CN104410365A - 基于移相处理的带通滤波振荡系统 - Google Patents

基于移相处理的带通滤波振荡系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于移相处理的带通滤波振荡系统，主要由信号变换电路，与信号变换电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的带通滤波电路，以及缓冲电路组成，其特征在于：在缓冲电路和带通滤波电路之间还设置有移相处理电路；所述的移相处理电路由移相芯片U1，三极管VT3，三极管VT2，一端与移相芯片U1的VCC+管脚相连接、另一端与移相芯片U1的IN1管脚相连接的电阻R15，负极经电阻R16后与移相芯片U1的IN1管脚相连接、正极与移相芯片U1的IN2管脚相连接的极性电容C10等组成。本发明采用了移相处理电路，其可以提高振荡电路滤波的稳定性，避免系统因电压不稳而造成滤波不彻底的现像。同时，还采用了LM741集成芯片其灵敏度高，价格低廉。

Description

基于移相处理的带通滤波振荡系统
技术领域
本发明涉及一种系统，具体是指基于移相处理的带通滤波振荡系统。
背景技术
随着电子技术的不断发展，振荡器作为产生重复电子讯号（通常是正弦波或方波）的电子元件应用越来越广泛。其种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。目前广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。 
目前的振荡器系统均设置有允许特定频段的波通过，同时屏蔽其他频段的滤波电路。然而其滤波电路灵敏度低，这就提高了振荡系统的失真度。
发明内容
本发明的目的在于解决目前的振荡系统滤波灵敏度低的缺陷，提供一种滤波灵敏度高的基于移相处理的带通滤波振荡系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：基于移相处理的带通滤波振荡系统，主要由信号变换电路，与信号变换电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的带通滤波电路，以及缓冲电路组成，在缓冲电路和带通滤波电路之间还设置有移相处理电路；所述的移相处理电路由移相芯片U1，三极管VT3，三极管VT2，一端与移相芯片U1的VCC+管脚相连接、另一端与移相芯片U1的IN1管脚相连接的电阻R15，负极经电阻R16后与移相芯片U1的IN1管脚相连接、正极与移相芯片U1的IN2管脚相连接的极性电容C10，正极经电阻R14后与移相芯片U1的NC管脚相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C8，正极与移相芯片U1的OUT管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与移相芯片U1的OUT管脚相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电位器R13，P极与移相芯片U1的OFF1管脚相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D1，以及P极与移相芯片U1的OFF2管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D2组成；所述移相芯片U1的VCC+管脚与带通滤波电路相连接、VCC-管脚接地、OUT管脚与电位器R16的滑动端相连接，三极管VT3的发射极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与带通滤波电路相连接，电容C10的负极与缓冲电路相连。
所述的信号变换电路由转换芯片K1，变压器T1，串接在变压器T1副边同名端与非同名端之间的电容C1，与电容C1相并联的电容C2，集电极与转换芯片K的OSC1管脚相连接、发射极经电阻R1后与转换芯片K的OSC2管脚相连接、基极则经基频石英晶体X后与转换芯片K的OSC2管脚相连的三极管VT1，以及一端同时与转换芯片K1的OUT2管脚和信号放大电路相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R2组成；所述三极管VT1的基极与外部电源相连接，转换芯片K的IN1管脚与变压器T1副边的非同名端相连接、其IN2管脚则与变压器T1副边的同名端相连接、GND管脚与变压器T1原边的非同名端相连、VCC管脚与三极管VT1的基极相连接、OUT2管脚和OUT1管脚均与信号放大电路相连，所述变压器T1原边非同名端接地。
所述的信号放大电路由放大器P1，放大器P2，串接在放大器P1的反相输入端和输出端之间的电阻R6，一端与放大器P1的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R5，串接在放大器P2的反相输入端和输出端之间的电阻R4，以及一端与放大器P2的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述放大器P1的反相输入端与转换芯片K1的OUT1管脚相连接、其输出端则与带通滤波电路相连接，放大器P2的反相输入端与转换芯片K1的OUT2管脚相连接、其输出端则与带通滤波电路相连接。
所述带通滤波电路由第一处理芯片K2，第二处理芯片K3，一端与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接、另一端经电阻R8和电位器R7后与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接的电容C4，一端与第一处理芯片K2的IN1管脚相连接、另一端则与放大器P1的输出端相连接的电容C5，一端与第一处理芯片K2的IN1管脚相连接、另一端与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接的电阻R10，一端与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接、另一端经电阻R9后与第一处理芯片K2的IN2管脚相连接的电容C3，一端同时与第二处理芯片K3的V+管脚和OUT管脚相连接、另一端经电阻R12和电位器R11后与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接的电容C6，以及一端与第二处理芯片K3的IN1管脚相连接、另一端则与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接的电容C7组成；所述第一处理芯片K2的V+管脚与外部电源相连、V-管脚接地，第二处理芯片K3的IN2管脚同时与放大器P2的输出端以及移相芯片U1的VCC+管脚相连接、其V-管脚接地、OUT管脚则与三极管VT2的集电极相连接，电阻R9和电容C3的连接点接地。
所述的缓冲电路由变压器T2，双栅极场效应管Q1，正极与双栅极场效应管Q1的a栅极相连接、负极接地的电容C11，与电容C11相并联的电阻R17，一端与电容C11的正极相连接、另一端经电阻R19后与变压器T2原边的同名端相连接的电阻R18，一端与双栅极场效应管Q1的b栅极相连接、另一端经电容C12后与双栅极场效应管Q1的源极相连接的电阻R20，以及一端与双栅极场效应管Q1的源极相连接、另一端与电阻R20和电容C12的连接点相连接的电阻R21组成；所述双栅极场效应管Q1的b栅极还与极性电容C10的负极相连接、其漏极与变压器T2原边的非同名端相连接，变压器T2副边的同名端接地，电阻R20和电容C12的连接点接地。
所述的移相芯片U1为LM741集成芯片。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
1、本发明采用了移相处理电路，其可以提高振荡电路滤波的稳定性，避免系统因电压不稳而造成滤波不彻底的现像。
2、本发明采用了LM741集成芯片其灵敏度高，价格低廉。
3、本发明通过调整电位器R7和电位器R11，即可以调整振荡系统的滤波频率，扩大了振荡系统的使用范围。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明的基于移相处理的带通滤波振荡系统，主要由信号变换电路，与信号变换电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的带通滤波电路，以及缓冲电路组成，在缓冲电路和带通滤波电路之间还设置有移相处理电路。
所述的移相处理电路由移相芯片U1，三极管VT3，三极管VT2，一端与移相芯片U1的VCC+管脚相连接、另一端与移相芯片U1的IN1管脚相连接的电阻R15，负极经电阻R16后与移相芯片U1的IN1管脚相连接、正极与移相芯片U1的IN2管脚相连接的极性电容C10，正极经电阻R14后与移相芯片U1的NC管脚相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C8，正极与移相芯片U1的OUT管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与移相芯片U1的OUT管脚相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电位器R13，P极与移相芯片U1的OFF1管脚相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D1，以及P极与移相芯片U1的OFF2管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D2组成；所述移相芯片U1的VCC+管脚与带通滤波电路相连接、VCC-管脚接地、OUT管脚与电位器R16的滑动端相连接，三极管VT3的发射极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与带通滤波电路相连接，电容C10的负极与缓冲电路相连。移相处理电路，可以提高振荡电路滤波的稳定性，避免系统因电压不稳而造成滤波不彻底的现像。为了更好的现像本发明的目的，所述的移相芯片U1优选为LM741集成芯片，其灵敏度高，价格低廉。
所述的信号变换电路由转换芯片K1，变压器T1，串接在变压器T1副边同名端与非同名端之间的电容C1，与电容C1相并联的电容C2，集电极与转换芯片K的OSC1管脚相连接、发射极经电阻R1后与转换芯片K的OSC2管脚相连接、基极则经基频石英晶体X后与转换芯片K的OSC2管脚相连的三极管VT1，以及一端同时与转换芯片K1的OUT2管脚和信号放大电路相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R2组成；所述三极管VT1的基极与外部电源相连接，转换芯片K的IN1管脚与变压器T1副边的非同名端相连接、其IN2管脚则与变压器T1副边的同名端相连接、GND管脚与变压器T1原边的非同名端相连、VCC管脚与三极管VT1的基极相连接、OUT2管脚和OUT1管脚均与信号放大电路相连，所述变压器T1原边非同名端接地。信号变换电路能使振荡系统适用于很宽的频率范围，扩大振荡系统的应用场合。为了更好的实施本发明，该转换芯片K1优选为NE602，其使用方便并且具有很好的信噪比和三阶互调指标。
系统中设置有信号放大电路，其能对所输入的信号予以放大，保证输出的信号维持恒定的数值。其由放大器P1，放大器P2，串接在放大器P1的反相输入端和输出端之间的电阻R6，一端与放大器P1的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R5，串接在放大器P2的反相输入端和输出端之间的电阻R4，以及一端与放大器P2的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述放大器P1的反相输入端与转换芯片K1的OUT1管脚相连接、其输出端则与带通滤波电路相连接，放大器P2的反相输入端与转换芯片K1的OUT2管脚相连接、其输出端则与带通滤波电路相连接。
所述带通滤波电路由第一处理芯片K2，第二处理芯片K3，一端与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接、另一端经电阻R8和电位器R7后与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接的电容C4，一端与第一处理芯片K2的IN1管脚相连接、另一端则与放大器P1的输出端相连接的电容C5，一端与第一处理芯片K2的IN1管脚相连接、另一端与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接的电阻R10，一端与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接、另一端经电阻R9后与第一处理芯片K2的IN2管脚相连接的电容C3，一端同时与第二处理芯片K3的V+管脚和OUT管脚相连接、另一端经电阻R12和电位器R11后与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接的电容C6，以及一端与第二处理芯片K3的IN1管脚相连接、另一端则与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接的电容C7组成；所述第一处理芯片K2的V+管脚与外部电源相连、V-管脚接地，第二处理芯片K3的IN2管脚同时与放大器P2的输出端以及移相芯片U1的VCC+管脚相连接、其V-管脚接地、OUT管脚则与三极管VT2的集电极相连接，电阻R9和电容C3的连接点接地。该带通滤波电路由两个LM742处理芯片级联而成，其构成两个相同的RC滤波器，因此可以大大的提高振荡系统滤波的灵敏度，从而降低了系统的失真度。同时，只要调整电路中的电位器R7和电位器R11，即可调整电路的滤波频率。
其中，缓冲电路由变压器T2，双栅极场效应管Q1，正极与双栅极场效应管Q1的a栅极相连接、负极接地的电容C11，与电容C11相并联的电阻R17，一端与电容C11的正极相连接、另一端经电阻R19后与变压器T2原边的同名端相连接的电阻R18，一端与双栅极场效应管Q1的b栅极相连接、另一端经电容C12后与双栅极场效应管Q1的源极相连接的电阻R20，以及一端与双栅极场效应管Q1的源极相连接、另一端与电阻R20和电容C12的连接点相连接的电阻R21组成；所述双栅极场效应管Q1的b栅极还与极性电容C10的负极相连接、其漏极与变压器T2原边的非同名端相连接，变压器T2副边的同名端接地，电阻R20和电容C12的连接点接地。通过缓冲电路的作用可以有效的防止系统中的负载效应以及因负载变化而产生的频率漂移现像。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.基于移相处理的带通滤波振荡系统，主要由信号变换电路，与信号变换电路相连接的信号放大电路，与信号放大电路相连接的带通滤波电路，以及缓冲电路组成，其特征在于：在缓冲电路和带通滤波电路之间还设置有移相处理电路；所述的移相处理电路由移相芯片U1，三极管VT3，三极管VT2，一端与移相芯片U1的VCC+管脚相连接、另一端与移相芯片U1的IN1管脚相连接的电阻R15，负极经电阻R16后与移相芯片U1的IN1管脚相连接、正极与移相芯片U1的IN2管脚相连接的极性电容C10，正极经电阻R14后与移相芯片U1的NC管脚相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C8，正极与移相芯片U1的OUT管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与移相芯片U1的OUT管脚相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电位器R13，P极与移相芯片U1的OFF1管脚相连接、N极与三极管VT3的基极相连接的二极管D1，以及P极与移相芯片U1的OFF2管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D2组成；所述移相芯片U1的VCC+管脚与带通滤波电路相连接、VCC-管脚接地、OUT管脚与电位器R16的滑动端相连接，三极管VT3的发射极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与带通滤波电路相连接，电容C10的负极与缓冲电路相连。
2.根据权利要求1所述的基于移相处理的带通滤波振荡系统，其特征在于：所述的信号变换电路由转换芯片K1，变压器T1，串接在变压器T1副边同名端与非同名端之间的电容C1，与电容C1相并联的电容C2，集电极与转换芯片K的OSC1管脚相连接、发射极经电阻R1后与转换芯片K的OSC2管脚相连接、基极则经基频石英晶体X后与转换芯片K的OSC2管脚相连的三极管VT1，以及一端同时与转换芯片K1的OUT2管脚和信号放大电路相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R2组成；所述三极管VT1的基极与外部电源相连接，转换芯片K的IN1管脚与变压器T1副边的非同名端相连接、其IN2管脚则与变压器T1副边的同名端相连接、GND管脚与变压器T1原边的非同名端相连、VCC管脚与三极管VT1的基极相连接、OUT2管脚和OUT1管脚均与信号放大电路相连，所述变压器T1原边非同名端接地。
3.根据权利要求2所述的基于移相处理的带通滤波振荡系统，其特征在于：所述的信号放大电路由放大器P1，放大器P2，串接在放大器P1的反相输入端和输出端之间的电阻R6，一端与放大器P1的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R5，串接在放大器P2的反相输入端和输出端之间的电阻R4，以及一端与放大器P2的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述放大器P1的反相输入端与转换芯片K1的OUT1管脚相连接、其输出端则与带通滤波电路相连接，放大器P2的反相输入端与转换芯片K1的OUT2管脚相连接、其输出端则与带通滤波电路相连接。
4.根据权利要求3所述的基于移相处理的带通滤波振荡系统，其特征在于：所述带通滤波电路由第一处理芯片K2，第二处理芯片K3，一端与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接、另一端经电阻R8和电位器R7后与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接的电容C4，一端与第一处理芯片K2的IN1管脚相连接、另一端则与放大器P1的输出端相连接的电容C5，一端与第一处理芯片K2的IN1管脚相连接、另一端与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接的电阻R10，一端与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接、另一端经电阻R9后与第一处理芯片K2的IN2管脚相连接的电容C3，一端同时与第二处理芯片K3的V+管脚和OUT管脚相连接、另一端经电阻R12和电位器R11后与第二处理芯片K3的IN2管脚相连接的电容C6，以及一端与第二处理芯片K3的IN1管脚相连接、另一端则与第一处理芯片K2的OUT管脚相连接的电容C7组成；所述第一处理芯片K2的V+管脚与外部电源相连、V-管脚接地，第二处理芯片K3的IN2管脚同时与放大器P2的输出端以及移相芯片U1的VCC+管脚相连接、其V-管脚接地、OUT管脚则与三极管VT2的集电极相连接，电阻R9和电容C3的连接点接地。
5.根据权利要求4所述的基于移相处理的带通滤波振荡系统，其特征在于：所述的缓冲电路由变压器T2，双栅极场效应管Q1，正极与双栅极场效应管Q1的a栅极相连接、负极接地的电容C11，与电容C11相并联的电阻R17，一端与电容C11的正极相连接、另一端经电阻R19后与变压器T2原边的同名端相连接的电阻R18，一端与双栅极场效应管Q1的b栅极相连接、另一端经电容C12后与双栅极场效应管Q1的源极相连接的电阻R20，以及一端与双栅极场效应管Q1的源极相连接、另一端与电阻R20和电容C12的连接点相连接的电阻R21组成；所述双栅极场效应管Q1的b栅极还与极性电容C10的负极相连接、其漏极与变压器T2原边的非同名端相连接，变压器T2副边的同名端接地，电阻R20和电容C12的连接点接地。
6.根据权利要求1～5任一项所述的基于移相处理的带通滤波振荡系统，其特征在于：所述的移相芯片U1为LM741集成芯片。
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