高精度桥式传感器信号调理电路设计与实现

针对桥式传感器数据采集系统中桥式传感器输出的信号微弱、噪声大,不能直接进行A/D采集的问题,为了提高数据采集系统的精度,设计了桥式传感器信号的调理电路。设计采用FPGA作为主控芯片,实现了整个调理电路的程控,并给出了电路的硬件设计;具体介绍了程控桥式传感器接口模块、程控放大模块和程控滤波模块的设计,放大增益范围为0～60 dB可调,滤波截止频率范围为0～50 kHz可调,操作方便,灵活性高,成本低,有着非常好的交流和直流性能。经仿真和实验验证,直流精度优于0.1%,能广泛应用于相关工程领域。     

基于STM32的流式细胞仪基线自恢复程控放大电路设计

针对流式细胞仪在信号放大时不同增益系数存在不同基线电压,导致信噪比降低、采样动态范围下降的问题,设计了基于STM32的基线电平自恢复程控放大电路。分析了基线电压产生原因,通过STM32控制多路复用器及运放实现了各种增益信号的放大,利用乘法器DAC实现信号衰减,STM32的A/D和D/A转换与数字开关及运放的结合实现基线电压的去除。经电路设计及实验验证,系统能实现基线电压小于1.2 mV情况下5 MHz带宽信号的±40 dB增益调节,增益为40 dB时,信噪比可达72 dB,满足流式细胞仪信号采集要求。     

基于VCA810的电压控制动态带通滤波器设计(英文)

为了有效地对信号进行选频滤波,基于电压控制增益宽带放大器VCA810,本文设计实现了具有增益补偿的压控动态带通滤波器。文中分析了滤波器的系统传输函数,通过实验测试给出了一定频率范围内的增益补偿电压,并设计了增益补偿电路和控制电压产生电路。在滤波器带宽一定的情况下,通过改变控制电压使带通滤波器的中心频率在1-20kHz范围内调整。系统结构简单,噪声小,性能稳定,调节方便。     

基于AT89C51和MAX262的程控滤波器设计

设计的程控滤波器由电源电路、程控放大器、程控滤波器、控制及显示电路组成,以AT89C51和MAX262为控制中心,通过键盘设置可以很方便地把滤波器设置为高通、低通或带通方式;调节程控放大器的放大增益;改变滤波器的中心或截止频率及品质因数,并通过LCD显示滤波器的中心或截止频率和放大增益,整个系统提供了友好的人机交互界面,具有使用方便,通用性强的特点。     

基于单片机可编程低通滤波器设计

用单片机对仪用放大器和可编程滤波器芯片MAX262进行程序控制，可以同时对两路输入信号进行二阶低通、高通、带通、带阻以及全通滤波处理，滤波器的中心频率在15-50kHz频率范围内可实现64级程控调节，其Q值在0．5-64范围内实现128级程控调节：并提出一种可编程控制放大低通滤波系统的方案。     

一种表面肌电信号采集装置的实现

为了更有效地采集到表面肌电信号(Surface elctromyography,sEMG),设计了一种基于高阶滤波的sEMG信号采集装置。两级可调放大电路及高阶Sallen-Key带通滤波器解决了传统sEMG信号采集电路中放大增益不可调、滤波阶数较低等问题。实验结果表明,所设计的sEMG采集装置可以很好地抑制工频干扰,滤波部分阻带下降近似达到-100 dB/dec,可以有效提取20-500 Hz之间的有用信号,放大增益可达60 dB。     

一种表面肌电信号采集装置的实现（英文）

为了更有效地采集到表面肌电信号(Surface elctromyography, sEMG),设计了一种基于高阶滤波的sEMG信号采集装置。两级可调放大电路及高阶Sallen-Key带通滤波器解决了传统sEMG信号采集电路中放大增益不可调、滤波阶数较低等问题。实验结果表明,所设计的sEMG采集装置可以很好地抑制工频干扰,滤波部分阻带下降近似达到-100 dB/dec,可以有效提取20-500 Hz之间的有用信号,放大增益可达60 dB。     

基于DDS的数字程控滤波器的设计

数字程控滤波器主要由信号放大电路、滤波电路、时钟脉冲产生电路、单片机控制电路和液晶显示电路等组成。单片机根据输入参数控制仪用放大器的外接电阻和开关电容滤波器的时钟信号,对输入小信号进行相应的放大、低通和高通滤波处理。提出了采用直接数字频率合成技术为开关电容滤波器提供时钟脉冲。有效地控制高／低滤波电路的截止频率。测试结果表明设计的程控滤波器满足设计要求。     

一种可调低通有源滤波器的设计

给出了一种用单片机控制、通带边界频率可调、适用于较高频率的有源滤波器的设计方法。以一个通带边界频率调整范围为190k～505kHz，调整步长为15kHz。滤波器的阻带衰减大于50dB的滤波器设计为例进行了说明。实测结果表明，该设计方案具有较低的元件参数灵敏度。     

光斑位置检测系统中自动增益控制电路的设计与实现

文中设计了一种应用于激光通信光斑位置检测系统的自动增益控制(AGC)电路。该电路采用数字式增益控制、两级放大实现,第一级为可变增益放大电路,用于实现对放大电路增益的控制并将电流信号转换为电压信号,第二级为固定增益的反向放大电路,实现对电压信号的反向,以满足A/D转换对模拟输入信号的要求。实验结果表明,该放大电路可以实现对9 n A~90μA的输入电流的线性放大,总增益可控动态范围为94~154 d B,在增益为154 d B时,输出总噪声为85.2μV,满足光斑位置检测系统对放大电路低噪声、高增益、宽动态范围的需求。     

起重机低成本红外遥控系统研制

遥控系统以单片机为核心,通过红外线来发射和接收信号,用模拟开关把单片机输出的PWM信号,通过低通滤波变换成可控的直流电压,然后经过放大电路,再用能输出较大功率的复合管放大输出,而电动机的正反转则由继电器的通断来控制,从而来控制起重机在三维空间中的运行。     

Optimality based repetitive controller design for track-following servo system of optical disk drives

In an optical disk drive servo system, to attenuate the external periodic disturbances induced by inevitable disk eccentricity, repetitive control has been used successfully. The performance of a repetitive controller greatly depends on the bandwidth of the low-pass filter included in the repetitive controller. However, owing to the plant uncertainty and system stability, it is difficult to maximize the bandwidth of the low-pass filter. In this paper, we propose an optimality based repetitive controller design method for the track-following servo system with norm-bounded uncertainties. By embedding a lead compensator in the repetitive controller, both the system gain at periodic signal’s harmonics and the bandwidth of the low-pass filter are greatly increased. The optimal values of the repetitive controller’s parameters are obtained by solving two optimization problems. Simulation and experimental results are provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

基于单片机控制的DDS信号源设计

介绍了直接数字频率合成(DDS)信号源的设计.该系统分成3个主要模块,分别是:直接数字频率模块,键盘和LCD控制模块和低通椭圆滤波模块.基于单片机有足够的空闲输入输出引脚,DDS模块中的AD9851采用并行工作模式.在低通椭圆滤波模块,采用了基于反归一法设计的截止频率为25 MHz的低通椭圆滤波器.最后附上了电路图和系...     

磁悬浮飞轮低阶变增益鲁棒控制器设计

介绍了一种能在大转速范围内有效抑制章动,同时克服高频噪声干扰的鲁棒控制方法。该方法利用零极点对造成的相位突变提供章动阻尼,用低通滤波器降低高频增益,通过一种变增益方法使转子在整个转速范围内稳定,并且其鲁棒性可由μ分析方法进行检验。仿真结果表明,此方法能有效解决转子章动问题,是一种容易实现的低阶变增益鲁棒控制方法。     

力矩电动机驱动的砂轮自动更换系统试验台调试和检测

提出了一种适用于力矩电动机的伺服优化方法,通过添加低通滤波器的方式实现电动机性能的优化.首先分析了力矩电动机的幅频特性与相频特性,然后根据分析结果添加低通滤波器并调节相应参数.重复上述调试过程,从而获得合理的优化参数和理想的电动机性能曲线,达到了消除噪声、增大力矩电动机的速度增益及位置增益的效果,提高了力矩电动机的精度和刚度.最后利用激光干涉仪测量系统对试验台进行检测,证明定位精度和重复定位精度指标均满足.     

Design of UWB Band-pass Filters with GPS Band Rejection

This paper presents a compact Ultra-Wideband(UWB)band-pass filter using a high-pass filter and a low-pass one,and the resonator with lumped elements.The structure of our proposed band-pass filter is very simple and the Defected Ground Structure(DGS)structure is used to get the low-pass filter characteristics.This proposed band-pass filter can be much smaller than a cascaded type filter.As a result of simulation,the insertion loss is less than 0.3 dB throughout the pass-band of 2.2 GHz～10.6 GHz,while the return loss is more than 18 dB.And it has rejection level of 36 dB at GPS band.     

Resonant frequency characterization of MEMS based energy harvesters by harmonic sampling analysis method

This paper presents a new and accurate experimental method based on harmonic distortion analysis to determine the resonant frequency of MEMS devices to be used as energy scavengers or more generally in widespread MEMS-based applications. This technique uses the mechanical–electrical analogy of MEMS variable capacitor acting as a low-pass filter to give access to both resonant frequency and damping factor of the mechanical system through the determination of the filter parameters as the cut-off frequency. Resonant frequencies ranging from 0.8 kHz to 5 kHz of electrostatic actuated MEMS-based harvesters have been measured by this technique with an uncertainty as low as a few parts in 10³ in a good agreement with measurements carried out by using Deep Level Transient Spectroscopy system.