信号处理电路的组成

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应变测试信号处理电路设计

摘要：电阻应变式传感器应用十分广泛。利用电阻应变式传感器作为转换器件进行力的测试是一种常用的测力方法，但是由应变传感器直接输出的信号很微弱，需进行信号调理才能进行数字化处理。本文通过对应变传感器输出信号的分析，设计了一种高精度应变测试放大滤波电路作为微弱应变信号的前置处理电路。电路以高精度仪表放大器AD620与高精度运放OP07作为核心器件。经过实验证明其效果良好，线性失真很低，满足工程运用的要求。 0 引言

电阻应变式传感器应用十分广泛，一般采用桥式电路结构，从应变传感器所获得信号常为差模微弱信号，并含有较大共模部分，其数值有时远大于差模信号。因此，要求放大器应具有较强的抑制共模信号的能力。这就要求前置测量放大电路具有高增益、高精度、低噪声、低漂移、高共模抑制比等特点。仪表用放大器AD620是一种低功耗的仪用放大器，增益可调节，还具有高输入阻抗和高共模抑制比，特别适合做小信号的前置放大级。OP07为高精度运算放大器，噪声低，具有极低的输入失调电压及温漂，与阻容构成有源放大滤波电路，做为电路的第二级。通过级联方式对应变电桥输出的小信号进行放大滤波。 1 电阻应变电桥工作原理

应变片是常用的

电子技术模拟部分第五版课件

9.1 滤波电路的基本概念与分类 9.2 一阶有源滤波电路 9.3 高阶有源滤波电路 *9.4 开关电容滤波器 9.5 9.6 9.7 9.8 正弦波振荡电路的振荡条件 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 非正弦信号产生电路

电子技术模拟部分第五版课件

9.1 滤波电路的基本概念与分类1. 基本概念滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。 有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。 滤波电路传递函数定义Vo ( s ) A( s ) Vi ( s )

s j 时，有 A( j ) A( j ) e j ( ) A( j ) ( )

其中

A( j ) —— 模，幅频响应

( ) —— 相位角，相频响应 d ( ) ( ) ( s ) 群时延响应 d

电子技术模拟部分第五版课件

2. 分类低通(LPF) 高通(HPF) 带通(BPF) 带阻(BEF) 全通(APF)

电子技术模拟部分第五版课件

9.2 一阶有源滤波电路1. 低通滤波电路 传递函数 A( s ) 其中A0 1 s

c

同相比例 Rf A0 1 放大系数 R1 1

哈 尔 滨 理 工 大 学 《模拟电子技术》单元练习题

第七章 信号处理电路

掌握有源滤波电路的作用和分类；电压比较器的作用和分类，过零比较器、单限比较器和滞回比较器的工作原理和传输特性，会画对应输入的输出波形。

理解二阶低通滤波电路的工作原理和对数幅频特性；双限比较器的工作原理和传输特性。

一、单项选择题

1、如图电路，运放的饱和电压为?UO(set)，当Ui< UR 时，UO 等于( )。 (a) 零 (b) +uO(set) (c) -uO(set)

R1ui-班级：R2+－uR∞＋uO＋ 学号：

2、图示电路中，输入电压ui=2sin?t(V)，电源电压为?U，则输出电压为( )。

(a) 与 ui 同 相 位 的 方 波 (b) 与 ui 反 相 位 的 方 波 (c) 与 ui 反 相 位 的 正 弦 波

uiR -＋∞＋uO姓名： R

3、电路如图所示，运算放大器的饱和电压为?15V，稳压管的稳定电压为

10V，设向压降为零，当输入电压ui=5sin?tV时，输出电压uO应为 ( )。

(a) 最大值为10 V ，最小值为零的方波 (b) 幅值为?15V的方波 (c) 幅值 为?15V的正弦波

7.1 概述 7.2 基本运算电路 7.3* 模拟乘法器及其应用 7.4 有源滤波电路 7.5* 电子信息系统预处理中 所用放大电路

内容简介

1. 电子信息系统的组成由若干相互联结，相互作用的基本电路组成的，具有 特定功能的电路整体，称为电子系统。电子系统的功能实 现伴随着信息的处理，所以电子系统也是信息处理系统。 信号是信息的载体，电信号是以电压或电流等电量携 带信息的。客观世界许多物理量，都可以通过一定的传感 器转换成电信号，如声电转换器(麦克)、温度传感器、 光电转换器(摄像头)、位置传感器等等。 电子信息系统大致包含信号的提取、信号的(预)处 理、信号的加工、信号的执行四个环节。信号的提取 信号的预处理 信号的加工 信号的执行

石英预制 棒生产过 程中的控 制系统

思考题：以温度控制 系统为例， 说明其各组 成部分及其 作用。

2. 理想集成运放的特点和工作特性(1)理想集成运放的性能指标 开环差模增益： Aod ; 差模输入电阻： rid

;

输出电阻： ro

0;

共模抑制比： KCMR

; 上限截止频率：f H ;

失调电压、电流及其温漂：均为0。

实际集成运放的特性很接近理想集成运放，我们仅仅 在进

第6章 集成运放的基本应用比例运算 模拟信号运算电路 求和运算 积分、微分运算 对数和指数运算 信号检测处理电路 有源滤波器 电压比较器 测量放大器器

6.1.1 比例运算电路比例运算电路有3种形式：反相输入、同相输入和差动输入

作用：将信号按比例放大。 类型：同相比例放大和反相比例放大。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环 放大倍数无关，与输入电压和反馈系 数有关。

一、反相放大器(反相比例放大器) 1、基本电路if vs

v+ = 0Rf – +

i1 R1iI R2

v+ =v–vo

v– = 0(虚短)

又 iI = 0vs R1 vo Rf

i1 = if(虚断) vo vi Rf R1

平衡电阻的作用：静态时，使 输入级偏流平衡，并让输入级 的偏置电流在运放两个输入端 的外接电阻上产生相等的压降

R2:平衡电阻。 R2 = R1 // Rf 若R1 = Rf vo = –vs 此为反相器。

输出电阻：Ro=0; 输入电阻:Ri=R1 (从输入和地向里看)

Auf

vo vi

Rf R1

由上式可知：电路实现了比例运算，其运算精度取 决于电阻阻值的精度。 由于“虚地”的特点，反相比例运算电路中集

第7章自测题、习题解答

自测题7

一、分别从LPF、HPF、BPF和BEF中选择最合适的一词填空。

1） 直流电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数的电路是 。

2） 在f =0或f →∞(意即频率足够高)时的电压放大倍数均等于零的电路是 。 3）在理想条件下，f →∞时的电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数的电路是 。

4）在理想条件下，f=0与f →∞的电压放大倍数相等，且不等于零的放大倍数是 。 解：1）LBF； 2）BPF； 3）HPF； 4）BEF。

二、判断下列说法是否正确，用 “√”（正）和“?”（误）填入括号内。

1）高通滤波器的通频带是指电压的放大倍数不变的频率范围。（ ） 2）低通滤波器的截止频率就是电压放大倍数下降1/2的频率点。（ ）

3）带通滤波器的频带宽度是指电压放大倍数大于或等于通带内放大倍数0.707的频率范围。（ ）

4）在带阻滤波器的阻带内，所有频率信号的电压放大倍数一定低于通带的放大倍数。（ ）

5）全通滤波器也是直流放大器。（ ）

6）滤波器中的运放工作在线性状态，所以滤波电路中只引入了负反馈。（ ） 解：

..1）×； 使|Au|?0.707|A

《13.2 电路连接的基本方式》习题课

班级 姓名 学号

一、选择题

1． 日常生活的经验告诉我们，家中的电灯、电冰箱和插座等电器，彼此间的连接方式是 （ ）

A．串联的 B．可能是串联也可能是并联的

C．并联的 D．电灯与插座间是串联的，其它用电器是并联的 2．如图所示，下列电路中，开关同时控制电灯和电铃的是 （ ）

3.如下图所示，L1与L2属于串联的是 （ ）

LLL1 L2 2 L1 L 1 L 1 L2 A 2 B C D

4．在图所示的各电路中，两个灯泡属于并联的是（ ）

5．如图所示电路，以下说法正确的是( ) A．只接通S2灯亮，电铃响 B．只接通S1灯亮，电铃响 C．只断开S3灯亮，电铃响 D．只断开S1灯亮，电铃响

6．马路上的灯总是一齐亮，一齐灭。如果它们其中

《电子线路CAD》课程论文

题目： 信号放大电路的设计

1 电路功能和性能指标

本设计主要功能是将小信号放大，其主要性能指标有：增益 噪声系数 一db压缩点，最大输出功率 线性度 三阶交调

2 原理图设计

2.1原理图元器件制作

图1.自制元器件

制作步骤：（1）在项目原理图下执行Design→Make Schematic Library进入新建

1

的元器件库中

（2）在新建元器件库下执行Tools→Rename Componet命名元器件

（3）执行Place→Rectangle绘制出矩形，再执行Place→Pin绘制引脚，双击引脚可以对引脚进行编辑

（4）设置引脚名，引脚号和电器属性后在Components区域点击Edit修改元器件属性即可完成元器件设计 2.2 原理图设计

图2.原理图 原理图的设计过程

（1）新建一个工程文件【File---New---Project---PCB Projiect】并保存为“CAD论文”，

（2）再在该项目下创建一个PCB原理图也保存为“信号放大电路” （3）设置原理图设计环境，查找元件时可以在Lib

实验1

1、音乐信号的音谱和频谱观察

1使用wavread语句读取音乐信号，获取抽样率； ○

2输出音乐信号的波形和频谱，观察现象； ○

3使用sound语句播放音乐信号，注意不同抽样率下的音调变化，解释现象。 ○

clear all;close all;clc

[a,fs,bit]=wavread('c:\\MATLAB6p5\\work\\陪你一起看草原.wav'); size(a); y1=a(:,1);

a1=y1(10000:60000) figure;

subplot(2,1,1),plot(a); subplot(2,1,2),plot(a1);

x1=resample(a1,2,1); %y=resample(x,p,q)返回量的长度是向量x的p/q倍 sound(x1,fs); %sound(a,fs); N1=length(a1); F1=fft(a1,N1);

w=2/N1*[0:N1-1]; %频谱图横坐标设置 figure;

plot(w,abs(F1)); N2=length(a1);

t=0:1/N2:1/N2*(N2-1);

title('傅利叶变换'); %傅利叶变换; figure; plot

《信号处理》习题

第一章 Z－Transform and Digital Filter

11．已知x(n)?()nu(?n)，求其z变换反收敛域

211?z?1122．已知X(z)?, z?，请用部分分式法或留数法求其反变换x(n)。

3121?z?1?z?2483．已知w(n)?x(n)*y(n)?m????x(m)y(n?m)，式中，x(n)、y(n)和w(n)的Z变换分别以

?X(z)、Y(z)和W(z)表示。求证：W(z)=X(z).Y(z)。

?bn , n?04．已知数字信号x(n)??n , b?a , 求其z变换X(z)和收敛域。

??a , n??15．已知一线性非移变离散稳定系统的差分方程为：

y(n)?x(n)?131x(n?1)?y(n?1)?y(n?2) 348试求：

1） 传递函数H(z)的表达式； 2） 画出该系统的信号流图；

3） 画出该系统的脉冲响应h(n)，试问该系统若作为数字滤波器，是IIR还是

FIR滤波器？

第二章 Hilbert Transform

1．在2.1节我们已经看到，单位圆外部的z变换完全由其在单位圆上的虚部值和h(0)值确定。

(a) 试由h(n)?h0(n)u?(n