[发明专利]一种智慧型的微弱电信号100Hz滤波电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种智慧型的微弱电信号100Hz滤波电路。

背景技术

对信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它能使某特定频率范围内的信号通过，阻止此频率范围以外的信号通过.根据通带频率的不同可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)四种滤波电路，根据滤波电路中有无有源元件又可以分为有源滤波器和无源滤波器.无源滤波是通过电感和电容的匹配而对某次谐波电流构成一个低阻态通路，无源滤波成本低、运行稳定，但是谐波滤除率一般只有80；有源滤波能有效抵消系统谐波，对于小功率低频信号，有源滤波比无源滤波电路整体性能更好、滤除谐波功能更强。

早期的谐波检测都是采用滤波器来实现的，存在着易受干扰、检测谐波次数少等缺陷。当软件FFT(快速傅里叶变换)算法出现后，由于克服了硬件谐波检测方式的缺陷，因而得到了广泛应用，目前大部分智能供电系统中谐波检测和分析都采用该软件算法实现。但在实际应用中，由于软件FFT算法需要一个完整基波周期的数据，且如需检测的谐波次数升高，采样点必须成倍增加，继而会产生占用处理器内存空间大、数据运算时间长、频谱混叠等问题，这势必会给CPU增加很大的负荷，甚至有可能影响到控制系统的实时性和稳定性，而换用高性能的处理器必然会增加系统的成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于，提供一种智慧型的微弱电信号100Hz滤波电路，本发明具有良好的滤波、放大、反馈、调节功能，在低频信号信息处理、数据传输、抑制干扰等方面都可以得到广泛应用

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

一种智慧型的微弱电信号100Hz滤波电路，其特征在于，由运算放大器A1、A2，电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6以及电容C1、C2和C3组成；输入信号Vin经过电阻R1和R2与运算放大器A1的正相输入端(1)相连，电路信号输出端Vout与运算放大器A1的输出端(4)相连；所述的运算放大器A1的正电源端(5)接+12V电源，A1的负电源端(3)接-12V电源，所述的运算放大器A2的正电源端(7)接+12V电源，A2的负电源端(10)接-12V电源，A2的反相输入端(9)经过电阻R6与其输出端(6)相连；所述的电阻R1串联在信号输入端Vin与电阻R2之间，所述的电阻R2串联在电阻R1与A1正相输入端(1)之间，所述电阻R3串联在电容C1与运算放大器A2的输出端(6)之间，所述电阻R4接在A1反相输入端(2)与其输出端(4)之间，所述电阻R5接在A1的输出端(4)与地之间；所述电容C1与电容C2串联在信号输入端Vin与A1的正相输入端(1)之间；所述电容C3接在信号输入端Vin与运算放大器A2的输出端(6)之间；所述运算放大器A1的型号为ICL7650S芯片；所述运算放大器A2的型号为SGM8141，是一种单通道超低功耗运算放大器。

本发明的有益效果是：

带阻滤波器是指在某一频带内信号受到很大衰减或抑制干扰信号不能通过，而在其余频率范围信号则能顺利通过的电路结构，主要用于消除某些无用信号，以减小对有用信号的干扰。在电阻、电容构成的双T滤波网络后添加一级同相比例运放有源带阻滤波电路，构成基本的二阶有源带阻滤波电路，其中R1、R2、C1和C2、C3、R3构成双T选频网络，运算放大器A2具有放大和反馈作用。滤除50Hz工频干扰的滤波电路设计，采用具有滤波、放大、反馈、调节功能的可调Q值双T有源带阻滤波电路，在有源带阻滤波电路基础上，又增加了具有反馈功能的运算放大器U2和具有调节功能的电位器R3。其中，电位器R3具有调节电路的品质因数Q的作用，Q值越大，阻带宽度越窄，选频特性越好.针对50Hz工频及其二次谐波，设计了两个窄带阻带中心频率，分别为50Hz和100Hz的独立可调Q值双T有源带阻滤波电路，把二者先后串接即构成具有滤除50Hz干扰信号。

该微弱生物电信号滤波电路结构简单、成本低廉，具有良好的滤波、放大、反馈、调节功能，在低频信号信息处理、数据传输、抑制干扰等方面都可以得到广泛应用。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的解释说明。

图1是智慧型微电信号100Hz滤波电路的原理图。

具体实施方式