一種基于傳感器信號(hào)的濾波模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濾波電路領(lǐng)域，具體涉及一種基于傳感器信號(hào)的濾波模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有傳感器信號(hào)的濾波模塊由低階RC低通濾波器或級(jí)聯(lián)的電容構(gòu)成，而且源端不具有濾波單元。外電路有負(fù)載時(shí)，信號(hào)將會(huì)衰減；例如，一階RC低通濾波器，頻率響應(yīng)為H (s)=l/(l+RCS)，R=20KQ，RL=5KQ，對(duì)通過(guò)的直流信號(hào)將會(huì)衰減80%。若傳感器為高敏信號(hào)傳感器時(shí)，有用信號(hào)較弱，此時(shí)源端不具有濾波單元，隨源端進(jìn)入傳感器的噪聲或其他高頻干擾信號(hào)將會(huì)對(duì)傳感器輸出產(chǎn)生影響。其次，低階RC低通濾波器或級(jí)聯(lián)的電容對(duì)噪聲或其他高頻干擾信號(hào)濾波效果不理想，信號(hào)通帶線性度差，在截止頻率處增益衰減較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于提供一種基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其旨在解決現(xiàn)有傳感器信號(hào)的濾波模塊增益衰減較大，易受到源端噪聲或其他高頻信號(hào)干擾，而且濾波效果不理想等技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，包括電源VDD，與電源VDD連接的第一濾波模塊，第一濾波模塊設(shè)置有用于連接傳感器的第一接口，還包括第二濾波模塊，第二濾波模塊設(shè)置有連接傳感器的第二接口和輸出端OUTPUT。
[0005]上述方案中，所述的第一濾波模塊，包括一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路，其輸入接口與電源VDD連接且輸出接口與傳感器接口 A連接。所述的一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路，包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)一階濾波器。濾出電源VDD帶來(lái)的信號(hào)干擾，保護(hù)傳感器有用弱信號(hào)，消除對(duì)傳感器輸出信號(hào)的影響。
[0006]上述方案中，所述的第二濾波模塊，包括一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，其輸入接口與傳感器接口 B連接且輸出接口與輸出端OUTPUT連接。所述的一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)二階濾波器。由于有著極高的輸入阻抗和極低的輸出阻抗，直接級(jí)聯(lián)并不需要阻抗匹配，減少原件；對(duì)直流信號(hào)或低頻信號(hào)幾乎不會(huì)產(chǎn)生增益衰減；伯特瓦茲低通濾波器在信號(hào)通帶內(nèi)有最大的平坦度或線性度，且階數(shù)越高，線性度越好，對(duì)高頻噪聲有較強(qiáng)的抑制作用；在截止頻率處有_3dB衰減。
[0007]上述方案中，所述級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)二階濾波器，包括正極接有RC低通回路和負(fù)極接有串聯(lián)的C、R反饋回路的放大器。所述的第二級(jí)一階濾波器，包括正極接有RC低通回路和負(fù)極接有負(fù)載電阻的放大器。濾波后信號(hào)產(chǎn)生增益，致使輸出信號(hào)有較大的能量。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明傳感器濾波模塊； 圖2為本發(fā)明傳感器濾波模塊的一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路；
圖3為本發(fā)明傳感器濾波模塊的一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路；
圖4為本發(fā)明傳感器濾波模塊的現(xiàn)有濾波模塊；
圖5為本發(fā)明傳感器濾波模塊實(shí)際應(yīng)用例；
圖中1- 一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路，2-傳感器，3-PCB，4- 一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明傳感器濾波模塊，包括電源VDD，與電源VDD連接的第一濾波模塊1，第一濾波模塊I設(shè)置有用于連接傳感器2的第一接口，還包括第二濾波模塊4，第二濾波模塊4設(shè)置有連接傳感器2的第二接口和輸出端OUTPUT。
[0011]圖2和圖3分別是本發(fā)明傳感器濾波模塊的一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路與本發(fā)明傳感器濾波模塊的一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，所述的第二濾波模塊4，包括一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，其輸入接口與傳感器2接口 B連接且輸出接口與輸出端OUTPUT連接。所述的一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)二階濾波器。所述級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)二階濾波器，包括正極接有RC低通回路和負(fù)極接有串聯(lián)的C、R反饋回路的放大器。所述的第二級(jí)一階濾波器，包括正極接有RC低通回路和負(fù)極接有負(fù)載電阻的放大器。
[0012]圖4為本發(fā)明傳感器濾波模塊的現(xiàn)有濾波模塊，在傳感器輸出端僅有兩個(gè)級(jí)聯(lián)電容，增益衰減較大，易受到源端噪聲或其他高頻信號(hào)干擾，而且濾波效果不理想。
[0013]實(shí)施例1
圖5為本發(fā)明傳感器濾波模塊實(shí)際應(yīng)用例，傳感器為CCD圖像傳感器TCD1501D攝入圖像信號(hào)，在本發(fā)明傳感器濾波模塊濾出高頻噪聲后，輸出端OUTPUT接A/D轉(zhuǎn)換器AD9826，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳入FPGA中，F(xiàn)PGA處理信號(hào)后通過(guò)USB傳輸控制器傳輸前端信號(hào)給計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)高清圖像顯示。
[0014]本發(fā)明有益效果:濾出電源VDD帶來(lái)的信號(hào)干擾，保護(hù)傳感器有用弱信號(hào)，消除對(duì)傳感器輸出信號(hào)的影響；由于有著極高的輸入阻抗和極低的輸出阻抗，直接級(jí)聯(lián)并不需要阻抗匹配，減少元件；對(duì)直流信號(hào)或低頻信號(hào)幾乎不會(huì)產(chǎn)生增益衰減；伯特瓦茲低通濾波器在信號(hào)通帶內(nèi)有最大的平坦度或線性度，且階數(shù)越高，線性度越好，對(duì)高頻噪聲有較強(qiáng)的抑制作用；在截止頻率處有_3dB衰減；濾波后信號(hào)產(chǎn)生增益，致使輸出信號(hào)有較大的能量。通帶信號(hào)增益衰減小，消除源端噪聲或其他高頻信號(hào)干擾，而且濾波效果較理想。
[0015]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，包括電源VDD，與電源VDD連接的第一濾波模塊(I )，第一濾波模塊(I)設(shè)置有用于連接傳感器(2)的第一接口，還包括第二濾波模塊(4)，第二濾波模塊(4)設(shè)置有連接傳感器(2)的第二接口和輸出端OUTPUT。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，所述的第一濾波模塊(I )，包括一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路，其輸入接口與電源VDD連接且輸出接口與傳感器(2)接口 A連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，所述的一端口三階伯特瓦茲低通濾波電路，包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器和第二級(jí)一階濾波器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，所述的第二濾波模塊(4)，包括一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，其輸入接口與傳感器(2)接口 B連接且輸出接口與輸出端OUTPUT連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，所述的一端口四階伯特瓦茲低通濾波電路，包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)二階濾波器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，所述的級(jí)聯(lián)的第一級(jí)二階濾波器與第二級(jí)二階濾波器，包括正極接有RC低通回路和負(fù)極接有串聯(lián)的C、R反饋回路的放大器。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，其特征在于，所述的第二級(jí)一階濾波器，包括正極接有RC低通回路和負(fù)極接有負(fù)載電阻的放大器。
【專利摘要】一種基于傳感器信號(hào)的濾波模塊，本發(fā)明涉及濾波電路領(lǐng)域，其旨在解決現(xiàn)有傳感器信號(hào)的濾波模塊增益衰減較大，易受到電源端噪聲或其他高頻信號(hào)干擾，而且濾波效果不理想等技術(shù)問(wèn)題。該發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)特征包括電源VDD，與電源VDD連接的第一濾波模塊，第一濾波模塊設(shè)置有用于連接傳感器的第一接口，還包括第二濾波模塊，第二濾波模塊設(shè)置有連接傳感器的第二接口和輸出端OUTPUT。本發(fā)明用于信號(hào)濾波。
【IPC分類】H03H7/01
【公開(kāi)號(hào)】CN104917478
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510246448
【發(fā)明人】汪海, 李國(guó)
【申請(qǐng)人】成都眾孚理想科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日