[发明专利]一种微惯性测量信号的多功能冗余滤波电路

摘要

本发明涉及一种微惯性测量信号的多功能冗余滤波电路，包括信号冗余输入电路、多频段滤波与输出控制电路。具体包括输入连接件(CN1)、输出连接件(CN2)、跟随器(IC1)、低频放大器(IC2)、中频放大器(IC3)、高频放大器(IC4)、低频减法器(IC5)、中频减法器(IC6)、高频减法器(IC7)、模拟开关(IC8)、第1输入电阻(R01)、第2输入电阻(R02)、第i输入电阻(R0i)、输入电容(C0)等。本发明对来自多个模拟量微惯导传感器的输出信号实现冗余融合检测、多频段滤波及输出信号选择控制，以适应利用微惯性传感器进行短期实时监控的定位与导航系统应用场合，本发明电路易于模块化，实时性强、成本低、通用性好、可靠性高。

主权项

一种微惯性测量信号的多功能冗余滤波电路，包括信号冗余输入电路、多频段滤波与输出控制电路，其特征在于：信号冗余输入电路包括输入连接件CN1、跟随器IC1、多个输入电阻、输入电容C0；多个输入电阻分别为第1输入电阻R01、第2输入电阻R02、…、第i输入电阻R0i；输入连接件CN1有多个输入信号端，每个输入信号端均连接有一个输入电阻，具体的：其第1输入信号端Us1端与第1输入电阻R01的一端连接，输入连接件CN1的第2输入信号端Us2端与第2输入电阻R02的一端连接，输入连接件CN1的第i输入信号端Usi端与第i输入电阻R0i的一端连接；输入连接件CN1的地端GND端接地，输入连接件CN1的电源端VCC端与电路电源端VCC端连接，跟随器IC1的正输入端+IN端同时与第1输入电阻R01的另一端、第2输入电阻R02的另一端、…、第i输入电阻R0i的另一端、输入电容C0的一端相连接；输入电容C0的另一端接地，跟随器IC1的负输入端‑IN端同时与IC1的输出端OUT端、左低频电阻R1的一端、左中频电阻R3的一端、左高频电阻R5的一端、高频正端电阻R16的一端、输出连接件CN2的融合信号输出端UF端连接，跟随器IC1的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，跟随器IC1的地端GND端接地；多频段滤波与输出控制电路包括低频放大器IC2、中频放大器IC3、高频放大器IC4、低频减法器IC5、中频减法器IC6、高频减法器IC7、模拟开关IC8、左低频电阻R1、右低频电阻R2、左中频电阻R3、右中频电阻R4、左高频电阻R5、右高频电阻R6、低频负端电阻R7、低频正端电阻R8、低频反馈电阻R9、低频接地电阻R10、中频负端电阻R11、中频正端电阻R12、中频反馈电阻R13、中频接地电阻R14、高频负端电阻R15、高频正端电阻R16、高频反馈电阻R17、高频接地电阻R18、低频滤波电容C1、低频接地电容C2、中频滤波电容C3、中频接地电容C4、高频滤波电容C5、高频接地电容C6、低频反馈电容C7、低频正端电容C8、中频反馈电容C9、中频正端电容C10、高频反馈电容C11、高频正端电容C12、电源电容C13、输出连接件CN2，左低频电阻R1的另一端与右低频电阻R2的一端、低频滤波电容C1的一端连接，右低频电阻R2的另一端与低频接地电容C2的一端、低频放大器IC2的正输入端+IN端连接，低频接地电容C2的另一端接地，低频滤波电容C1的另一端与低频放大器IC2的输出端OUT端、低频放大器IC2的负输入端‑IN端、低频负端电阻R7的一端、模拟开关IC8的第1输入端IN1端连接，低频放大器IC2的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，低频放大器IC2的地端GND端接地；左中频电阻R3的另一端与右中频电阻R4的一端、中频滤波电容C3的一端连接，右中频电阻R4的另一端与中频接地电容C4的一端、中频放大器IC3的正输入端+IN端连接，中频接地电容C4的另一端接地，中频滤波电容C3的另一端与中频放大器IC3的输出端OUT端、中频放大器IC3的负输入端‑IN端、低频正端电阻R8的一端、中频负端电阻R11的一端连接，中频放大器IC3的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，中频放大器IC3的地端GND端接地；左高频电阻R5的另一端与右高频电阻R6的一端、高频滤波电容C5的一端连接，右高频电阻R6的另一端与高频接地电容C6的一端、高频放大器IC4的正输入端+IN端连接，高频接地电容C6的另一端接地，高频滤波电容C5的另一端与高频放大器IC4的输出端OUT端、高频放大器IC4的负输入端‑IN端、中频正端电阻R12的一端、高频负端电阻R15的一端连接，高频放大器IC4的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，高频放大器IC4的地端GND端接地；低频负端电阻R7的另一端与低频反馈电阻R9的一端、低频反馈电容C7的一端、低频减法器IC5的负输入端‑IN端连接，低频减法器IC5的正输入端+IN端与低频正端电阻R8的另一端、低频接地电阻R10的一端、低频正端电容C8的一端连接，低频接地电阻R10的另一端、低频正端电容C8的另一端均接地，低频减法器IC5的输出端OUT端与低频反馈电阻R9的另一端、低频反馈电容C7的另一端、模拟开关IC8的第2输入端IN2端连接，低频减法器IC5的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，低频减法器IC5的地端GND端接地；中频负端电阻R11的另一端与中频反馈电阻R13的一端、中频反馈电容C9的一端、中频减法器IC6的负输入端‑IN端连接，中频减法器IC6的正输入端+IN端与中频正端电阻R12的另一端、中频接地电阻R14的一端、中频正端电容C10的一端连接，中频接地电阻R14的另一端、中频正端电容C10的另一端均接地，中频减法器IC6的输出端OUT端与中频反馈电阻R13的另一端、中频反馈电容C9的另一端、模拟开关IC8的第3输入端IN3端连接，中频减法器IC6的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，中频减法器IC6的地端GND端接地；高频负端电阻R15的另一端与高频反馈电阻R17的一端、高频反馈电容C11的一端、高频减法器IC7的负输入端‑IN端连接，高频减法器IC7的正输入端+IN端与高频正端电阻R16的另一端、高频接地电阻R18的一端、高频正端电容C12的一端连接，高频接地电阻R18的另一端、高频正端电容C12的另一端均接地，高频减法器IC7的输出端OUT端与高频反馈电阻R17的另一端、高频反馈电容C11的另一端、模拟开关IC8的第4输入端IN4端连接，高频减法器IC7的正电源端+V端与电路电源端VCC端连接，高频减法器IC7的地端GND端接地；模拟开关IC8的电源端VCC端与电路电源端VCC端连接，模拟开关IC8的地端GND端接地，模拟开关IC8的输出端OUT端与输出连接件CN2的子频段信号输出端U0端连接，模拟开关IC8的低位地址端A0端与输出连接件CN2的低位地址选择端Uc1端连接，模拟开关IC8的高位地址端A1端与输出连接件CN2的高位地址选择端Uc2端连接，输出连接件CN2的电源端VCC端与电路电源端VCC端、电源电容C13的正端连接，电源电容C13的负端接地，输出连接件CN2的地端GND端接地。