专利名称：一种改进的信号采集调理电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电路设计技术领域，尤其涉及一种改进的信号采集调理电路。
背景技术：
目前，常用的信号采集调理电路如图1所示。图1中，该电路包括射极跟随模块1、 比例运算模块2、电平偏置模块3、滤波模块4。其中，U1为射极跟随电路，比例运算模块2由电阻&、R3、R4和比例运算放大器U2构成，电平偏置模块3由电阻&、I 6、R7、I 8和U3构成，滤波模块4由&、R10, C1, C2和U4构成。该电路的工作原理是输入信号先经过采样电阻R1, 将霍尔元件输出的电流信号转换为电压信号，然后经过一电压跟随器，以增强带负载能力； 再经过比例运算模块2，将信号幅值适当的放大或减小；之后，经过运放组成的加减法运算其进行电平偏置，将负电位提到零以上。之所以要进行电平偏置，是因为采集后的信号要送到数字信号处理器(DSP)进行AD变换，而数字信号处理器只能接收单极性电平(0 3V)。 最后，将信号经过滤波模块4滤除干扰，即可进行AD变换。从图1中可以看出，常用的信号采集调理电路使用器件多，占用空间大，电路故障率高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的信号采集调理电路，用于解决常用的信号采集调理电路使用器件多、占用空间大、电路故障率高的问题。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种改进的信号采集调理电路，包括射极跟随模块、比例运算模块和用于实现电平偏置与滤波功能的电平偏置与滤波模块，其特征是所述电平偏置与滤波模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、 第二电容和1个运算放大器；其中，第一电阻串联连接在比例运算模块输出端和M端；第二电阻一端连接在M端，另一端接偏置电压；第三电阻串联连接M端和运算放大器的反相输入端；第四电阻并联连接M端和运算放大器的输出端；第一电容并联连接运算放大器的反相输入端和输出端；第二电容串联连接M端和接地端；运算放大器的同相输入端接地。所述电路滤波的截止频率为IKHz时，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值为3. IΩ，第四电阻的阻值为6. 4Κ Ω，第一电容为0. 01 μ F，第二电容0. 12 μ F。本发明在实现常用的信号采集调理电路功能的同时，减少元件的使用，节约了空间，减低了电路故障率。
图1是常用的信号采集调理电路图；图2是改进的信号采集调理电路图。
具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。图2是改进的信号采集调理电路图。图2中，改进的信号采集调理电路，包括射极跟随模块1、比例运算模块2和电平偏置与滤波模块5。其中，射极跟随模块1、比例运算模块2与现有技术相同。电平偏置与滤波模块5包括第一电阻&、第二电阻&、第三电阻R7、第四电阻&、第一电容C1、第二电容C2和1个运算放大器u3。其中，第一电阻&串联连接在比例运算模块 2的输出端和M端；第二电阻R6—端连接在M端，另一端接偏置电压Bias ；第三电阻R7串联连接M端和运算放大器U3的反相输入端；第四电阻&并联连接M端和运算放大器U3的输出端；第一电容C1并联连接运算放大器U3的反相输入端和输出端；第二电容C2串联连接M 端和接地端；运算放大器U3的同相输入端接地。在本发明中，输入电流信号经过精密采样电阻札变为电压信号，经过跟随器U1后从&输入，经过反相比例调节器U2，通过调节民适当放大或缩小其幅值，如将其调整为峰值为1.5V的正弦波，经过队的输出端输出，进入电平偏置与滤波电路5。Bias为偏置电平输入端，通过叠加偏置电平(-1.5V)，即可将正弦信号的负电位抬至零电位以上。调节电平偏置与滤波模块5的第一电阻R5、第二电阻R6、第三电阻R7、第四电阻R8、 第一电容(^和第二电容C2的值，可以使运算放大器的截止频率为ΙΚΗζ。其计算过程依据如下公式
权利要求
1.一种改进的信号采集调理电路，包括射极跟随模块、比例运算模块和用于实现电平偏置与滤波功能的电平偏置与滤波模块，其特征是所述电平偏置与滤波模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和1个运算放大器；其中，第一电阻串联连接在比例运算模块输出端和M端； 第二电阻一端连接在M端，另一端接偏置电压； 第三电阻串联连接M端和运算放大器的反相输入端； 第四电阻并联连接M端和运算放大器的输出端； 第一电容并联连接运算放大器的反相输入端和输出端； 第二电容串联连接M端和接地端； 运算放大器的同相输入端接地。
2.根据权利要求1所述的一种改进的信号采集调理电路，其特征是所述电路滤波的截止频率为IKHz时，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值为3. ΙΩ，第四电阻的阻值为6. 4ΚΩ，第一电容为0. 01 μ F，第二电容0. 12yF。
全文摘要
本发明公开了电路设计技术领域中的一种改进的信号采集调理电路。包括射极跟随模块、比例运算模块和电平偏置与滤波模块；电平偏置与滤波模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容和1个运算放大器；其中，第一电阻串联连接在比例运算模块输出端和M端；第二电阻一端连接在M端，另一端接偏置电压；第三电阻串联连接M端和运算放大器的反相输入端；第四电阻并联连接M端和运算放大器的输出端；第一电容并联连接运算放大器的反相输入端和输出端；第二电容串联连接M端和接地端；运算放大器的同相输入端接地。本发明采用一个电路模块完成了电平偏置与滤波两项功能，减少了元件的使用，减低了电路故障率。
文档编号H03M1/12GK102355263SQ20111013503
公开日2012年2月15日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者刘其辉, 李万杰 申请人:华北电力大学