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加速度信號調(diào)理電路設(shè)計及仿真

作者: 時間:2012-06-04 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

通過存入鎖存寄存器中的10位數(shù)D,可選擇1 024個可能的滑動頭位置,對應(yīng)這1 024個值的是電位器從高W到低L的電阻值,D的計算公式如下:
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當設(shè)備進行量程選擇時,將對應(yīng)不同檔位放大倍數(shù)的電阻值寫入寄存器,使芯片上電時滑動頭移動到相應(yīng)的位置,實現(xiàn)增益放大。
1.3 抗混疊濾波器
由于測試環(huán)境中不可避免地存在著各種干擾和噪聲,所以模擬濾波器在存儲測試電路中起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計濾波器時,除考慮滿足濾波截止頻率的要求外,還要考慮滿足測試系統(tǒng)的不失真測試條件即幅頻特性應(yīng)當是常數(shù)(即水平直線),相頻特性應(yīng)當滿足線性關(guān)系。為此利用MAX4255設(shè)計了巴特沃思濾波電路,利用其通帶內(nèi)極大平坦特性,確保了模塊的幅頻特性,由于巴特沃思濾波存在頻率響應(yīng)銳截止較為鈍性的缺點,采用了偶階網(wǎng)絡(luò)濾波技術(shù)以增強頻率衰減速率,并進一步減小紋波參數(shù),確保了模塊的良好線性度。
圖2中C7和C8的參數(shù)與低通截止頻率有關(guān)
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Q在濾波器設(shè)計中被稱為品質(zhì)因數(shù),當Q=0.707時這時的濾波器具有最平直的幅頻特性。將系統(tǒng)濾波截止頻率設(shè)為30 kHz,式中R=R10= R11為15kΩ,則可推算出C7、C8分別為1000pf和510pf。

2 電路分析
近年來隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用,電子產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代,電子設(shè)計自動化技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用,成為了提高電路分析和設(shè)計技能的重要手段。為此通過OrCAD軟件來檢驗電路原理設(shè)計可行性,同時配置出合理的電阻電容參數(shù),從而設(shè)計出高質(zhì)量的電路板。OrCAD是一套功能強大的EDA軟件系統(tǒng),它主要包括3大部分:即內(nèi)置元器件信息系統(tǒng)的原理圖輸入器(Capture CIS10.5)、模擬和混合信號(PSpice10.5)和印制電路板設(shè)計(LayoutPlus10.5),可以充分滿足我們的需要。仿真主要針對信號電路部分進行,仿真連線圖如圖2所示。
2.1 放大仿真試驗
輸人信號為頻率1 kHz、幅值0.1 V的正弦信號V1,來模擬壓電傳感器產(chǎn)生的信號,經(jīng)電荷放大器輸出V2、增益放大器輸出V3、濾波輸出V4后,仿真結(jié)果如圖3所示。其中增益放大倍數(shù)設(shè)為3倍,即R7為15 kΩ,通過仿真可以看出經(jīng)過增益放大后,增益放大信號V3比輸入信號V1放大了3倍,而且1 kHz的輸入信號經(jīng)過濾波后,濾波信號V4的幅值基本與增益放大信號V3的一致,說明對低頻率輸入信號濾波電路不起作用。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/190307.htm

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