专利名称：一种强抗干扰的中频信号调理装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种用于强干扰场合的中频信号调理装置，属于强抗 千扰的中频信号调理装置的改造技术。 技术背景在医疗设备和核磁检测设备等具有中频磁场等干扰信号的场合， 计算机等控制设备需要远离干扰源， 一些现场的检测信号在传输时也 会受到严重的干扰。为了使信号可靠传输，特别在较长距离时，必须 克服这种干扰。现有的处理方法可有如下几种l)釆用直接中频信 号的传输，由A/D转换后直接进行数字处理，但如有多路信号检测， 则A/D转换器和计算机的速度都要求较高，难以达到。2)釆用中频 信号精密全波整流后，直接进行传输，但在检测小信号时，会受到较 大的影响。3)釆用中频信号精密全波整流后，将其进行V/F转换，变为频率信号传送，但在变为某一频率信号时，也会受到较大的干扰 影响。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种不仅可以提高小信 号时的抗干扰能力，还可以避免某些特定干扰频率的强抗干扰的中频 信号调理装置。本发明结构简单、使用方便、转换速度快、精度较高。
可以应用到各种需要强抗干扰的交流和直流信号传输的场合。本发明的原理框图如图l所示，包括有放大器l、整流器2、滤波及放大电路3、三角波发生器4、 PWM合成电路5、差动输出电路6， 其中放大器1的输入端与中频信号的输入口连接，整流器2的输入端 与放大器1的输出端连接，滤波及放大电路3的输入端与整流器2的 输出端连接，滤波及放大电路3的输出端及三角波发生器4的输出端 与P丽合成电路5的输入端连接，PWM合成电路5的输出端与差动输 出电路6的输入端连接。上述放大器1包括有放大器U1、电阻R1、 R2、电容C1、可变电 阻WR1，其中放大器U1的正输入端及负输入端分别通过电阻R1、 R2 与中频信号的输入口连接，电阻R17分别与放大器U1的正输入端及 电源地连接，电容C1及可变电阻WR1并联在放大器U1的负输入端与 输出端之间。上述整流器2包括有放大器U2A、 U2B、电阻R3-R9、电容C2、 二极管D1、 D2,其中放大器U2A、 U2B的正输入端分别通过电阻R4、 R8与放大器Ul的输出端连接，放大器U2A的负输入端过电阻R3接 地，电阻R6与二极管Dl组成的串联电路及电阻R5与二极管D2组成 的串联电路并联在放大器U2A的负输入端与输出端之间，放大器U2B 的负输入端通过电阻R7与二极管D2的阳极连接，电容C2及电阻R9 并联在放大器U2B的负输入端与输出端之间。上述滤波及放大电路3包括有放大器U3B，电阻R10、 Rll、 R12, 电容C3、 C4、 C5，可变电阻WR3，其中放大器U3B的正输入端通过电 阻R12接地，负输入端通过电阻Rll与放大器U2B的输出端连接及分 别与电容C3、 C4的一端连接，电容C3、 C4的另一端接地；电容C5 及可变电阻WR3并联在放大器U3B的负输入端与输出端之间。上述三角波发生器4包括有放大器U3C、 U3D，电阻R13、 R14、 R15,电容C6，可变电阻WR4，其中放大器U3C的正输入端及放大器 U3D的负输入端接地，放大器U3C的负输入端通过可变电阻WR4及电 阻R15与放大器U3D的输出端连接，电容C6并联在放大器U3C的负 输入端与输'出端之间，电阻R14并联在放大器U3D的正输入端与输出 端之间，电阻Rl 3并联在放大器U3D的正输入端与放大器U3C的输出 端之间。上述P丽合成电路5为放大器U3A。上述差动输出电路6包括有差动器U4及电阻R16,差动器U4的 输入端通过电阻R16与放大器U3A的输出端连接。本发明由于釆用包括有放大器、整流器、滤波及放大电路、三角 波发生器、P丽合成电路、差动输出电路的结构，中频信号经放大器 后将输出信号送到整流器，变为直流信号，再通过滤波及放大电路输 出为平稳的直流信号，滤波及放大电路的输出与频率发生器的输出经 PWM合成电路合成为占空比根据直流信号大小可变的信号，最后经过 差动输出电路的差动放大输出，进一步提高信号的抗干扰能力。因此， 本发明不仅可以提高小信号时的抗干扰能力，还可以避免某些特定干 扰频率强抗干扰。本发明结构简单、使用方便、转换速度快、精度较 高，可以应用到各种需要强抗干扰的交流和直流信号传输的场合。本 发明是一种方便实用的强抗干扰的中频信号调理装置。
图i为本发明的原理框图；图2为本发明的电路图。
具体实施例方式实施例
本发明的原理框图如图l所示，包括有放大器l、整流器2、滤波及放大电路3、三角波发生器4、 P丽合成电路5、差动输出电路6， 其中放大器1的输入端与中频信号的输入口连接，整流器2的输入端 与放大器1的输出端连接，滤波及放大电路3的输入端与整流器2的 输出端连接，滤波及放大电路3的输出端及三角波发生器4的输出端 与P丽合成电路5的输入端连接，P醫合成电路5的输出端与差动输 出电路6的输入端连接。本发明的电路图如图2所示，本实施例中，上述放大器l包括 有放大器U1、电阻R1、 R2、电容C1、可变电阻WRl,其中放大器U1 的正输入端及负输入端分别通过电阻R1、 R2与中频信号的输入口连 接，电阻R17分别与放大器U1的正输入端及电源地连接，电容C1及 可变电阻WR1并联在放大器Ul的负输入端与输出端之间。上述整流器2包括有放大器U2A、 U2B、电阻R3 R9、电容C2、 二极管D1、 D2,其中放大器U2A、 U2B的正输入端分别通过电阻R4、 R8与放大器Ul的输出端连接，放大器U2A的负输入端过电阻R3接 地，电阻R6与二极管Dl组成的串联电路及电阻R5与二极管D2组成 的串联电路并联在放大器U2A的负输入端与输出端之间，放大器U2B 的负输入端通过电阻R7与二极管D2的阳极连接，电容C2及电阻R9 并联在放大器U2B的负输入端与输出端之间。上述滤波及放大电路3包括有放大器U3B，电阻RIO、 Rll、 R12, 电容C3、 C4、 C5，可变电阻WR3，其中放大器U3B的正输入端通过电 阻R12接地，负输入端通过电阻Rll与放大器U2B的输出端连接及分 别与电容C3、 C4的一端连接，电容C3、 C4的另一端接地；电容C5 及可变电阻WR3并联在放大器U3B的负输入端与输出端之间。上述三角波发生器4包括有放大器U3C、 U3D,电阻R13、 R14、R15，电容C6，可变电阻WR4，其中放大器U3C的正输入端及放大器 U3D的负输入端接地，放大器U3C的负输入端通过可变电阻WR4及电 阻R15与放大器U3D的输出端连接，电容C6并联在放大器U3C的负 输入端与输出端之间，电阻M4并联在放大器U3D的正输入端与输出 端之间，电阻R13并联在放大器U3D的正输入端与放大器U3C的输出 端之间。上述P丽合成电路5为放大器U3A。上述差动输出电路6包括有差动器U4及电阻R16，差动器U4的 输入端通过电阻R16与放大器U3A的输出端连接。本发明工作时，中频信号经放大器1后将输出信号送到精密全波 整流器2，变为直流信号，再通过滤波及放大电路3输出为平稳的直 流信号，三角波发生器4的频率可以避开产生干扰的频率区间，滤波 及放大电路4的输出与三角波发生器4的输出经P寵合成电路5合成 为占空比根据直流信号大小可变的信号，最后经过差动输出电路6的 差动放大输出，进一步提高信号的抗干扰能力。在计算机端，可以釆 用定时检测的方法，得到信号的占空比，从而检测到中频信号的有效 值。
权利要求
1、一种强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于包括有放大器(1)、整流器(2)、滤波及放大电路(3)、三角波发生器(4)、PWM合成电路(5)、差动输出电路(6)，其中放大器(1)的输入端与中频信号的输入口连接，整流器(2)的输入端与放大器(1)的输出端连接，滤波及放大电路(3)的输入端与整流器(2)的输出端连接，滤波及放大电路(3)的输出端及三角波发生器(4)的输出端与PWM合成电路(5)的输入端连接，PWM合成电路(5)的输出端与差动输出电路(6)的输入端连接。
2、 根据权利要求l所述的强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于上 述放大器(1)包括有放大器(Ul)、电阻(Rl、 R2)、电容(C1)、可变电阻(WR1),其中放大器(Ul)的正输入端及负输入端分别通过电阻(Rl、 R2)与 中频信号的输入口连接，电阻R17分别与放大器(Ul)的正输入端及电源地连 接，电容(Cl)及可变电阻(WR1)并联在放大器(Ul)的负输入端与输出端 之间。
3、 根据权利要求2所述的强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于上 述整流器(2)包括有放大器(U2A、 U2B)、电阻(R3 R9)、电容(C2)、 二极 管(Dl、 D2)，其中放大器(U2A、 U2B)的正输入端分别通过电阻(R4、 R8) 与放大器(Ul)的输出端连接，放大器(U2A)的负输入端过电阻(R3)接地， 电阻(R6)与二极管(Dl)组成的串联电路及电阻(R5)与二极管(D2)组成 的串联电路并联在放大器(U2A)的负输入端与输出端之间，放大器(U2B)的 负输入端通过电阻(R7)与二极管(D2)的阳极连接，电容(C2)及电阻(R9) 并联在放大器(U2B)的负输入端与输出端之间。
4、 根据权利要求3所述的强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于上 述滤波及放大电路(3)包括有放大器(U3B)、电阻(RIO、 Rll、 R12)、电容(C3、 C4、 C5)、可变电阻(WR3)，其中放大器(U3B )的正输入端通过电阻(R12 ) 接地，负输入端通过电阻Ull)与放大器(U2B)的输出端连接及分别与电容(C3、 C4)的一端连接，电容(C3、 C4)的另一端接地；电容(C5)及可变电 阻(WR3)并联在放大器(U3B)的负输入端与输出端之间。
5、 根据权利要求4所述的强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于上 述三角波发生器(4)包括有放大器(U3C、 U3D)、电阻(R13、 RH、 R15)、电 容(C6)、可变电阻(WR4),其中放大器(U3C)的正输入端及放大器(U3D) 的负输入端接地，放大器(U3C )的负输入端通过可变电阻(皿4 )及电阻(Rl5 ) 与放大器(U3D)的输出端连接，电容(C6)并联在放大器(U3C)的负输入端 与输出端之间，电阻U14)并联在放大器(U3D)的正输入端与输出端之间， 电阻(R13)并联在放大器(U3D)的正输入端与放大器(U3C)的输出端之间。
6、 根据权利要求5所述的强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于上 述PWM合成电路(5)为放大器(U3A)。
7、 根据权利要求6所述的强抗干扰的中频信号调理装置，其特征在于上 述差动输出电路(6)包括有差动器(U4)及电阻(R16),差动器(U4)的输 入端通过电阻(R16)与放大器(U3A)的输出端连接。
全文摘要
本发明是一种用于强干扰场合的中频信号调理装置。包括有放大器(1)、整流器(2)、滤波及放大电路(3)、三角波发生器(4)、PWM合成电路(5)、差动输出电路(6)，其中放大器(1)的输入端与中频信号的输入口连接，整流器(2)的输入端与放大器(1)的输出端连接，滤波及放大电路(3)的输入端与整流器(2)的输出端连接，滤波及放大电路(3)的输出端及三角波发生器(4)的输出端与PWM合成电路(5)的输入端连接，PWM合成电路(5)的输出端与差动输出电路(6)的输入端连接。本发明不仅可以提高小信号时的抗干扰能力，还可以有效避免某些特定频率干扰信号的干扰。本发明结构简单、使用方便、转换速度快、精度较高，可以应用到各种需要强抗干扰的交流和直流信号传输的场合。
文档编号H04B15/02GK101155000SQ200710030700
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者吴黎明, 唐劲天, 唐露新, 王桂棠, 辉 陈 申请人:广东工业大学