一種基於差分放大電路的頻率增益式信號處理系統的製作方法

2023-04-25 03:01:51

本實用新型涉及電子領域，具體的說，是一種基於差分放大電路的頻率增益式信號處理系統。

背景技術：

隨著高科技的蓬勃發展，人臉識別系統作為人體密碼因其的便利性已經被人們廣範使用。加之現在智能化管理已經走進了人們的社會生活，一座座智能化大廈拔地而起，適應信息的時代需要，作為高尚的建築和辦公環境，必須在功能上滿足當前和未來發展的需求，成為文化和經濟發展的基地。所以人臉識別系統已經被應用於大夏的門禁識別系統中，但因目前的人臉識別系統的信號處理系統無法對圖像信號中的幹擾信號進行消除，同時存在對圖像信號處理不準確，從而導致人臉識別系統的識別精度不高，使人臉識別系統在識別時出現拒認情況，即無法識別出當事人，或者系統進行了錯誤識別，導致處來人員進入到室內，帶來安全隱患。

因此，提供一種能提高抗幹擾能力的人臉識別系統用信號處理系統便是當務之急。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術中的人臉識別系統的信號處理系統抗幹擾能力差，對接收的信號處理不準確的缺陷，提供的一種基於差分放大電路的頻率增益式信號處理系統。

本實用新型通過以下技術方案來實現：一種基於差分放大電路的頻率增益式信號處理系統，主要由處理晶片U，N極與處理晶片U的FREP管腳相連接、P極經電阻R16後與處理晶片U的RC管腳相連接的二極體D6，與處理晶片U的OUT管腳相連接的差分放大電路，正極與二極體D6的P極相連接、負極與差分放大電路相連接的極性電容C8，與處理晶片U相連接的混頻調諧電路，經電感L1後與處理晶片U的COMP管腳相連接的信號增益電路，分別與信號增 益電路和混頻調諧電路相連接的信號頻率校正電路，以及與信號頻率校正電路相連接的信號預處理電路組成；所述混頻調諧電路分別與信號頻率校正電路和差分放大電路相連接。

所述信號增益電路由放大器P2，三極體VT4，三極體VT3，正極經電阻R25後與放大器P2的正極輸入端相連接、負極作為信號增益電路的輸入端並與信號頻率校正電路相連接的極性電容C14，P極順次經電阻R27和電阻R26後與極性電容C14的正極相連接、N極經電阻R29後與三極體VT4的基極相連接的二極體D9，正極經電阻R28後與放大器P2的負極輸入端相連接、負極接地的極性電容C15，負極與三極體VT3的集電極相連接、正極經電阻R30後與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C13，一端與三極體VT3的基極相連接、另一端與三極體VT4的集電極相連接的可調電阻R31，以及P極經電阻R34後與三極體VT3的發射極相連接、N極順次經電阻R33和電阻R32後與三極體VT4的發射極相連接的二極體D10組成；所述三極體VT4的集電極與極性電容C16的正極相連接；所述三極體VT3的發射極經電感L1後與處理晶片U的COMP管腳相連接。

所述差分放大電路由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三極體VT2，負極與極性電容C8的負極相連接、正極與放大器P2的正極輸入端相連接的極性電容C9，P極與放大器P2的輸出端相連接、N極經電感L2後與放大器P2的負極輸入端相連接的二極體D7，負極與二極體D7的N極相連接、正極經電阻R17後與放大器P2的負極輸入端相連接的極性電容C10，P極經電阻R20後與放大器P2的輸出端相連接、N極順次經電阻R22和電阻R23後與放大器P4的輸出端相連接的二極體D8，正極與二極體D8的P極相連接、負極與放大器P4的正極輸入端相連接的極性電容C12，一端與放大器P3的正極輸入端相連接、另一端與極性電容C10的負極相連接後接地的電阻R18，負極與三極體VT2的基極相連接、正極經電阻R19後與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C11，以及負極經電阻R24後與放大器P4的輸出端相連接、正極經電阻R21後與放大器P4的負極輸入端相連接的極性電容C13組成；所述放大器P3的負極輸入端 與處理晶片U的OUT管腳相連接；所述三極體VT2的集電極接地，其發射極與極性電容C13的正極相連接；所述放大器P4的輸出端作為差分放大電路的輸出端。

所述信號預處理電路由放大器P1，正極與放大器P1的正極輸入端相連接、負極作為信號預處理電路的輸入端的極性電容C1，N極與放大器P1的輸出端相連接、P極經電阻R1後與放大器P1的正極輸入端相連接的二極體D1，正極與放大器P1的正極輸入端相連接、負極經電阻R2後與二極體D1的N極相連接的極性電容C2，P極經電阻R5後與放大器P1的輸出端相連接、N極經電阻R3後與放大器P1的正極輸入端相連接的二極體D2，以及負極與放大器P1的負極輸入端相連接、正極經電阻R4後與二極體D2的P極相連接的極性電容C3組成；所述放大器P1的負極輸入端接地，其輸出端與二極體D2的P極共同形成信號預處理電路的輸出端並與信號頻率校正電路相連接。

所述信號頻率校正電路由三極體VT1，P極與放大器P1的輸出端相連接、N極與極性電容C14的負極相連接的二極體D4，P極經電阻R7後與放大器P1的輸出端相連接、N極順次經電阻R8和電阻R9後與二極體D4的N極相連接的二極體D3，正極經電阻R6後與二極體D4的P極相連接、負極與三極體VT1的集電極相連接後接地的極性電容C4，正極與二極體D4的N極相連接、負極與三極體VT1的基極相連接的極性電容C5，以及一端與二極體D4的N極相連接、另一端與三極體VT1的發射極相連接的電阻R10組成；所述三極體VT1的發射極與混頻調諧電路相連接；所述極性電容C4的正極與二極體D2的P極相連接。

所述混頻調諧電路由一端與處理晶片U的THR管腳相連接、另一端與處理晶片U的CMIN管腳相連接的電阻R12，負極與處理晶片U的CMIN管腳相連接、正極經電阻R11後與三極體VT1的發射極相連接的極性電容C6，P極經電阻R13後與三極體VT1的發射極相連接、N極經可調電阻R15後與處理晶片U的OUT管腳相連接的二極體D5，一端與處理晶片U的CMIN管腳相連接、另一端與二極體D5的N極相連接的電阻R14，以及正極與處理晶片U的REF 管腳相連接、負極與二極體D5的N極相連接的極性電容C7組成。

為了本實用新型的實際使用效果，所述處理晶片U優先採用了為LM331集成晶片來實現。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本實用新型具有較強的抗幹擾能力，能將圖像信號中無用信號頻率消除，使信號能準確的傳輸，從而確保本實用新型對圖像信號處理的準確性。

(2)本實用新型能對圖像信號進行頻率校正，使信號的每個頻點的傳輸速度能保持一致；同時，本實用新型還極大的提高了信號頻率的強度，從而有效的提高了本實用新型對信號處理的準確性。

(3)本實用新型能對圖像信號中的混頻進行有效的調諧，使信號的每個頻點保持平穩、清晰，有效的確保了本實用新型能準確的對信號進行處理。

(4)本實用新型能將處理後的圖像信號進行有效的放大後輸出，從而確保了人臉識別系統的識別精度。

(5)本實用新型能使人臉識別系統的識別精度提高70％以上，能有效的防止人臉識別系統進行錯誤識別，從而有效的提高了人臉識別系統的實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的差分放大電路的電路結構示意圖。

圖3為本實用新型的信號增益電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。

實施例

如圖1所示，本實用新型主要由處理晶片U，電阻R16，極性電容C8，二極體D6，信號增益電路，差分放大電路，混頻調諧電路，信號頻率校正電路，以及信號預處理電路組成。

實施時，二極體D6的N極與處理晶片U的FREP管腳相連接、其P極經 電阻R16後與處理晶片U的RC管腳相連接。差分放大電路與處理晶片U的OUT管腳相連接。極性電容C8的正極與二極體D6的P極相連接、負極與差分放大電路相連接。混頻調諧電路與處理晶片U相連接。信號增益電路經電感L1後與處理晶片U的COMP管腳相連接。信號頻率校正電路分別與信號增益電路和混頻調諧電路相連接。其信號預處理電路與信號頻率校正電路相連接。所述信號頻率校正電路與混頻調諧電路相連接。所述處理晶片U的OUT管腳與人臉識別系統的控制器相連接。

其中，所述信號預處理電路由放大器P1，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，極性電容C1，極性電容C2，極性電容C3，二極體D1，以及二極體D2組成。

連接時，極性電容C1的正極與放大器P1的正極輸入端相連接、其負極作為信號預處理電路的輸入端。二極體D1的N極與放大器P1的輸出端相連接、其P極經電阻R1後與放大器P1的正極輸入端相連接。極性電容C2的正極與放大器P1的正極輸入端相連接、其負極經電阻R2後與二極體D1的N極相連接。

同時，二極體D2的P極經電阻R5後與放大器P1的輸出端相連接、其N極經電阻R3後與放大器P1的正極輸入端相連接。極性電容C3的負極與放大器P1的負極輸入端相連接、其正極經電阻R4後與二極體D2的P極相連接。所述放大器P1的負極輸入端接地，其輸出端與二極體D2的P極共同形成信號預處理電路的輸出端並與信號頻率校正電路相連接。

進一步地，所述信號頻率校正電路由三極體VT1，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，極性電容C4，極性電容C5，二極體D3，以及二極體D4組成。

連接時，二極體D4的P極與放大器P1的輸出端相連接、其N極與極性電容C14的負極相連接。二極體D3的P極經電阻R7後與放大器P1的輸出端相連接、其N極順次經電阻R8和電阻R9後與二極體D4的N極相連接。極性電容C4的正極經電阻R6後與二極體D4的P極相連接、其負極與三極體VT1 的集電極相連接後接地。

其中，極性電容C5的正極與二極體D4的N極相連接、其負極與三極體VT1的基極相連接。電阻R10的一端與二極體D4的N極相連接、其另一端與三極體VT1的發射極相連接。所述三極體VT1的發射極與混頻調諧電路相連接；所述極性電容C4的正極與二極體D2的P極相連接。

更進一步地，所述混頻調諧電路由電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，可調電阻R15，極性電容C6，極性電容C7，二極體D5，以及電感L1組成。

連接時，電阻R12的一端與處理晶片U的THR管腳相連接、其另一端與處理晶片U的CMIN管腳相連接。極性電容C6的負極與處理晶片U的CMIN管腳相連接、其正極經電阻R11後與三極體VT1的發射極相連接。二極體D5的P極經電阻R13後與三極體VT1的發射極相連接、其N極經可調電阻R15後與處理晶片U的OUT管腳相連接。電阻R14的一端與處理晶片U的CMIN管腳相連接、其另一端與二極體D5的N極相連接。極性電容C7的正極與處理晶片U的REF管腳相連接、其負極與二極體D5的N極相連接。

如圖2所示，所述差分放大電路由放大器P2，放大器P3，放大器P4，三極體VT2，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電阻R23，電阻R24，極性電容C9，極性電容C10，極性電容C11，極性電容C12，極性電容C13，二極體D7，二極體D8，以及電感L2組成。

連接時，極性電容C9的負極與極性電容C8的負極相連接、其正極與放大器P2的正極輸入端相連接。二極體D7的P極與放大器P2的輸出端相連接、其N極經電感L2後與放大器P2的負極輸入端相連接。極性電容C10的負極與二極體D7的N極相連接、其正極經電阻R17後與放大器P2的負極輸入端相連接。二極體D8的P極經電阻R20後與放大器P2的輸出端相連接、N極順次經電阻R22和電阻R23後與放大器P4的輸出端相連接。

同時，極性電容C12的正極與二極體D8的P極相連接、其負極與放大器P4的正極輸入端相連接。電阻R18的一端與放大器P3的正極輸入端相連接、 其另一端與極性電容C10的負極相連接後接地。極性電容C11的負極與三極體VT2的基極相連接、其正極經電阻R19後與放大器P3的輸出端相連接。極性電容C13的負極經電阻R24後與放大器P4的輸出端相連接、正極經電阻R21後與放大器P4的負極輸入端相連接。

所述放大器P3的負極輸入端與處理晶片U的OUT管腳相連接；所述三極體VT2的集電極接地，其發射極與極性電容C13的正極相連接；所述放大器P4的輸出端作為差分放大電路的輸出端。

如圖3所示，所述信號增益電路由放大器P2，三極體VT3，三極體VT4，電阻R25，電阻R26，電阻R27，電阻R28，電阻R29，電阻R30，可調電阻R31，電阻R32，電阻R33，電阻R34，極性電容C14，極性電容C15，極性電容C16，二極體D9，以及二極體D10組成。

連接時，極性電容C14的正極經電阻R25後與放大器P2的正極輸入端相連接、其負極作為信號增益電路的輸入端並與信號頻率校正電路相連接。二極體D9的P極順次經電阻R27和電阻R26後與極性電容C14的正極相連接、其N極經電阻R29後與三極體VT4的基極相連接。

同時，極性電容C15的正極經電阻R28後與放大器P2的負極輸入端相連接、其負極接地。極性電容C13的負極與三極體VT3的集電極相連接、其正極經電阻R30後與放大器P2的輸出端相連接。可調電阻R31的一端與三極體VT3的基極相連接、其另一端與三極體VT4的集電極相連接。二極體D10的P極經電阻R34後與三極體VT3的發射極相連接、其N極順次經電阻R33和電阻R32後與三極體VT4的發射極相連接。所述三極體VT4的集電極與極性電容C16的正極相連接；所述三極體VT3的發射極經電感L1後與處理晶片U的COMP管腳相連接。

運行時，本實用新型對圖像信號中的高低信號頻率進行穩平處理，並同時將圖像信號中無用信號頻率進行消除或衰減，使輸入的圖像信號能保持平穩的傳輸。本實用新型並對傳輸中的信號頻率進行校正，使圖像信號的每個頻點的傳輸速度能保持一致，本實用新型還將校正後的信號頻率的強度進行了的提高， 有效的確保了信號傳輸的穩定。同時，本實用新型對圖像信號中的混頻進行有效的調諧，使圖像信號的每個頻點保持平穩、清晰，經調諧後信號通過處理晶片U進行分析處理後得到準確的圖像信息。本實用新型將處理晶片U處理後得到的圖像信息進行有效的放大後傳輸給人臉識別系統的控制器，從而確保了人臉識別系統的識別精度。

本實用新型能使人臉識別系統的識別精度提高70％以上，能有效的防止人臉識別系統進行錯誤識別，從而有效的提高了人臉識別系統的實用性。為了本實用新型的實際使用效果，所述處理晶片U優先採用了為LM331集成晶片來實現。

按照上述實施例，即可很好的實現本實用新型。