微弱信号检测装置(国科大电子电路大作业)要点
24页1、摘要 1Abstract 1第一章绪论 21.1 微弱信号检测技术概述 21.2 信号检测的方法及微弱信号的特点 21.2.1 常规小信号的检测方法 21.2.2 微弱信号的检测方法 41.2.3 微弱信号的特点 41.3 本文的主要工作 5第二章微弱信号检测装置设计方案选择与论证 62.1 方案选择与论证 62.1.1 系统方案的确定 62.1.2 移相网络设计 92.2 总体方案论述 9第三章基于锁相放大的微弱信号检测装置设计 103.1 锁相放大器原理 103.2 移相网络 103.3 相敏检波器原理分析113.4 电路设计 123.4.1 加法器 123.4.2 纯电阻分压网络 123.4.3 前级放大电路模块 133.4.4 带通滤波器 133.4.5 相敏检波器 13第四章仿真分析与程序设计 164.1 仿真分析 164.1.1 输入信号波形(前置两级放大电路输入波形) 164.1.2 经过前置放大电路和带通滤波器后输出波形 164.1.3 参考信号输入输出波形 174.1.4 LM311 过零比较器输出波形 184.1.5 开关乘法器输出波形 184.1.6 低通滤波输出
2、波形 194.2 程序设计 20第五章 实物展示与测试方案及结果 215.1 实物展示 215.2 测试方案与测试结果 215.2.1 测试仪器 215.2.2 测试方案 215.3 测试结果及分析 235.4 总结 231微弱信号检测装置摘要本系统是基于锁相放大器的微弱信号检测装置,用来检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值。该系统由加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路和显示电路组成。其中加法器和纯电阻分压网络生成微小信号,微弱信号检测电路和显示电路完成微小信号的检测和显示在液晶屏上。本系统是以相敏检波器为核心,将参考信号经过移相器后, 接着通过比较器产生方波去驱动开关乘法器CD4053, 最后通过低通滤波器输出直流信号检测出微弱信号, 将该直流信号送入单片机处理后, 液晶显示出来。 经最终的测试,本系统能较好地完成微小信号的检测。关键词:微弱信号 强噪声 相敏检测AbstractThe system of weak signal detection is based on lock-in amplifier device,used for the detection
3、 of known weak sinusoidal signal under strong noise background frequency . The system consists of an adder,pure resistor divider network, weak signal detection circuit and display circuit. The adder and the pure resistor divider network to produce small signal, weak sig nal detection circuit and display circuit to complete the detection of tiny signal and displayed on the LCD screen. The system is based on a phase sensitive detector as the core, the reference signal through the phase shifter, th
4、en through the comparator produces square wave to drive swtich multiplier CD4053, finally through the low pass filter output DC signal detection of weak signal ,the DC signal was transmitted into the mircrocontroller processing , then the liquid crystal displayed. The system achieves the tiny signal successfully.Key Word : weak signal strong noisephase sensitive detection第一章 绪论1.1 微弱信号检测技术概述在自然现象和规律的科学研究和工程实践中荧光光强;卫星信号的接收;红外探测以 及经常遇到需要检测毫微伏量级信号的问题,比如测定地震的波形和波速;材料分析时测 量生物电信号测量等,这些问题都归结为噪声中的微弱信号的检
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