一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器的製造方法
2024-03-25 01:00:05 1
一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其包括電源模塊、低通濾波控制模塊和至少一路濾波模塊，特點是濾波模塊由濾波輸入通道模塊、電壓跟隨模塊、信號衰減模塊、電平調整模塊、信號放大模塊、開關電容濾波模塊和濾波輸出通道模塊組成，輸入信號經過濾波輸入通道模塊傳輸給電壓跟隨模塊，電壓跟隨模塊將接收到的電壓信號傳輸給信號衰減模塊後再傳輸給電平調整模塊，電平調整模塊輸出的信號經信號放大模塊放大後傳輸給開關電容濾波模塊，低通濾波控制模塊輸出PWM波控制信號到開關電容濾波模塊中，開關電容濾波模塊將接收到的放大信號和PWM波控制信號進行比較匹配後，輸出有用的頻率成分到濾波輸出通道模塊，實現了低通濾波。
【專利說明】—種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多通道低通濾波器，尤其是涉及一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器。
【背景技術】
[0002]多通道低通濾波器可以傳送輸入信號中的有用的頻率成分，衰減或抑制無用的頻率成分。傳統的多通道低通濾波器主要有巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器和橢圓濾波器，三者具有不同的通帶和過渡帶特性。其中，切比雪夫濾波器相對於巴特沃斯濾波器，其過渡帶較窄，相頻特性也較差；橢圓濾波器相對於巴特沃斯濾波器，其過渡帶更陡峭，相頻特性較差。隨著安全生產領域和監測檢測領域中信號濾波要求的提高，傳統的多通道低通濾波器的截止頻率相對較高，其濾波精度和穩定性已越來越不能滿足要求；而巴特沃斯濾波器在通頻帶上具有良好的頻響特性，再匹配上可調節的電平輸出和截止頻率的調節，解決了固定截止頻率和固定輸出電平在實際應用中的不足，在橋梁、大壩、高層建築、隧道、高速公路、電力、石油化工、消防和暖通等安全生產領域和監測檢測領域得到了快速的發展和廣泛的應用。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種輸入範圍寬、輸出電平可調、截止頻率在一定範圍內可調、精度高、頻率響應時幅度波動小、穩定性高，適用於安全生產領域和監測檢測領域的多通道低通濾波器。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為:一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，包括電源模塊、低通濾波控制模塊和至少一路濾波模塊，其特徵在於所述的濾波模塊由濾波輸入通道模塊、電壓跟隨模塊、信號衰減模塊、電平調整模塊、信號放大模塊、開關電容濾波模塊和濾波輸出通道模塊組成，所述的電源模塊分別與所述的低通濾波控制模塊、所述的電壓跟隨模塊、所述的信號衰減模塊、所述的電平調整模塊、所述的信號放大模塊和所述的開關電容濾波模塊連接，所述的濾波輸入通道模塊的信號輸出端與所述的電壓跟隨模塊的信號輸入端連接，所述的電壓跟隨模塊的信號輸出端與所述的信號衰減模塊的信號輸入端連接，所述的信號衰減模塊的信號輸出端與所述的電平調整模塊的信號輸入端連接，所述的低通濾波控制模塊的信號輸出端與所述的電平調整模塊的信號控制端連接，所述的電平調整模塊的信號輸出端與所述的信號放大模塊的信號輸入端連接，所述的信號放大模塊的信號輸出端與所述的開關電容濾波模塊的信號輸入端連接，所述的低通濾波控制模塊的信號輸出端與所述的開關電容濾波模塊的信號控制端連接，所述的開關電容濾波模塊的信號輸出端與所述的濾波輸出通道模塊的信號輸入端連接。
[0005]所述的低通濾波控制模塊主要由微處理晶片及外圍電路組成。
[0006]所述的微處理晶片為型號為ATmega8L_8AC的集成晶片。
[0007]所述的電壓跟隨模塊由整流二極體、第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容和第五電容組成，所述的整流二極體的正極端與所述的第三電容的一端相連接，其公共連接端與所述的濾波輸入通道模塊的信號輸出端連接，所述的整流二極體的負極端接地，所述的第三電容的另一端分別與所述的第二電阻的一端和所述的第一運算放大器的同相信號輸入端連接，所述的第二電阻的另一端接地，所述的第一運算放大器的反相信號輸入端與所述的第一運算放大器的信號輸出端連接，所述的第一運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第一電阻的一端、所述的第一電容的一端和所述的第二電容的一端連接，所述的第一電阻的另一端接入+5V電壓，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的第一運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第三電阻的一端、所述的第四電容的一端和所述的第五電容的一端連接，所述的第三電阻的另一端接入-5V電壓，所述的第四電容的另一端和所述的第五電容的另一端均接地。
[0008]所述的信號衰減模塊由第二運算放大器、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第六電容、第七電容、第八電容和第九電容組成，所述的第五電阻的一端與所述的電壓跟隨模塊的信號輸出端連接，所述的第五電阻的另一端分別與所述的第二運算放大器的反相信號輸入端和所述的第七電阻的一端連接，所述的第七電阻的另一端與所述的第二運算放大器的信號輸出端連接，所述的第二運算放大器的同相信號輸入端與所述的第四電阻的一端連接，所述的第四電阻的另一端接地，所述的第二運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第六電阻的一端、所述的第六電容的一端和所述的第七電容的一端連接，所述的第六電阻的另一端接入+5V電壓，所述的第六電容的另一端和所述的第七電容的另一端均接地，所述的第二運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第八電阻的一端、所述的第八電容的一端和所述的第九電容的一端連接，所述的第八電阻的另一端接入-5V電壓，所述的第八電容的另一端和所述的第九電容的另一端均接地。
[0009]所述的電平調整模塊由高增益可調運算放大器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容和第十四電容組成，所述的高增益可調運算放大器的信號輸入端與所述的信號衰減模塊的信號輸出端連接，所述的高增益可調運算放大器的地端接地，所述的高增益可調運算放大器的一個增益控制端分別與所述的第十電容的一端、所述的第九電阻的一端和所述的第十阻的一端連接，所述的第十電容的另一端和所述的第九電阻的另一端均接地，所述的高增益可調運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第十電阻的另一端、所述的第十一電阻的一端、所述的第十一電容的一端和所述的第十二電容的一端連接，所述的第十一電阻的另一端接入+5V電壓，所述的第十一電容的另一端和所述的第十二電容的另一端均接地，所述的高增益可調運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第十三電阻的一端、所述的第十三電容的一端和所述的第十四電容的一端連接，所述的第十三電阻的另一端接入-5V電壓，所述的第十三電容的另一端和所述的第十四電容的另一端均接地，所述的高增益可調運算放大器的反饋端通過所述的第十二電阻與所述的高增益可調運算放大器的信號輸出端連接。
[0010]所述的高增益可調運算放大器為型號為AD603的運放晶片。
[0011]所述的信號放大模塊由第三運算放大器、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容和第十九電容組成，所述的第十四電阻的一端與所述的電平調整模塊的信號輸出端連接，所述的第十四電阻的另一端分別與所述的第十五電容的一端、所述的第三運算放大器的反相信號輸入端和所述的第十七電阻的一端連接，所述的第十五電容的另一端接地，所述的第十七電阻的另一端與所述的第三運算放大器的信號輸出端連接，所述的第三運算放大器的同相信號輸入端與所述的第十五電阻的一端連接，所述的第十五電阻的另一端接地，所述的第三運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第十六電阻的一端、所述的第十六電容的一端和所述的第十七電容的一端連接，所述的第十六電阻的另一端接入+12V電壓，所述的第十六電容的另一端和所述的第十七電容的另一端均接地，所述的第三運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第十八電阻的一端、所述的第十八電容的一端和所述的第十九電容的一端連接，所述的第十八電阻的另一端接入-12V電壓，所述的第十八電容的另一端和所述的第十九電容的另一端均接地。
[0012]所述的開關電容濾波模塊由開關電容濾波晶片及外圍電路組成。
[0013]所述的開關電容濾波晶片為型號為LTC1164-5CSW的集成晶片。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:輸入信號經過濾波輸入通道模塊傳輸給電壓跟隨模塊，電壓跟隨模塊將接收到的電壓信號傳輸給信號衰減模塊，經信號衰減模塊衰減後傳輸給電平調整模塊，電平調整模塊輸出信號後又經過信號放大模塊放大，然後把信號傳輸給開關電容濾波模塊，低通濾波控制模塊輸出PWM波控制信號到開關電容濾波模塊中，開關電容濾波模塊將接收到的由信號放大模塊傳輸的信號和由低通濾波控制模塊傳輸的PWM波控制信號進行比較匹配後，抑制或衰減無用的頻率成分，輸出有用的頻率成分到濾波輸出通道模塊，實現了低通濾波；其中電壓跟隨模塊會儘可能的提取有用信號，抑制輸入信號中的噪聲幹擾，信號衰減模塊可以減小信號的幅度輸出給電平調整模塊，電平調整模塊調整電平後再經信號放大模塊可以放大低頻小信號波形，在開關電容濾波模塊中採用了 LTC1164-5CSW晶片，具有較高的角頻率精度和較低的溫漂係數，克服了頻率響應時的幅度波動，具有較高的穩定性，很好地滿足了安全生產領域和監測檢測領域的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器的組成框圖；
[0016]圖2為本實用新型的截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器中的低通濾波控制模塊的電路圖；
[0017]圖3為本實用新型的截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器中的電壓跟隨模塊和信號衰減模塊的電路圖；
[0018]圖4為本實用新型的截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器中的電平調整模塊的電路圖；
[0019]圖5為本實用新型的截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器中的信號放大模塊的電路圖；
[0020]圖6為本實用新型的截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器中的開關電容濾波模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。[0022]本實用新型提出的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，如圖1所示，其包括電源模塊1、低通濾波控制模塊2和至少一路濾波模塊，濾波模塊由濾波輸入通道模塊3、電壓跟隨模塊4、信號衰減模塊5、電平調整模塊6、信號放大模塊7、開關電容濾波模塊8和濾波輸出通道模塊9組成，電源模塊I分別與低通濾波控制模塊2、電壓跟隨模塊4、信號衰減模塊5、電平調整模塊6、信號放大模塊7和開關電容濾波模塊8連接，濾波輸入通道模塊3的信號輸出端與電壓跟隨模塊4的信號輸入端連接，電壓跟隨模塊4的信號輸出端與信號衰減模塊5的信號輸入端連接，信號衰減模塊5的信號輸出端與電平調整模塊6的信號輸入端連接，低通濾波控制模塊2的信號輸出端與電平調整模塊6的信號控制端連接，電平調整模塊6的信號輸出端與信號放大模塊7的信號輸入端連接，信號放大模塊7的信號輸出端與開關電容濾波模塊8的信號輸入端連接，低通濾波控制模塊2的信號輸出端與開關電容濾波模塊8的信號控制端連接，開關電容濾波模塊8的信號輸出端與濾波輸出通道模塊9的信號輸入端連接。工作時，待處理的信號通過濾波輸入通道模塊3輸入到電壓跟隨模塊4，電壓跟隨模塊4的信號輸出端輸出的信號送入信號衰減模塊5，信號衰減模塊5對信號進行一定比例的衰減，衰減後的信號通過電平調整模塊6進行電平調節，電平調節後的信號通過信號放大模塊7放大後送入開關電容濾波模塊8進行信號的濾波處理，濾波後的信號最終從濾波輸出通道模塊9輸出，在此信號放大模塊7的放大比例與信號衰減模塊5的衰減比例相同。
[0023]在此具體實施例中，如圖2所示，低通濾波控制模塊2主要由微處理晶片Ul及外圍電路組成，其中，微處理晶片Ul為型號為ATmega8L-8AC的集成晶片，外圍電路主要由4M頻率的有源晶振X1、復位電路和外加DA轉換器組成，有源晶振Xl的電源端即第4腳接+5電壓，有源晶振Xl的電源端通過一個電容C3接地，有源晶振Xl的地端即第2腳接地，有源晶振Xl的信號輸出端即第3腳與ATmega8L-8AC的集成晶片連接。ATmega8L-8AC的集成晶片的PB6端外接有源晶振Xl的第3腳，為系統提供穩定可靠的工作時鐘；其PC6端外接復位電路，可實現上電自動復位和手動按鍵復位的兩種復位方式，可確保控制電路穩定有序的工作同，復位電路如圖2所示包括一個電容Cl、一個電阻R3和一個復位開關S5，電阻R3的一端接+5V電壓，電阻R3的另一端分別與PC6端、復位開關S5的一端及電容Cl的一端連接，復位開關S5的另一端與電容Cl的另一端均接地；DA轉換器如圖2所示主要由DA轉換晶片U2及外圍電路組成，DA轉換晶片U2的型號為TLV5618，微處理晶片Ul的PB2腳、PB3腳、PB5腳為SPI通信接口與外圍的DA轉換器通信以此控制DA轉換器輸出不同的電壓信號，DA轉換器的輸出OUTA與電平調整模塊6的信號控制端連接，微處理晶片Ul通過DA轉換器提供高精度的可變電壓，以此來控制電平調整模塊6對信號的電平進行調節。微處理晶片Ul的PBl腳與開關電容濾波模塊8的信號控制端連接，此腳來實現輸出PWM波控制信號控制開關電容濾波模塊8進行濾波，並通過改變頻率來實現截止頻率的改變。
[0024]在此具體實施例中，如圖3所示，電壓跟隨模塊4由整流二極體Tl、第一運算放大器U101、第一電阻R101、第二電阻R102、第三電阻R103、第一電容C101、第二電容C102、第三電容C103、第四電容C104和第五電容C105組成，整流二極體Tl的正極端與第三電容C103的一端相連接，其公共連接端與濾波輸入通道模塊3的信號輸出端連接，整流二極體Tl的負極端接地，第三電容C103的另一端分別與第二電阻R102的一端和第一運算放大器UlOl的同相信號輸入端連接，第二電阻R102的另一端接地，第一運算放大器UlOl的反相信號輸入端與第一運算放大器UlOl的信號輸出端連接,第一運算放大器UlOl的正電壓輸入端分別與第一電阻RlOl的一端、第一電容ClOl的一端和第二電容C102的一端連接,第一電阻RlOl的另一端接入+5V電壓，第一電容ClOl的另一端和第二電容C102的另一端均接地，第一運算放大器UlOl的負電壓輸入端分別與第三電阻R103的一端、第四電容C104的一端和第五電容C105的一端連接，第三電阻R103的另一端接入-5V電壓，第四電容C104的另一端和第五電容C105的另一端均接地。在此，第一運算放大器UlOl為型號為OP177的運放晶片。
[0025]在此具體實施例中，如圖3所示，信號衰減模塊5由第二運算放大器U102、第四電阻R123、第五電阻R105、第六電阻R106、第七電阻R107、第八電阻R108、第六電容C106、第七電容C107、第八電容C108和第九電容C109組成，第五電阻R105的一端與電壓跟隨模塊4的信號輸出端連接，第五電阻R105的另一端分別與第二運算放大器U102的反相信號輸入端和第七電阻R107的一端連接，第七電阻R107的另一端與第二運算放大器U102的信號輸出端連接，第二運算放大器U102的同相信號輸入端與第四電阻R123的一端連接，第四電阻R123的另一端接地，第二運算放大器U102的正電壓輸入端分別與第六電阻R106的一端、第六電容C106的一端和第七電容C107的一端連接，第六電阻R106的另一端接入+5V電壓，第六電容C106的另一端和第七電容C107的另一端均接地，第二運算放大器U102的負電壓輸入端分別與第八電阻R108的一端、第八電容C108的一端和第九電容C109的一端連接，第八電阻R108的另一端接入-5V電壓，第八電容C108的另一端和第九電容C109的另一端均接地。在此，第二運算放大器為型號為0P177的運放晶片。
[0026]在此具體實施例中，如圖4所示，電平調整模塊6由高增益可調運算放大器U503、第九電阻R510、第十電阻R511、第十一電阻R512、第十二電阻R513、第十三電阻R514、第十電容C510、第十一電容C511、第十二電容C512、第十三電容C513和第十四電容C514組成，高增益可調運算放大器U503的信號輸入端與信號衰減模塊5的信號輸出端連接，高增益可調運算放大器U503的地端接地，高增益可調運算放大器U503的一個增益控制端分別與第十電容C510的一端、第九電阻R510的一端和第十電阻R511的一端連接，第十電容C510的另一端和第九電阻R510的另一端均接地，高增益可調運算放大器U503的正電壓輸入端分別與第十電阻R511的另一端、第i 電阻R512的一端、第^ 電容C511的一端和第十二電容C512的一端連接，第十一電阻R512的另一端接入+5V電壓，第十一電容C511的另一端和第十二電容C512的另一端均接地，高增益可調運算放大器U503的負電壓輸入端分別與第十三電阻R514的一端、第十三電容C513的一端和第十四電容C514的一端連接,第十三電阻R514的另一端接入-5V電壓，第十三電容C513的另一端和第十四電容C514的另一端均接地，高增益可調運算放大器U503的反饋端通過第十二電阻R513與高增益可調運算放大器U503的信號輸出端連接。在此，高增益可調運算放大器U503為型號為AD603的程控運放晶片。
[0027]在此具體實施例中，如圖5所示，信號放大模塊7由第三運算放大器U104、第十四電阻R116、第十五電阻R117、第十六電阻R118、第十七電阻R119、第十八電阻R120、第十五電容C115、第十六電容C116、第十七電容C117、第十八電容C118和第十九電容C119組成，第十四電阻R116的一端與電平調整模塊6的信號輸出端連接，第十四電阻R116的另一端分別與第十五電容C115的一端、第三運算放大器U104的反相信號輸入端和第十七電阻Rl 19的一端連接，第十五電容Cl 15的另一端接地，第十七電阻Rl 19的另一端與第三運算放大器U104的信號輸出端連接,第三運算放大器U104的同相信號輸入端與第十五電阻Rl 17的一端連接，第十五電阻Rl 17的另一端接地，第三運算放大器U104的正電壓輸入端分別與第十六電阻R118的一端、第十六電容C116的一端和第十七電容C117的一端連接,第十六電阻R118的另一端接入+12V電壓，第十六電容C116的另一端和第十七電容C117的另一端均接地，第三運算放大器U104的負電壓輸入端分別與第十八電阻R120的一端、第十八電容C118的一端和第十九電容C119的一端連接，第十八電阻R120的另一端接入-12V電壓，第十八電容C118的另一端和第十九電容C119的另一端均接地。在此，第三運算放大器U104為型號為0P177的運放晶片。
[0028]在此具體實施例中，如圖6所示，開關電容濾波模塊8由開關電容濾波晶片U105及外圍電路組成，其中，開關電容濾波晶片U105為型號為LTC1164-5CSW的集成晶片。在圖6中，開關電容濾波晶片U105的第2腳與信號放大模塊7的信號輸出端連接，接入信號放大模塊7輸出的輸出信號；開關電容濾波晶片U105的第12腳通過一個電阻R122與低通濾波控制模塊2的信號輸出端連接，接入低通濾波控制模塊2輸出的PWM波控制信號；開關電容濾波晶片U105的第9腳與濾波輸出通道模塊9的信號輸入端連接。工作時，開關電容濾波晶片U105接收到低通濾波控制模塊2傳輸的PWM波控制信號和信號放大模塊7的輸出信號後，開關電容濾波晶片U105將接收到的由信號放大模塊7輸出的輸出信號與由低通濾波控制模塊2輸出的PWM波控制信號匹配後，輸出有用的頻率成分到濾波輸出通道模塊9，實現低通濾波，其中開關電容濾波晶片U105的角頻率精度可以達到0.03%，溫漂係數可以達到 0.0002dB/°Co
[0029]在此具體實施例中，電源模塊I採有現有的電源模塊；濾波輸入通道模塊3和濾波輸出通道模塊9均可由簡單的2pin的接線端子組成。
【權利要求】
1.一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，包括電源模塊、低通濾波控制模塊和至少一路濾波模塊，其特徵在於所述的濾波模塊由濾波輸入通道模塊、電壓跟隨模塊、信號衰減模塊、電平調整模塊、信號放大模塊、開關電容濾波模塊和濾波輸出通道模塊組成，所述的電源模塊分別與所述的低通濾波控制模塊、所述的電壓跟隨模塊、所述的信號衰減模塊、所述的電平調整模塊、所述的信號放大模塊和所述的開關電容濾波模塊連接，所述的濾波輸入通道模塊的信號輸出端與所述的電壓跟隨模塊的信號輸入端連接，所述的電壓跟隨模塊的信號輸出端與所述的信號衰減模塊的信號輸入端連接，所述的信號衰減模塊的信號輸出端與所述的電平調整模塊的信號輸入端連接，所述的低通濾波控制模塊的信號輸出端與所述的電平調整模塊的信號控制端連接，所述的電平調整模塊的信號輸出端與所述的信號放大模塊的信號輸入端連接，所述的信號放大模塊的信號輸出端與所述的開關電容濾波模塊的信號輸入端連接，所述的低通濾波控制模塊的信號輸出端與所述的開關電容濾波模塊的信號控制端連接，所述的開關電容濾波模塊的信號輸出端與所述的濾波輸出通道模塊的信號輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的低通濾波控制模塊主要由微處理晶片及外圍電路組成。
3.根據權利要求2所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的微處理晶片為型號為ATmega8L-8AC的集成晶片。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的電壓跟隨模塊由整流二極體、第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容和第五電容組成，所述的整流二極體的正極端與所述的第三電容的一端相連接，其公共連接端與所述的濾波輸入通道模塊的信號輸出端連接，所述的整流二極體的負極端接地，所述的第三電容的另一端分別與所述的第二電阻的一端和所述的第一運算放大器的同相信號輸入端連接，所述的第二電阻的另一端接地，所述的第一運算放大器的反相信號輸入端與所述的第一運算放大器的信號輸出端連接，所述的第一運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第一電阻的一端、所述的第一電容的一端和所述的第二電容的一端連接，所述的第一電阻的另一端接入+5V電壓，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的第一運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第三電阻的一端、所述的第四電容的一端和所述的第五電容的一端連接，所述的第三電阻的另一端接入-5V電壓，所述的第四電容的另一端和所述的第五電容的另一端均接地。
5.根據權利要求4所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的信號衰減模塊由第二運算放大器、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第六電容、第七電容、第八電容和第九電容組成，所述的第五電阻的一端與所述的電壓跟隨模塊的信號輸出端連接，所述的第五電阻的另一端分別與所述的第二運算放大器的反相信號輸入端和所述的第七電阻的一端連接，所述的第七電阻的另一端與所述的第二運算放大器的信號輸出端連接，所述的第二運算放大器的同相信號輸入端與所述的第四電阻的一端連接，所述的第四電阻的另一端接地，所述的第二運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第六電阻的一端、所述的第六電容的一端和所述的第七電容的一端連接，所述的第六電阻的另一端接入+5V電壓，所述的第六電容的另一端和所述的第七電容的另一端均接地，所述的第二運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第八電阻的一端、所述的第八電容的一端和所述的第九電容的一端連接，所述的第八電阻的另一端接入-5V電壓，所述的第八電容的另一端和所述的第九電容的另一端均接地。
6.根據權利要求5所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的電平調整模塊由高增益可調運算放大器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十電容、第i 電容、第十二電容、第十三電容和第十四電容組成，所述的高增益可調運算放大器的信號輸入端與所述的信號衰減模塊的信號輸出端連接，所述的高增益可調運算放大器的地端接地，所述的高增益可調運算放大器的一個增益控制端分別與所述的第十電容的一端、所述的第九電阻的一端和所述的第十電阻的一端連接，所述的第十電容的另一端和所述的第九電阻的另一端均接地，所述的高增益可調運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第十電阻的另一端、所述的第十一電阻的一端、所述的第十一電容的一端和所述的第十二電容的一端連接，所述的第十一電阻的另一端接入+5V電壓，所述的第十一電容的另一端和所述的第十二電容的另一端均接地，所述的高增益可調運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第十三電阻的一端、所述的第十三電容的一端和所述的第十四電容的一端連接，所述的第十三電阻的另一端接入-5V電壓，所述的第十三電容的另一端和所述的第十四電容的另一端均接地，所述的高增益可調運算放大器的反饋端通過所述的第十二電阻與所述的高增益可調運算放大器的信號輸出端連接。
7.根據權利要求6所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的高增益可調運算放大器為型號為AD603的運放晶片。
8.根據權利要求6所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的信號放大模塊由第三運算放大器、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第十八電容和第十九電容組成，所述的第十四電阻的一端與所述的電平調整模塊的信號輸出端連接，所述的第十四電阻的另一端分別與所述的第十五電容的一端、所述的第三運算放大器的反相信號輸入端和所述的第十七電阻的一端連接，所述的第十五電容的另一端接地，所述的第十七電阻的另一端與所述的第三運算放大器的信號輸出端連接，所述的第三運算放大器的同相信號輸入端與所述的第十五電阻的一端連接，所述的第十五電阻的另一端接地，所述的第三運算放大器的正電壓輸入端分別與所述的第十六電阻的一端、所述的第十六電容的一端和所述的第十七電容的一端連接，所述的第十六電阻的另一端接入+12V電壓，所述的第十六電容的另一端和所述的第十七電容的另一端均接地，所述的第三運算放大器的負電壓輸入端分別與所述的第十八電阻的一端、所述的第十八電容的一端和所述的第十九電容的一端連接，所述的第十八電阻的另一端接入-12V電壓，所述的第十八電容的另一端和所述的第十九電容的另一端均接地。
9.根據權利要求8所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的開關電容濾波模塊由開關電容濾波晶片及外圍電路組成。
10.根據權利要求9所述的一種截止頻率和增益可調的多通道低通濾波器，其特徵在於所述的開關電容濾波晶片為型號為LTC1164-5CSW的集成晶片。
【文檔編號】H03H17/02GK203574616SQ201320747530
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】李宏偉, 石勝飛 申請人:寧波杉工結構監測與控制工程中心有限公司