專利名稱：一種強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于強(qiáng)干擾場合的中頻信號調(diào)理裝置，屬于強(qiáng)抗 千擾的中頻信號調(diào)理裝置的改造技術(shù)。 技術(shù)背景在醫(yī)療設(shè)備和核磁檢測設(shè)備等具有中頻磁場等干擾信號的場合， 計(jì)算機(jī)等控制設(shè)備需要遠(yuǎn)離干擾源， 一些現(xiàn)場的檢測信號在傳輸時(shí)也 會受到嚴(yán)重的干擾。為了使信號可靠傳輸，特別在較長距離時(shí)，必須 克服這種干擾?，F(xiàn)有的處理方法可有如下幾種l)釆用直接中頻信 號的傳輸，由A/D轉(zhuǎn)換后直接進(jìn)行數(shù)字處理，但如有多路信號檢測， 則A/D轉(zhuǎn)換器和計(jì)算機(jī)的速度都要求較高，難以達(dá)到。2)釆用中頻 信號精密全波整流后，直接進(jìn)行傳輸，但在檢測小信號時(shí)，會受到較 大的影響。3)釆用中頻信號精密全波整流后，將其進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換，變?yōu)轭l率信號傳送，但在變?yōu)槟骋活l率信號時(shí)，也會受到較大的干擾 影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種不僅可以提高小信 號時(shí)的抗干擾能力，還可以避免某些特定干擾頻率的強(qiáng)抗干擾的中頻 信號調(diào)理裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、轉(zhuǎn)換速度快、精度較高。
可以應(yīng)用到各種需要強(qiáng)抗干擾的交流和直流信號傳輸?shù)膱龊?。本發(fā)明的原理框圖如圖l所示，包括有放大器l、整流器2、濾波及放大電路3、三角波發(fā)生器4、 PWM合成電路5、差動(dòng)輸出電路6， 其中放大器1的輸入端與中頻信號的輸入口連接，整流器2的輸入端 與放大器1的輸出端連接，濾波及放大電路3的輸入端與整流器2的 輸出端連接，濾波及放大電路3的輸出端及三角波發(fā)生器4的輸出端 與P麗合成電路5的輸入端連接，PWM合成電路5的輸出端與差動(dòng)輸 出電路6的輸入端連接。上述放大器1包括有放大器U1、電阻R1、 R2、電容C1、可變電 阻WR1，其中放大器U1的正輸入端及負(fù)輸入端分別通過電阻R1、 R2 與中頻信號的輸入口連接，電阻R17分別與放大器U1的正輸入端及 電源地連接，電容C1及可變電阻WR1并聯(lián)在放大器U1的負(fù)輸入端與 輸出端之間。上述整流器2包括有放大器U2A、 U2B、電阻R3-R9、電容C2、 二極管D1、 D2,其中放大器U2A、 U2B的正輸入端分別通過電阻R4、 R8與放大器Ul的輸出端連接，放大器U2A的負(fù)輸入端過電阻R3接 地，電阻R6與二極管Dl組成的串聯(lián)電路及電阻R5與二極管D2組成 的串聯(lián)電路并聯(lián)在放大器U2A的負(fù)輸入端與輸出端之間，放大器U2B 的負(fù)輸入端通過電阻R7與二極管D2的陽極連接，電容C2及電阻R9 并聯(lián)在放大器U2B的負(fù)輸入端與輸出端之間。上述濾波及放大電路3包括有放大器U3B，電阻R10、 Rll、 R12, 電容C3、 C4、 C5，可變電阻WR3，其中放大器U3B的正輸入端通過電 阻R12接地，負(fù)輸入端通過電阻Rll與放大器U2B的輸出端連接及分 別與電容C3、 C4的一端連接，電容C3、 C4的另一端接地；電容C5 及可變電阻WR3并聯(lián)在放大器U3B的負(fù)輸入端與輸出端之間。上述三角波發(fā)生器4包括有放大器U3C、 U3D，電阻R13、 R14、 R15,電容C6，可變電阻WR4，其中放大器U3C的正輸入端及放大器 U3D的負(fù)輸入端接地，放大器U3C的負(fù)輸入端通過可變電阻WR4及電 阻R15與放大器U3D的輸出端連接，電容C6并聯(lián)在放大器U3C的負(fù) 輸入端與輸'出端之間，電阻R14并聯(lián)在放大器U3D的正輸入端與輸出 端之間，電阻Rl 3并聯(lián)在放大器U3D的正輸入端與放大器U3C的輸出 端之間。上述P麗合成電路5為放大器U3A。上述差動(dòng)輸出電路6包括有差動(dòng)器U4及電阻R16,差動(dòng)器U4的 輸入端通過電阻R16與放大器U3A的輸出端連接。本發(fā)明由于釆用包括有放大器、整流器、濾波及放大電路、三角 波發(fā)生器、P麗合成電路、差動(dòng)輸出電路的結(jié)構(gòu)，中頻信號經(jīng)放大器 后將輸出信號送到整流器，變?yōu)橹绷餍盘?，再通過濾波及放大電路輸 出為平穩(wěn)的直流信號，濾波及放大電路的輸出與頻率發(fā)生器的輸出經(jīng) PWM合成電路合成為占空比根據(jù)直流信號大小可變的信號，最后經(jīng)過 差動(dòng)輸出電路的差動(dòng)放大輸出，進(jìn)一步提高信號的抗干擾能力。因此， 本發(fā)明不僅可以提高小信號時(shí)的抗干擾能力，還可以避免某些特定干 擾頻率強(qiáng)抗干擾。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、轉(zhuǎn)換速度快、精度較 高，可以應(yīng)用到各種需要強(qiáng)抗干擾的交流和直流信號傳輸?shù)膱龊?。?發(fā)明是一種方便實(shí)用的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置。


圖i為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例
本發(fā)明的原理框圖如圖l所示，包括有放大器l、整流器2、濾波及放大電路3、三角波發(fā)生器4、 P麗合成電路5、差動(dòng)輸出電路6， 其中放大器1的輸入端與中頻信號的輸入口連接，整流器2的輸入端 與放大器1的輸出端連接，濾波及放大電路3的輸入端與整流器2的 輸出端連接，濾波及放大電路3的輸出端及三角波發(fā)生器4的輸出端 與P麗合成電路5的輸入端連接，P醫(yī)合成電路5的輸出端與差動(dòng)輸 出電路6的輸入端連接。本發(fā)明的電路圖如圖2所示，本實(shí)施例中，上述放大器l包括 有放大器U1、電阻R1、 R2、電容C1、可變電阻WRl,其中放大器U1 的正輸入端及負(fù)輸入端分別通過電阻R1、 R2與中頻信號的輸入口連 接，電阻R17分別與放大器U1的正輸入端及電源地連接，電容C1及 可變電阻WR1并聯(lián)在放大器Ul的負(fù)輸入端與輸出端之間。上述整流器2包括有放大器U2A、 U2B、電阻R3 R9、電容C2、 二極管D1、 D2,其中放大器U2A、 U2B的正輸入端分別通過電阻R4、 R8與放大器Ul的輸出端連接，放大器U2A的負(fù)輸入端過電阻R3接 地，電阻R6與二極管Dl組成的串聯(lián)電路及電阻R5與二極管D2組成 的串聯(lián)電路并聯(lián)在放大器U2A的負(fù)輸入端與輸出端之間，放大器U2B 的負(fù)輸入端通過電阻R7與二極管D2的陽極連接，電容C2及電阻R9 并聯(lián)在放大器U2B的負(fù)輸入端與輸出端之間。上述濾波及放大電路3包括有放大器U3B，電阻RIO、 Rll、 R12, 電容C3、 C4、 C5，可變電阻WR3，其中放大器U3B的正輸入端通過電 阻R12接地，負(fù)輸入端通過電阻Rll與放大器U2B的輸出端連接及分 別與電容C3、 C4的一端連接，電容C3、 C4的另一端接地；電容C5 及可變電阻WR3并聯(lián)在放大器U3B的負(fù)輸入端與輸出端之間。上述三角波發(fā)生器4包括有放大器U3C、 U3D,電阻R13、 R14、R15，電容C6，可變電阻WR4，其中放大器U3C的正輸入端及放大器 U3D的負(fù)輸入端接地，放大器U3C的負(fù)輸入端通過可變電阻WR4及電 阻R15與放大器U3D的輸出端連接，電容C6并聯(lián)在放大器U3C的負(fù) 輸入端與輸出端之間，電阻M4并聯(lián)在放大器U3D的正輸入端與輸出 端之間，電阻R13并聯(lián)在放大器U3D的正輸入端與放大器U3C的輸出 端之間。上述P麗合成電路5為放大器U3A。上述差動(dòng)輸出電路6包括有差動(dòng)器U4及電阻R16，差動(dòng)器U4的 輸入端通過電阻R16與放大器U3A的輸出端連接。本發(fā)明工作時(shí)，中頻信號經(jīng)放大器1后將輸出信號送到精密全波 整流器2，變?yōu)橹绷餍盘枺偻ㄟ^濾波及放大電路3輸出為平穩(wěn)的直 流信號，三角波發(fā)生器4的頻率可以避開產(chǎn)生干擾的頻率區(qū)間，濾波 及放大電路4的輸出與三角波發(fā)生器4的輸出經(jīng)P寵合成電路5合成 為占空比根據(jù)直流信號大小可變的信號，最后經(jīng)過差動(dòng)輸出電路6的 差動(dòng)放大輸出，進(jìn)一步提高信號的抗干擾能力。在計(jì)算機(jī)端，可以釆 用定時(shí)檢測的方法，得到信號的占空比，從而檢測到中頻信號的有效 值。
權(quán)利要求
1、一種強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于包括有放大器(1)、整流器(2)、濾波及放大電路(3)、三角波發(fā)生器(4)、PWM合成電路(5)、差動(dòng)輸出電路(6)，其中放大器(1)的輸入端與中頻信號的輸入口連接，整流器(2)的輸入端與放大器(1)的輸出端連接，濾波及放大電路(3)的輸入端與整流器(2)的輸出端連接，濾波及放大電路(3)的輸出端及三角波發(fā)生器(4)的輸出端與PWM合成電路(5)的輸入端連接，PWM合成電路(5)的輸出端與差動(dòng)輸出電路(6)的輸入端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于上 述放大器(1)包括有放大器(Ul)、電阻(Rl、 R2)、電容(C1)、可變電阻(WR1),其中放大器(Ul)的正輸入端及負(fù)輸入端分別通過電阻(Rl、 R2)與 中頻信號的輸入口連接，電阻R17分別與放大器(Ul)的正輸入端及電源地連 接，電容(Cl)及可變電阻(WR1)并聯(lián)在放大器(Ul)的負(fù)輸入端與輸出端 之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于上 述整流器(2)包括有放大器(U2A、 U2B)、電阻(R3 R9)、電容(C2)、 二極 管(Dl、 D2)，其中放大器(U2A、 U2B)的正輸入端分別通過電阻(R4、 R8) 與放大器(Ul)的輸出端連接，放大器(U2A)的負(fù)輸入端過電阻(R3)接地， 電阻(R6)與二極管(Dl)組成的串聯(lián)電路及電阻(R5)與二極管(D2)組成 的串聯(lián)電路并聯(lián)在放大器(U2A)的負(fù)輸入端與輸出端之間，放大器(U2B)的 負(fù)輸入端通過電阻(R7)與二極管(D2)的陽極連接，電容(C2)及電阻(R9) 并聯(lián)在放大器(U2B)的負(fù)輸入端與輸出端之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于上 述濾波及放大電路(3)包括有放大器(U3B)、電阻(RIO、 Rll、 R12)、電容(C3、 C4、 C5)、可變電阻(WR3)，其中放大器(U3B )的正輸入端通過電阻(R12 ) 接地，負(fù)輸入端通過電阻Ull)與放大器(U2B)的輸出端連接及分別與電容(C3、 C4)的一端連接，電容(C3、 C4)的另一端接地；電容(C5)及可變電 阻(WR3)并聯(lián)在放大器(U3B)的負(fù)輸入端與輸出端之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于上 述三角波發(fā)生器(4)包括有放大器(U3C、 U3D)、電阻(R13、 RH、 R15)、電 容(C6)、可變電阻(WR4),其中放大器(U3C)的正輸入端及放大器(U3D) 的負(fù)輸入端接地，放大器(U3C )的負(fù)輸入端通過可變電阻(皿4 )及電阻(Rl5 ) 與放大器(U3D)的輸出端連接，電容(C6)并聯(lián)在放大器(U3C)的負(fù)輸入端 與輸出端之間，電阻U14)并聯(lián)在放大器(U3D)的正輸入端與輸出端之間， 電阻(R13)并聯(lián)在放大器(U3D)的正輸入端與放大器(U3C)的輸出端之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于上 述PWM合成電路(5)為放大器(U3A)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)抗干擾的中頻信號調(diào)理裝置，其特征在于上 述差動(dòng)輸出電路(6)包括有差動(dòng)器(U4)及電阻(R16),差動(dòng)器(U4)的輸 入端通過電阻(R16)與放大器(U3A)的輸出端連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于強(qiáng)干擾場合的中頻信號調(diào)理裝置。包括有放大器(1)、整流器(2)、濾波及放大電路(3)、三角波發(fā)生器(4)、PWM合成電路(5)、差動(dòng)輸出電路(6)，其中放大器(1)的輸入端與中頻信號的輸入口連接，整流器(2)的輸入端與放大器(1)的輸出端連接，濾波及放大電路(3)的輸入端與整流器(2)的輸出端連接，濾波及放大電路(3)的輸出端及三角波發(fā)生器(4)的輸出端與PWM合成電路(5)的輸入端連接，PWM合成電路(5)的輸出端與差動(dòng)輸出電路(6)的輸入端連接。本發(fā)明不僅可以提高小信號時(shí)的抗干擾能力，還可以有效避免某些特定頻率干擾信號的干擾。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、轉(zhuǎn)換速度快、精度較高，可以應(yīng)用到各種需要強(qiáng)抗干擾的交流和直流信號傳輸?shù)膱龊稀?br> 文檔編號H04B15/02GK101155000SQ200710030700
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者吳黎明, 唐勁天, 唐露新, 王桂棠, 輝 陳 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)