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声表滤波器根基简介

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  4 21 TTLCMOS模式下的引脚说明如下 GROUD AD9901接地端 尽量靠近器件接到低阻抗地ECL电平的LCC封装图421AD9901的引脚图Fig4 21ThepindataofAD9901图。工作模式下一般接 5VSV 正电源端 TTL。式下连到正电源端 SVBIAS TTL工作模。输入 一般接VCO的输出信号VCOINPUT TTL兼容。MOS模式下 输出摆幅接近 2V到5VOUTPUT 反向输出 在TTL C。外联电阻SETRSETR 用来。与输出电流的最大幅值相等通过SETR电阻的电流。74max SETSETLOADIVRI TTL模式下 SETR端应连接电阻接地 。MOS模式下 输出摆幅接近 2V到5VOUTPUT 正向输出 在TTL C。TL兼容输入 一般接参考输入信号REFERENCEINPUT T。CL模式下一般接 2V图4 21 负电源端E。式下连到负电源端BIASECL模。CL兼容差分反向输入端 一般接VCO的输出信号重庆大学硕士学位论文52VCO INPUT E。正向输入端 一般接VCO的输出信号VCOINPUT ECL兼容差分。 正向输出端OUTPUT。出摆幅为0V到 8V在ECL模式下 输。9901的接地端GROUDAD。器件接低阻抗地尽可能的靠近。外联电阻SETRSETR 用来。与输出电流的最大幅值相等通过SETR电阻的电流。TR应连接电阻接负电源端在ECL工作模式下 SE。ax SETSETLOADIVRI 流过SETR上的电流值0 74 m。 反向输出端OUTPUT。摆幅接近0V到 8V在ECL模式下 输出。兼容差分反向输入端 一般接参考输入信号REFERENCEINPUT ECL。兼容差分同向输入端 一般接参考输入信号REFERENCEINPUT ECL。NPUT、OSCILLATORINPUT是AD9901的两个输入信号 它们是具有相同频率的方波信号 但它们之间存在着相位差 OSCILLATORINPUT的相位超前于REFERENCEINPUT的相位AD9901鉴相电路的工作原理如图4 22所示 22AD9901鉴相的工作原理图Fig422ThefunctionalschematicdiagramofAD9901图4 22中 REFERENCEI。POUTPUT是由两个输入信号经过AD9901内D触发器处理后的变化波形 实现了二分频REFERENCEFLIP FLOPOUTPUT、OSCILLATORFLIP FLO。号提取系统的读取电路设计53其中 360 RIOI即输入相位差 为REFERENCEINPUT基准信号相位RI 减去OSCILLATORINPUT输入信号相位OI XORGATEOUTPUT是两个变化波形通过异或门和逻辑电路后的输出信号 它的占空比与两个输入信号的相位差相对应 内随相位差线性增加其输出信号的占空比 124心电信。与占空比相对应 可以通过后续的低通滤波器得出其输出波形中的虚线表示为输出的直流电平均值 。发器后相应的OSCILLATORFLIP FLOPOUTPUT的相位就滞后于REFERENCEFLIP FLOPOUTPUT的相位45 经过异或门后 输出的方波的占空比为25 同理 如果OSCILLATORINPU输入信号的相位超前于REFERENCEINPUT基准信号的相位90 经过D触发器后相应的OSCILLATORFLIP FLOPOUTPUT相位就超前REFERENCEFLIP FLOPOUTPUT的相位135 经过异或门后输出方波的占空比为75 图4 23所示为AD9901的相位增益曲线输出信号经过RC低通滤波后的电压摆幅大小swV与输入相位差 的关系 可算得 360 swVK 13其中K为鉴相灵敏度且o1 83605mV 6ns360 对于33MHz信号源高频信号 其线ThevoltageswingofAD9901phasedifferences根据图4 22中AD9901的工作原理 如果OSCILLATORINPUT输入信号的相位滞后于REFERENCEINPUT基准信号的相位90 经过D触。于具体那种线性检测范围内时 就不能根据输出方波占空比的大小来推出REFERENCEINPUT和OSCILLATORINPUT的具体相位差可见 当IN2与IN1的相位差的绝对值相等时 输出方波的占空比并不一样 这是因为两个相位差不在同一个线性检测范围内 因此在不明确相位差处。位0 90 因此本文采用移相电路先将读取电路电阻R3上电压的相位超前于高频基准信号的相位90 的单调线性范围内这样就可以根据鉴相器输出方波的占空比 推测出具体的相位差 的大小 从而检测心电信号的变化大小而本文中当谐振传感电路中的变容二极管的容值随着心电信号的变化而变大或变小时 传感电路的重庆大学硕士学位论文54谐振频率也会相应的变大或变小 导致耦合到读取端电感线圈上的电压的相位也会超前或滞后于原来的相。路耦合回的信号经波形变换后从SIG2端口输入 信号源提供的高频基准信号经波形变换后从REF2端口输入本文中AD9901鉴相器采用 5V单电源供电 工作在TTL模式下 其具体电路如图4 24所示 传感电。相输出OUTPUT 它们的输出摆幅均为 2V5VAD9901有两路输出 正相输出OUTPUT和倒。FC33R24R21SIG2REF2VOUT1R23图4 24AD9901鉴相电路图Fig4 24ThecircuitdiagramofAD99014 8低通滤波电路低通滤波器 顾名思义 就是容许低于截止频率的信号通过而高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置RSET9BIAS2REFERENCE INPUT12INPUT5 VS7 VS11OUTPUT6OUTPUT 10GROUND1GROUND3GROUND4GROUND8GROUND13GROUND14U8AD9901KQVCC 5100nFC34100u。幅频特性在通带或在阻带有波动 可以提高选择性 贝塞尔滤波器在通带内有较好的线性相位特性 椭圆滤波器的选择性相对前三种是最好的 但在通带和阻带内均为等波纹幅频特性常用的模拟低通滤波器有巴特沃斯型滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器等 这些滤波器各有特点 巴特沃斯滤波器具有单调下降的幅频特性 切比雪夫滤波器的。7 58 对AD9901的输出信号进行滤波处理本文中采用无源RLC巴特沃斯低通滤波电路 5。带则逐渐下降为零 且随着滤波器阶数越来越高 阻频带振幅就会衰减的越来越快巴特沃斯低通滤波器在通频带内的频率响应曲线最大限度平坦 没有起伏 在阻频。O10口接4心电信号提取系统的读取电路设计55AD9901鉴相后VOUT1端输出的信号 IO11口输出经过滤波后的随心电信号变化的电平值为了减小和抑制50Hz工频干扰的影响 本文设计了一个截止频率为42Hz 27 的4阶无源RLC巴特沃斯低通滤波器 如图4 25所示 I。25The4thpassiveRLClowpassButterworthfilter通过Multisim软件对低通滤波器的滤波性能进行仿真分析 可得它的幅频特性曲线所示L327mHC6680uFR2610ΩL470mHC7330uFR2710ΩIO11IO112IO10IO1001图4 254阶无源RLC巴特沃斯低通滤波器Fig4 。衰减率为 77 5dB 十倍频 达到了设计的要求从图中可以看出 其上限截止频率为42Hz 信号。requencycurveoflowpassButterworthfilter4 9放大电路当鉴相器输出的含有心电信号变化信息的高频方波经过巴特沃斯滤波器后 会输出一条接近于直流的电平 电平的大小会随着心电信号信息的改变而变化AD9901输出占空比为 的方波信号 其低电平为3 2V、高电平为5V 根据式 12和式 13可知 该方波信号经过低通滤波后的输出信号的大小应为 6092du 26巴特沃斯低通滤波器的幅频特性曲线Theamplitude f。好的观察心电信号的信息 需要将电平先经过高通滤波电路滤掉直流电平 然后再进行放大处理但鉴相器输出的方波的幅值范围为 2V5V 经过低通滤波后的电平的范围为 5V为了更。7来对含有心电变化信息的电平信号进行处理和放大本文中采用了超低失调电压双路运算放大器OP0。源供电 运算放大器集重庆大学硕士学位论文56成电路OP07芯片是一种低噪声、非斩波稳零的双极性 双电。25uV 因此在很多应用场合下OP07不需要额外的调零措施由于OP07具有非常低的输入失调电压 对于OP07A最大为。的特点 这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面OP07同时具有输入偏置电流低 OP07A为正负2nA 和开环增益高 对于OP07A为300V mV 。电压漂移 5uV超稳定 2uV month 最大高电源电压范围 3V 22V它具有以下特点 超低偏移 最大偏移150uV 低输入偏置电流 8nA低失调。端 3脚为正向输入端 4脚接地 5脚悬空 6脚为输出 7脚接电源其具体引脚如图4 27所示 1脚和8脚为偏置平衡 2脚为反向输入。3247681U10OP07CP3247681IO11IO12IO110VCC00VCC0VCC000C284 7uF60203VEEIO124VEE1图4 28心电信号放大电路Fig4 28TheamplifiercircuitofECG具体的放大电路原理图如图4 28所示 其中放大电路由三级运算放大器构成 第一级和第二级运算放大器均构成电压跟随器 起到隔离前后级电路的作用 同时也起到缓冲作用图4 27OP07芯片引脚图Fig4 27ThepindataofOP07R301kΩVCC5VVCC5VVCC5VVEE 5VVEE 5VR33680kΩR35500kΩKey A50 R361kΩC1610uFC18100nFC2010uFC21100nFC2210uFC23100nFC2410uFC25100nFC2610uFC27100nFU7OP07CP3247681U9OP07CP。于滤掉巴特沃斯低通滤波器输出的电平信号中的直流成分 保留含有心电信号变化的信息成份 通过Multisim软件仿真得到其幅频特性曲线所示其中 第一级和第二级运算放大器之间的电容28C和电阻33R构成下限截止频率为33281 20 05fRCHz 的1阶RC高通滤波器 用。相位改变引起的电压变化 此时输出的波形与心电信号的变化相一致 即反映了心电信号 根据其电路可以求得放大倍数为 1233530 IOVVRR最高放大倍数为501第三级运算放大器构成同向比例放大电路用来对第二级的输出信号3V进行比例放大 调节电位器4心电信号提取系统的读取电路设计5735R用来改变比例系数 从而放大因。highpassfiltercircuit由图4 29可以看出 在频率处于0 05Hz时 信号衰减 3dB 通带内幅频特性平坦 阻带衰减较大 达到了设计要求图4 291阶RC高通滤波电路的幅频特性曲线Theamplitude frequencycharacteristiccurveoffirst orderRC。信号电压变化为2 35 88mV再通过RC高通滤波电路滤除直流电平分量后得到3V的变化为5 88mV 对其进行200倍放大 得出IO5口输出电压的变化量约为1 176V由表4 2小节和第48节可知 当心电信号变化5mV时 电容二极管最大变化0 14pF 此时IO5口输出信号的电压相位变化约为2 35 经过鉴相电路和低通滤波电路后的输出。nnelA为输入信号 ChannelB为经过RC高通滤波后的信号 ChannelC为经过200倍数放大后IO12口的输出信号在IO11口接入直流电平3 2V 交流幅值5mV、频率10Hz的正弦信号 经过高通滤波和200倍放大后的仿线所示 其中Cha。士学位论文584 10电源电路随着各类便携式产品不断深入到日常生活中的各个环节 人们对于便携式仪器电源的要求也越来越高图4 30放大电路波形仿线Thewaveformsimulationofamplifierscircuit重庆大学硕。间等都成为了衡量一个电源电路能否满足产品要求的参数效率、可靠性、稳定性、输出的功率、小型化和工作时。路简单、体积小、可靠性高等优点 比较适合中小功率的便携式设备 59 本文中电源电路采用了基于电流检测型的芯片MC34063 具有外围电。4 31所示 专用于直流 直流变换器控制部分MC34063是一单片双极型集成电路 如图。制器、比较器、驱动器和大电流输出开关 可以输出1 5A的开关电流片内包含有一个占空比周期控制振荡器、温度补偿带隙基准源、逻辑控。升压变换器、降压变换器和电源反向器能够使用较少的外界元件构成开关式。极管情况下输出可达1 5A的开关电流 输出电压能够调节 振荡频率从100Hz到100kHz它具备以下特点 能在3 0V 40V的输入电压下工作 短路电流限制 低静态电流 无外接三。外接定时电容 管脚4接地 管脚5为内部比较器的反向输入端 管脚6为电源端口 管脚7为电流检测端 外接电阻用来提供恒定电流 管脚8为驱动管集电极 用来驱动内部器件的工作图4 31MC34063的引脚图Fig4 31ThepindataofMC34063图4 31中 管脚1为开关管的集电极 管脚2为开关管的发射极 管脚3为CT脚 用来。流源对外接的定时电容不断的充放电以产生振荡波形当MC34063处于工作状态时 振荡器通过恒。频率仅仅取决于外接定时电容的容量充电和放电电流都是恒定的 振荡。比较器相连的输入端在比较器的输入电平低于阈值电平时为高电平与门中与振荡器相连的输入端在振荡器对外充电时为高电平 与。于放电期间 与门中与振荡器相连的输入端就为低电平 触发器复位 就使得开关管处于关闭状态当这两个输入端都变成高电平时触发器被置为高电平 输出开关管就会导通 反之 若振荡器处。VCC和管脚5之间的电阻上的压降来完成电流限制的功能可以通过检测连接在电源端。 管脚3会对定时电容进行快速的充电以减少充电时间和输出开关管的导通时间 结果是使得输出开关管的关闭时间延长当这个电阻上的压降接近或超过300mv时 电流4心电信号提取系统的读取电路设计59限制电路就开始工作 此时。正电源端 为了整体的便携式考虑 之后改用4 5V电池供电本文中 在调试前期采用的USB端口的 5V端做读取电路的。 其开关管允许的最大电流为1 5A 超过这个值就可能造成此芯片的永久损坏 其具体的 5V电源电压电路如图4 32所示整个读取电路需要用 5V的电源电压 故采用MC34063做电源升压器和反相器用来为整个的读取电路提供 5V电源电压。100uFC3GNDL31uH470uFC8GND 5V转5V反转电源电路图4 32 5V电源电路重庆大学硕士学位论文60Fig4 32The 5Vpowersupplyvoltagecircuit图4 32 需要将45V升压到5V 输出电流最大为600mA 根据其datasheet 60 里的公式可求得 此时限流电阻R31上的最大限制电流为0 76A输出电压符合以下公式 VCC5 R34R33 5V 电压输出纹波约为90mV 纹波系数为1 SC1SE2TC3GND4CII5VCC6IPK7DR8U12MC34063A 8017OhmR31D21N5819L7100uH470uFC51330pFC503kR341kR33GNDGNDGNDVCC 54 5v100nFC48100uFC49GNDL81uH100uFC52GND100R32GND 8033OhmR1D11N5819L247uH470uFC9220pFC71kR33kR5GNDGNDGND 5VCC 5100nFC1。许的最大电流为0 33909mA 其输出电压符合以下公式 R5R3 5v 电压输出纹波约为31mV 纹波系数为0 同理在图432 需要将5V反转为5V 输出电流最大为200mA 电路中限流电阻R1取值为0 33R 所以R1上允。源滤波电路将其影响降到最低这些纹波均可通过后续的电。mDesigner09画图软件对原理图进行了总体的双层PCB封装设计 其PCB版图和实际的整个测试电路板图如图4 33所示411电路板制作实验初期通过软件的仿真功能对局部电路进行了分析验证 画出了读取电路的整体的电路图 附录A 并应用Altiu。池供电 左边的模块为升压电源电路模块 其原理图在附录B中可见图4 33 为了便于携带将USB端口供电改为4 5V的干电。

  下图观察,___(将下面五张图按反应过程顺序用序号排列)写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序___.

  司(以下简称“比特微”)深圳比特微电子科技有限公,16年7月成立于20,成电路芯片及产品/方案的研发、生产及销售主营业务为区块链、人工智能等领域专用集,解决方案及技术服务并提供相应的系统。华、北大等名校博士、硕士比特微研发团队拥有多名清,讯公司芯片设计、产品的成功研发经验平均有15年以上的知名集成电路和通,引入区块链计算设备领域的团队之一创始团队是国内最早将专用集成电路,占公司的40%以上比特微现有研发人员。片设计和产品公司比特微是一家芯,和大量自主核心技术拥有完整的设计流程,功耗技术、高级芯片封装技术、系统级供电与散热技术等核心技术涵盖了算法、集成电路微结构的精细优化、低。务器芯片和产品的量产中得到成功验证和应用这些核心技术和工程方法在公司的区块链服。链服务器及其专用集成电路芯片比特微现阶段主要产品为区块,的芯片产品其自主研发,PU方案和FPGA方案相对业内之前所使用的G,能、降低了系统成本大幅提升了计算性,具有明显的竞争优势在区块链计算领域。专注区块链领域外比特微除了目前所,芯片战略响应国家,展战略和规划根据公司发,发、战略合作等形式正计划通过自主研,智能等其他重复并行计算领域探索延伸将其芯片及产品核心研发能力向人工。

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