理论教育 模拟电路信号处理器的设计与应用

模拟电路信号处理器的设计与应用

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:典型模拟电路信号处理器的电路原理图如图11-12所示。图11-12模拟电路信号处理器电路原理图运算放大器A1构成反相放大器,对探测器的输出信号加以放大。其作用是把幅度较大的信号变成窄脉冲信号,以便利用窄脉冲抑制电路排除这些干扰信号。图11-13削波限幅电路响应波形运算放大器A2构成微分比较器和窄脉冲抑制电路。本部分电路首先对削波限幅后的信号进行微分。当比较器A3和时间电路都达到比较门限时,A4输出启动信号。

模拟电路信号处理器的设计与应用

典型模拟电路信号处理器的电路原理图如图11-12所示。

图11-12 模拟电路信号处理器电路原理图

运算放大器A1构成反相放大器,对探测器的输出信号加以放大。该放大器的特点是设计成零偏置,使负信号被抑制,并且根据弹目相对速度调整其通频带。

三极管BG1构成削波限幅器。其作用是把幅度较大的信号变成窄脉冲信号,以便利用窄脉冲抑制电路排除这些干扰信号。其工作原理可用图11-13所示的响应波形加以说明,其中A为目标信号,B为幅度比较大的干扰信号,这两个信号经过削波限幅电路后,大于UW的部分被抑制掉。假定限幅电平为6 V,那么目标信号小于6 V的部分仍能通过此电路而传递到下一级电路;干扰大信号则变为幅度小于6 V、持续时间比较短的两个尖脉冲信号传递到下一级电路中去。如果下一级电路具有这样的功能:从信号电平达到0.3 V开始计时,信号幅度不断增加且持续时间大于T才能通过,那么目标信号可以通过,而窄脉冲信号被抑制。

图11-13 削波限幅电路响应波形(www.daowen.com)

运算放大器A2构成微分比较器和窄脉冲抑制电路。本部分电路首先对削波限幅后的信号进行微分。理论上讲,经微分电路后,凡是线性、上凸、下降形式的信号都不可能达到比较器的比较电平,因此这样的信号将被抑制。当微分信号超过比较电平后,比较器输出近似电源的正信号,并且由R13、C4构成的时间电路开始计时。

运算放大器A3构成第二个微分比较器,对削波限幅信号进行二次微分。当微分信号超过比较电平时,A3输出幅度近似电源的正信号。运算放大器A4构成“与”电路。当比较器A3和时间电路都达到比较门限时,A4输出启动信号。

如果从计时开始至时间T1,A3输出正信号,那么窄脉冲信号不可能与A3输出正信号的时间重叠,因此A4不会输出启动信号。只有在正常目标信号的条件下,A3与时间电路同时存在大于比较电平的正信号输出,A4才输出启动信号。

该信号处理电路可抑制大信号、窄脉冲信号以及各种杂散脉冲,因此具有很强的抗干扰能力。

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