放大器U3的反相输入端相连； 所述电阻R8-端与运算放大器U3的反相输入端相连，另一端与运算放大器U3的输出端相 连；所述电阻R9的一端接地，另一端与运算放大器U3的同相输入端相连；所述运算放大器 U3的输出端分别与积分电路N6和反向求和电路N3相连。
[0038] 反相求和电路N3包括四个电阻R10、Rll、R12、R13和一个运算放大器U1 ;R10的 阻值为20kQ，R11、R12、R13的阻值均为10kQ，运算放大器U1采用的是3554AM。所述电阻 R10-端与运算放大器U3的输出端相连，一端与运算放大器U1的反相输入端相连；所述电 阻R11 -端与运算放大器U1的反相输入端相连，另一端与乘法电路N4相连；所述电阻R12 一端与运算放大器U1的反相输入端相连，另一端与运算放大器U1的输出端相连；所述电阻 R13的一端接地，另一端与运算放大器U1的同相输入端相连。
[0039] 积分电路N6包括两个电阻R14、R15、一个电容C2和一个运算放大器U4 ;电阻R14、 R15的阻值均为10kQ，电容C2为InF，运算放大器U4采用的是3554AM。所述电阻R14的 一端与运算放大器U3的输出端相连，另一端与运算放大器U4的反相输入端相连；所述电阻 R15 -端接地，另一端与运算放大器U4的同相输入端相连；所述电容C2的一端接运算放大 器U4的反相输入端，另一端与运算放大器U4的输出端相连；所述运算放大器U4的输出端 与反相比例电路N5相连。与所述积分电路N1 -样，为了减小积分电路N6输出端的直流漂 移，限制电路的低频电压增益，在所述积分电路N6的反馈电容C2上并联一个电阻RF2,电 阻RF2的阻值为10kQ ;所述积分电路N6中引入电阻RF2也可以防止积分漂移所造成的饱 和或截止现象。
[0040] 反相比例电路N5包括三个电阻R16、R17、R18和一个运算放大器U5 ;电阻R16、R18 的阻值均为l〇k Ω，电阻R17的阻值为100k Ω，运算放大器U3采用的是3554AM。所述电阻 R16 -端与运算放大器U4的输出端相连，另一端与运算放大器U5的反相输入端相连；所述 电阻R17-端与运算放大器U5的反相输入端相连，另一端与运算放大器U5的输出端相连； 所述电阻R18-端接地，另一端与运算放大器U5的同相输入端相连；所述运算放大器U5的 输出端分别与乘法电路N4和积分电路N1的电阻R1相连。
[0041] 乘法电路N4包括两个乘法器A1和A2 ;乘法器A1和A2采用的是AD633JN。所述 A1和A2相互连接；分别与运算放大器U5的输出端和A2的一个输入端相连，A1的输出端与 A2的另一个输入端相连；所述A2的输出端与反相求和电路N3的电阻R11相连。
[0042] 下面通过电路的工作过程来举例说明，在电路通电工作后，首先设置周期策动力 信号频率为ω = l〇6rad/s，调试策动力信号幅度有效值为0. 41V，使得电路从A和B端输 出的相图为临界混沌状态（如图4所示），此时从A输出的时序图为混沌时序图（如图3 所示），接下来将含噪声的待测信号直接加入到积分电路N1中。如果加入同频、有效值为 0. 02V的正弦波待测信号时，电路从A和B输出的相图跃变为大尺度周期状态（如图5所 示），从A输出的时序图类似周期信号（如图6所示）。如果加入的信号为不同频率的待测 信号或噪声，电路从A和B端输出的相图仍为临界混沌状态（如图4所示），即该电路对不 同与自身策动频率的待测信号和噪声有免疫能力。通过上述举例可以看出，该检测电路可 以实现高频微弱信号的检测。
[0043] 如果要用本实用新型的高频微弱信号检测电路对其他高频率信号进行检测，需要 将本实用新型中的检测电路参数做简单的改变，在电路中调节电阻Rl、R7、R8、R14、R16、R17 和电容C1、C2的参数，满足表达式
1即可。
【主权项】
1. 一种高频微弱信号检测电路，其特征在于：包括积分电路N1、反相比例电路N2、反相 求和电路N3、乘法电路N4、反相比例电路N5和积分电路N6 ;所述积分电路N1与周期策动 力、噪声和待测信号相连，并对其进行积分处理；经过积分电路N1处理之后的信号输送给 反相比例电路N2进行一定比例放大和反相处理；经过反相比例电路N2处理之后的信号一 路输送给积分电路N6进行二次积分处理，一路输送给反相求和电路N3进行反相求和处理； 经过积分电路N6处理后的信号输送给反相比例电路N5进行一定比例放大和反相处理；经 过反相比例电路N5处理之后的信号一路输送给乘法电路N4进行乘法处理，一路输送给积 分电路N1进行积分处理；经过乘法电路N4处理之后的信号输送给反相求和电路N3进行反 向和求和处理；经过反相求和电路N3处理之后的信号输送回积分电路N1。2. 根据权利要求1所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：所述积分电路N1包括 6个电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、一个电容C1和一个运算放大器U2 ;电阻Rl、R2、R3、R4、R5 分别与运算放大器U2的反相输入端相连；电阻R6的一端接地，另一端与运算放大器U2的 同相输入端相连；所述电容C1的一端接运算放大器U2的反相输入端，另一端与运算放大器 U2的输出端相连；所述运算放大器U2的输出端与反相比例电路N2相连。3. 根据权利要求2所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：所述积分电路N1还 包括一个反馈电阻RF1 ;所述反馈电阻RF1分别与运算放大器U2的反相输入端和输出端相 连。4. 根据权利要求3所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：反相比例电路N2包括 三个电阻R7、R8、R9和一个运算放大器U3 ;所述电阻R7 -端与运算放大器U2的输出端相 连，另一端与运算放大器U3的反相输入端相连；所述电阻R8 -端与运算放大器U3的反相 输入端相连，另一端与运算放大器U3的输出端相连；所述电阻R9的一端接地，另一端与运 算放大器U3的同相输入端相连；所述运算放大器U3的输出端分别与积分电路N6和反向求 和电路N3相连。5. 根据权利要求4所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：反相求和电路N3包括 四个电阻RIO、Rll、R12、R13和一个运算放大器U1 ;所述电阻R10 -端与运算放大器U3的 输出端相连，一端与运算放大器U1的反相输入端相连；所述电阻R11 -端与运算放大器U1 的反相输入端相连，另一端与乘法电路N4相连；所述电阻R12-端与运算放大器U1的反相 输入端相连，另一端与运算放大器U1的输出端相连；所述电阻R13的一端接地，另一端与运 算放大器U1的同相输入端相连。6. 根据权利要求5所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：积分电路N6包括两个 电阻R14、R15、一个电容C2和一个运算放大器U4 ;所述电阻R14的一端与运算放大器U3的 输出端相连，另一端与运算放大器U4的反相输入端相连；所述电阻R15 -端接地，另一端与 运算放大器U4的同相输入端相连；所述电容C2的一端接运算放大器U4的反相输入端，另 一端与运算放大器U4的输出端相连；所述运算放大器U4的输出端与反相比例电路N5相 连。7. 根据权利要求6所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：所述积分电路N6还 包括一个反馈电阻RF2 ;所述反馈电阻RF2分别与运算放大器U4的反相输入端和输出端相 连。8. 根据权利要求7所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：所述反相比例电路N5 包括三个电阻R16、R17、R18和一个运算放大器U5 ;所述电阻R16 -端与运算放大器U4的 输出端相连，另一端与运算放大器U5的反相输入端相连；所述电阻R17 -端与运算放大器 U5的反相输入端相连，另一端与运算放大器U5的输出端相连；所述电阻R18 -端接地，另 一端与运算放大器U5的同相输入端相连；所述运算放大器U5的输出端分别与乘法电路N4 和积分电路N1的电阻R1相连。9.根据权利要求8所述的高频微弱信号检测电路，其特征在于：所述乘法电路N4包 括两个乘法器A1和A2 ;所述A1的两个输入端相连后，分别与运算放大器U5的输出端和A2 的一个输入端相连，A1的输出端与A2的另一个输入端相连；所述A2的输出端与反相求和 电路N3的电阻R11相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高频微弱信号检测电路，包括积分电路N1、反相比例电路N2、反相求和电路N3、乘法电路N4、反相比例电路N5和积分电路N6；积分电路N1与周期策动力、噪声和待测信号相连，信号经积分电路N1处理后送给反相比例电路N2处理，处理后信号一路输送给积分电路N6进行积分处理，一路输送给反相求和电路N3处理；经积分电路N6处理的信号输送给反相比例电路N5处理，处理后将信号一路送给乘法电路N4处理，一路送给积分电路N1处理；反相比例电路N2和乘法电路N4处理的信号送给反相求和电路N3处理；反相求和电路N3处理后的信号送回积分电路N1。通过观察检测电路输出的相图是否发生相变，来判断待测信号中是否存在高频微弱信号。
【IPC分类】G01R13/00
【公开号】CN205049638
【申请号】CN201520755386
【发明人】李泽彬, 姚有峰, 伍倩倩, 汝改革, 陶稳, 许志远, 张飞龙, 计甜甜
【申请人】皖西学院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月25日