一种带两级滤波功能的电位计采集电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电位计领域，特别是针对机载设备的一种带两级滤波功能的电位 计米集电路。
【背景技术】
[0002] 现代飞机驾驶舱对环境适应性，尤其是调光电路，提出了越来越高的要求，因为调 光电路中涉及的模拟量信号都是低频信号，所以滤波电路使用低通。理想低通滤波器的作 用是使高于某一临界频率的信号增益为〇,低于临界频率的信号增益为1，频率响应见图1。 使用时，先确定干扰信号的频带，调节元件参数使滤波电路的临界频率fc低于干扰频率高 于采集信号频带，低通滤波器就会把干扰信号滤除。
[0003] 但是，实际滤波电路不可能做到理想情况。所有的滤波器都存在一段过渡区。如 图2所示，描述的是基本RC滤波电路的频率响应。一般将信号频率响应下降-3dB (70. 7%) 的频率作为截止频率或临界频率，记作fc。在临界频率之前，信号增益缓慢下降。临界频率 之后，信号增益迅速下降。申请人经过实践发现，下降率一般由滤波器阶数决定，高阶低通 滤波器拥有更快的下降速率，干扰信号衰减的更快。
[0004] 此外，基于安全的考虑，还需要对电位计在断线情况下进行合理的处理。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是解决采样精度不高、断线危险的问题，提供一种新型的带两 级滤波功能的电位计采集电路。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种带两级滤波功能 的电位计采集电路，用于机载设备的调光旋钮的AD采集工作，包括，
[0007] -二阶低通滤波电路；以及，
[0008] -电压输出调整电路；
[0009] 一调光旋钮信号，先经所述二阶低通滤波电路滤波优化，再由所述电压输出调整 电路将其电压范围控制在一适合的采集范围内。
[0010] 作为一种带两级滤波功能的电位计采集电路的优选方案，所述二阶低通滤波电 路，包括，
[0011] -POS端，其通过一第一电阻Rl与一第一电压端连接；
[0012] 一 WIPER端，其通过一第四电阻R4与接地端连接，所述WIPER端通过一第三电阻 R3与一第二电压端连接，所述WIPER端通过一第五电阻R5分别与一第一电容Cl的第一端、 一第一二极管Dl的正极及一第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端分别与 一第二电容C2的第一端及一第一运算放大器UlA的同相输入端连接，所述第一电容Cl的 第二端分别与所述第一运算放大器UlA的输出端及一第八电阻R8的第一端连接，所述第一 运算放大器UlA的反相输入端分别与所述第八电阻R8的第二端及一第七电阻R7的第一端 连接，所述第一运算放大器UlA的正电源端分别与一第三电压端及一第三电容C3的第一端 连接，所述第一二极管Dl的负极、所述第二电容C2的第二端、所述第七电阻R7的第二端、 所述第三电容C3的第二端及所述第一运算放大器UlA的负电源端均与接地端连接；
[0013] 一 NEG端，其通过一第二电阻R2与接地端连接。
[0014] 作为一种带两级滤波功能的电位计采集电路的优选方案，所述电压输出调整电 路，包括，所述二阶低通滤波电路通过一第九电阻R9分别与一第十电阻RlO的第一端、一第 四电容C4的第一端、一第二运算放大器UlB的同相输入端连接；所述第二运算放大器UlB 的输出端分别与所述第二运算放大器UlB的反相输入端及一第^ 电阻Rll的第一端连 接，所述第^ 电阻Rll的第二端分别通过一第五电容C5的第一端及一外部输出端连接， 所述第十电阻RlO的第二端、所述第四电容C4的第二端及所述第五电容C5的第二端与接 地端连接。
[0015] 作为一种带两级滤波功能的电位计采集电路的优选方案，所述第五电阻R5与所 述第六电阻R6的阻值相同，所述第一电容Cl与所述第二电容C2的电容值相同。
[0016] 与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
[0017] 1.提高调光旋钮信号的采样精度，有效保证调光电路的调整精确性，增强环境适 应性。
[0018] 2.具有输入端隔离、输出端高阻抗的特点，在电位计断线的情况下，也能保证设备 安全。
【附图说明】
[0019] 图1是理想低通滤波器频率图。
[0020] 图2是实际RC滤波电路频率响应图。
[0021] 图3是本实用新型的电路结构图。
[0022] 图4是图3中的二阶低通滤波电路部分的电路结构图。
[0023] 图5是图3中的电压输出调整电路部分的电路结构图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
[0025] 请参见图3,图中所示的是一种带两级滤波功能的电位计采集电路，用于机载设备 的调光旋钮的AD采集工作，主要由一二阶低通滤波电路和一电压输出调整电路组成。当 使用人员转动所述调光旋钮，会产生一调光旋钮信号，所述调光旋钮信号先经所述二阶低 通滤波电路滤波优化，再由所述电压输出调整电路将其电压范围控制在一适合的采集范围 内，最终，送入至AD采集接收电路(AD采集接收电路为现有技术，在此不多赘述)。
[0026] 请参见图4,所述二阶低通滤波电路，包括，
[0027] -POS端，其通过一第一电阻Rl与一第一电压端连接；
[0028] 一 WIPER端，其通过一第四电阻R4与接地端连接，所述WIPER端通过一第三电阻 R3与一第二电压端连接，所述WIPER端通过一第五电阻R5分别与一第一电容Cl的第一端、 一第一二极管Dl的正极及一第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端分别与 一第二电容C2的第一端及一第一运算放大器UlA的同相输入端连接，所述第一电容Cl的 第二端分别与所述第一运算放大器UlA的输出端及一第八电阻R8的第一端连接，所述第一 运算放大器UlA的反相输入端分别与所述第八电阻R8的第二端及一第七电阻R7的第一端 连接，所述第一运算放大器UlA的正电源端分别与一第三电压端及一第三电容C3的第一端 连接，所述第一二极管Dl的负极、所述第二电容C2的第二端、所述第七电阻R7的第二端、 所述第三电容C3的第二端及所述第一运算放大器UlA的负电源端均与接地端连接；
[0029] 一 NEG端，其通过一第二电阻R2与接地端连接。
[0030] 相对于一阶的基本低通滤波电路，所述二阶低通滤波电路具有输入端隔离，输出 端高阻抗的特点。其中，临界频率
【主权项】
1. 一种带两级滤波功能的电位计采集电路，用于机载设备的调光旋钮的AD采集工作， 其特征在于，包括， 一二阶低通滤波电路；以及， 一电压输出调整电路； 一调光旋钮信号，先经所述二阶低通滤波电路滤波优化，再由所述电压输出调整电路 将其电压范围控制在一适合的采集范围内。
2. 根据权利要求1所述的一种带两级滤波功能的电位计采集电路，其特征在于，所述 二阶低通滤波电路，包括， 一POS端，其通过一第一电阻Rl与一第一电压端连接； 一WIPER端，其通过一第四电阻R4与接地端连接，所述WIPER端通过一第三电阻R3与 一第二电压端连接，所述WIPER端通过一第五电阻R5分别与一第一电容Cl的第一端、一第 一二极管Dl的正极及一第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端分别与一 第二电容C2的第一端及一第一运算放大器UlA的同相输入端连接，所述第一电容Cl的第 二端分别与所述第一运算放大器UlA的输出端及一第八电阻R8的第一端连接，所述第一运 算放大器UlA的反相输入端分别与所述第八电阻R8的第二端及一第七电阻R7的第一端连 接，所述第一运算放大器UlA的正电源端分别与一第三电压端及一第三电容C3的第一端连 接，所述第一二极管Dl的负极、所述第二电容C2的第二端、所述第七电阻R7的第二端、所 述第三电容C3的第二端及所述第一运算放大器UlA的负电源端均与接地端连接； 一NEG端，其通过一第二电阻R2与接地端连接。
3. 根据权利要求2所述的一种带两级滤波功能的电位计采集电路，其特征在于，所述 电压输出调整电路，包括， 所述二阶低通滤波电路通过一第九电阻R9分别与一第十电阻RlO的第一端、一第四电 容C4的第一端、一第二运算放大器UlB的同相输入端连接；所述第二运算放大器UlB的输 出端分别与所述第二运算放大器UlB的反相输入端及一第十一电阻Rll的第一端连接，所 述第^ 电阻Rll的第二端分别通过一第五电容C5的第一端及一外部输出端连接，所述第 十电阻RlO的第二端、所述第四电容C4的第二端及所述第五电容C5的第二端与接地端连 接。
4. 根据权利要求3所述的一种带两级滤波功能的电位计采集电路，其特征在于，所述 第五电阻R5与所述第六电阻R6的阻值相同，所述第一电容Cl与所述第二电容C2的电容 值相同。
【专利摘要】本实用新型涉及一种带两级滤波功能的电位计采集电路，用于机载设备的调光旋钮的AD采集工作，包括，一二阶低通滤波电路；以及，一电压输出调整电路；一调光旋钮信号，先经所述二阶低通滤波电路滤波优化，再由所述电压输出调整电路将其电压范围控制在一适合的采集范围内。藉此，可提高调光旋钮信号的采集精度，以保证调光电路的调光需求。
【IPC分类】H03H17-02, H03F1-52
【公开号】CN204481768
【申请号】CN201420729615
【发明人】沈兆飞
【申请人】上海航空电器有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年11月29日