過(guò)第七電阻連接第四運(yùn)算放大器負(fù)向輸入端，第四運(yùn)算放大器輸出端輸出高通響應(yīng)hp，第三運(yùn)算放大器輸出端輸出反相低通響應(yīng)lp-，第二運(yùn)算放大器輸出端輸出同相低通響應(yīng)lp+，第一運(yùn)算放大器輸出端輸出帶通響應(yīng)bp。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于serf原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)通過(guò)所述控制模塊利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac的頻率控制字與品質(zhì)因數(shù)控制字，達(dá)到對(duì)濾波器截止頻率fc與品質(zhì)因數(shù)q的精確控制，利用dac的可變電阻特性，通過(guò)dac內(nèi)部的集成反饋電阻rfb與fc和q的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)濾波器截止頻率與濾波類型參數(shù)的靈活可調(diào)性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于serf原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，其特征在于，包括第一雙二階濾波器至第四雙二階濾波器，和第一級(jí)多路選擇器至第四級(jí)多路選擇器，原始信號(hào)signal分別提供給第一雙二階濾波器輸入端和第一級(jí)多路選擇器至第四級(jí)多路選擇器的各自輸入端，第一雙二階濾波器向第一級(jí)多路選擇器提供第一級(jí)同相低通響應(yīng)和第一級(jí)高通響應(yīng)，第一級(jí)多路選擇器的第一輸出信號(hào)傳輸給第二雙二階濾波器輸入端，第二雙二階濾波器向第二級(jí)多路選擇器提供第二級(jí)同相低通響應(yīng)和第二級(jí)高通響應(yīng)，第二級(jí)多路選擇器的第二輸出信號(hào)傳輸給第三雙二階濾波器輸入端，第三雙二階濾波器向第三級(jí)多路選擇器提供第三級(jí)同相低通響應(yīng)和第三級(jí)高通響應(yīng)，第三級(jí)多路選擇器的第三輸出信號(hào)傳輸給第四雙二階濾波器輸入端，第四雙二階濾波器向第四級(jí)多路選擇器提供第四級(jí)同相低通響應(yīng)和第四級(jí)高通響應(yīng)，第四級(jí)多路選擇器輸出第四輸出信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于serf原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，其特征在于，rfb與fc和q的函數(shù)關(guān)系如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于serf原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述雙二階濾波電路通過(guò)spi接口連接控制模塊，所述選擇電路通過(guò)i/o接口連接控制模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于serf原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊通過(guò)uart接口連接上位機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明以經(jīng)典濾波理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種用于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的雙二階程控濾波系統(tǒng)，有利于實(shí)現(xiàn)增益穩(wěn)定，截止頻率、品質(zhì)因數(shù)Q可調(diào)節(jié)，濾波特性可配置，優(yōu)化了模擬電路結(jié)構(gòu)，在簡(jiǎn)潔的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)濾波器的最佳性能，可應(yīng)用于測(cè)量人體微弱生物磁信號(hào)的小型化單光束SERF原子磁強(qiáng)計(jì)樣機(jī)電子測(cè)控系統(tǒng)中，能夠形成具有低噪聲、參數(shù)可控的高性能濾波器。本發(fā)明可以有效去除低頻微弱心磁信號(hào)中工頻噪聲、基線漂移和尾跡噪聲，具有可以靈活配置的寬頻帶范圍和穩(wěn)定的0dB帶內(nèi)增益。

技術(shù)研發(fā)人員：翟躍陽(yáng),王沁怡,劉穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19