[发明专利]一种光纤布拉格光栅位移输出信号的静态锁相放大电路

权利要求书

1.一种光纤布拉格光栅位移输出信号的静态锁相放大电路，其特征包括：光电探测器、信号预处理模块、调制模块、锁相放大模块、单端差分模块；

所述光电探测器检测光纤布拉格光栅的位移变化量并转换为微弱电信号后发送给所述信号预处理模块，由所述信号预处理模块对所述微弱电信号进行滤波、消除偏置处理，得到满足调制要求的待调制信号后发送给调制模块；

所述调制模块将所述待调制信号与高频正弦载波信号进行幅度调制后发送给所述锁相放大模块；由所述锁相放大模块对调制后的信号进行双级放大、带通滤波处理后，再与所接收的另一路移相后的高频正弦载波信号一起进行解调和低通滤波处理，得到待测有效直流信号并输出给所述单端差分模块，由所述单端差分模块对所述待测有效直流信号进行放大处理，从而得到有效直流差分电信号。

2.根据权利要求1所述的静态锁相放大电路，其特征在于，所述调制模块由AD835芯片及其外围电路组成；

所述AD835芯片的1管脚为输入端，并用于接收所述待调制信号，所述AD835芯片的8管脚为输入端，用于接收所述高频正弦载波信号，所述AD835芯片的2管脚和7管脚均接地，所述AD835芯片的3管脚通过磁珠接负电源端-5.5V，所述AD835芯片的6管脚通过磁珠接正电源端+5.5V，所述AD835芯片的4管脚分别通过两个不同阻值的电阻连接5管脚、7管脚以抵消所述AD835芯片自身增益的衰减，所述AD835芯片的5管脚为调制后的信号的输出端，并连接至所述锁相放大模块的输入端。

3.根据权利要求1所述的静态锁相放大电路，其特征在于，所述单端差分模块由AD4922-1芯片及其外围电路组成；

所述AD4922-1芯片的8管脚为输入端，连接锁相放大模块的输出端以接收所述待测有效直流信号，所述AD4922-1芯片的3管脚和7管脚均接正电源端+9V，所述AD4922-1芯片的6管脚接负电源端-9V，所述AD4922-1芯片的2管脚和9管脚均接地，所述AD4922-1芯片的4管脚和5管脚分别为双极性差分正输出端和双极性差分负输出端，并连接至外部的数据采集卡。

4.根据权利要求1所述的静态锁相放大电路，其特征在于，所述信号预处理模块包括：依次连接的高共模抑制比消除偏置电路和前置低通滤波电路；

所述高共模抑制比消除偏置电路由INA114芯片及其外围电路组成；

所述INA114芯片的3管脚为输入端，用于接收所述光电探测器输出的微弱电信号，所述INA114芯片的2管脚用于连接外部高精度的可调稳压电源，以消除光电探测器的偏置电压；所述INA114芯片的7管脚接正电源端+5V，所述INA114芯片的4管脚接负电源端-5V，所述INA114芯片的5管脚接地，所述INA114芯片的6管脚连接至所述前置低通滤波电路的输入端，所述前置低通滤波电路的输出端输出所述待调制信号，以消除环境中的噪声。

5.根据权利要求4所述的静态锁相放大电路，其特征在于，所述前置低通滤波电路由两级TLC2652芯片及其外围电路组成；

第一级TLC2652芯片的2管脚为输入端，并通过两个电阻串联后连接高共模抑制比消除偏置电路的输出端，第一级TLC2652芯片的1管脚、8管脚分别通过聚酯薄膜电容接负电源端-5.5V，第一级TLC2652芯片的5管脚与2管脚短接，第一级TLC2652芯片的2管脚、6管脚之间通过电容相连，第一级TLC2652芯片的6管脚通过电阻串联后形成负反馈并连接至自身的输入端，第一级TLC2652芯片的7管脚接正电源端+5.5V，第一级TLC2652芯片的4管脚接负电源端-5.5V，第一级TLC2652芯片的3管脚接地，第一级TLC2652芯片的6管脚为输出端，并通过两个电阻串联后连接至第二级TLC2652芯片的2管脚，从而构成巴特沃斯二级四阶低通滤波器，用于将所接收的信号中的截止频率以上的工频干扰信号滤除后连接至所述调制模块的输入端。