一种新型信号提取装置的制作方法

1.本实用新型涉及信号提取技术领域，更具体地说，涉及一种新型信号提取装置。


背景技术：

2.现有的信号提取装置大多通过滤波器进行提取，不能选定提取信号的相位，已经无法满足人们的使用需求。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路简单，成本低，体积小，使用方便，适用性广泛的新型信号提取装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.构造一种新型信号提取装置，包括前置放大单元和锁相放大单元以及滤波单元；其中，所述前置放大单元用于对接收到外部的干扰噪声信号进行放大输出给所述锁相放大单元，所述锁相放大单元接收到被所述前置放大单元放大之后的所述干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对，比对一致则输出方波信号；所述滤波单元根据预设的滤除频率从所述方波信号中对应滤除，并输出滤除之后的所述方波信号；
6.所述前置放大单元与所述锁相放大单元连接，所述锁相放大单元与所述滤波单元连接，所述锁相放大单元还与外部的频率发生器连接；
7.所述锁相放大单元接收到被所述前置放大单元放大之后的所述干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对包括：比对频率和相位。
8.本实用新型所述的新型信号提取装置，其中，所述前置放大单元包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同向输入端连接有第一电容和第一电阻，所述第一电容的另一端为所述前置放大单元的输入端用于接收所述外部的干扰噪声信号，所述第一电阻的另一端接地；
9.所述第一运算放大器的反向输入端连接有第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接；
10.所述第一运算放大器的输出端连接有第二电容，所述第二电容的另一端为所述前置放大单元的输出端与所述锁相放大单元连接；
11.所述运算给放大器的-端与-5v电源端连接且 端与5v电源端连接。
12.本实用新型所述的新型信号提取装置，其中，所述锁相放大单元为解调器，所述解调器的sel a端连接有第三电容，所述第三电容的另一端为所述锁相放大单元的参照信号输入端；
13.所述解调器的ri na端与所述前置放大单元的输出端连接且还连接有第四电阻，所述第四电阻的另一端接地；
14.所述解调器的ra端与所述前置放大单元的输出端连接，所述解调器的ch a-端与ch b-端连接且还与rf端连接；
15.所述解调器的vout端为所述锁相放大单元的输出端与外部的状态检测电路或和所述滤波单元连接；
16.所述解调器的-vs端与-5v电源端连接且 vs端与5v电源端连接，所述解调器的sel b端和rb端均接地。
17.本实用新型所述的新型信号提取装置，其中，所述滤波单元包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的1out端与1in-端连接且还连接有第四电容，所述第二运算放大器的1in 端连接有第五电阻，所述第五电阻的另一端连接有第六电阻且还与所述第四电容的另一端连接；所述第六电阻的另一端为所述滤波单元的输入端并与所述锁相放大单元的输出端连接；
18.所述第二运算放大器的2in 端连接有第七电阻，所述第七电阻的另一端连接有第八电阻和第五电容，所述第八电阻的另一端与所述第二运算放大器的1out端连接，所述第五电容的另一端分别与所述第二运算放大器的2out端和2in-端连接；所述第二运算放大器的输出端为所述滤波单元的输出端输出滤除之后的所述方波信号；
19.所述第二运算放大器的vcc 端与5v电源端连接且vcc-端与-5v电源端连接。
20.本实用新型所述的新型信号提取装置，其中，所述解调器的csb端连接发光二极管的负极，所述发光二极管的正极连接有第九电阻，所述第九电阻的另一端接地。
21.本实用新型所述的新型信号提取装置，其中，所述新型信号提取装置还包括电源电路，所述电源电路分别与所述前置放大单元和所述锁相放大单元以及所述滤波单元；
22.所述电源电路包括整流桥和第一三端稳压管以及第二三端稳压管，所述整流桥的第一输入端和第二输入端分别与220v交流市电的火线和零线一对一连接；
23.所述整流桥的正极输出端连接有第六电容且负极输出端连接有第七电容，所述第六电容的正极与所述整流桥的正极输出端连接且负极与所述第七电容的正极连接，所述第七电容的负极与所述整流桥的负极输出端连接；
24.所述第一三端稳压管的vi端与gnd端并联有第八电容，所述第二三端稳压管的vi端与gnd端并联有第九电容；
25.所述第二三端稳压管的vi端与所述整流桥的正极输出端连接且gnd端与所述第二三端稳压管的gnd端连接并接地，所述第二三端稳压管的vi端与所述整流桥的负极输出端连接；
26.所述第一三端稳压管的vo端为所述 5v电源端，所述第二三端稳压管的vod端为-5v电源端。
27.本实用新型的有益效果在于：前置放大单元对接收到外部的干扰噪声信号进行放大输出给锁相放大单元，锁相放大单元接收到被前置放大单元放大之后的干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对，比对一致则输出方波信号；滤波单元根据预设的滤除频率从方波信号中对应滤除，并输出滤除之后的方波信号；其中，锁相放大单元接收到被前置放大单元放大之后的干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对包括比对频率和相位；进而实现对频率和相位的特定提取，且电路简单，成本低，体积小，使用方便，适用性广泛。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图
及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
29.图1是本实用新型较佳实施例的新型信号提取装置的前置放大单元和锁相放大单元以及滤波单元的电路原理图；
30.图2是本实用新型较佳实施例的新型信号提取装置的电源电路的电路原理图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
32.本实用新型较佳实施例的新型信号提取装置如图1所示，同时参阅图2至图2；包括前置放大单元101和锁相放大单元102以及滤波单元103；前置放大单元101用于对接收到外部的干扰噪声信号进行放大输出给锁相放大单元102，锁相放大单元102接收到被前置放大单元101放大之后的干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对，比对一致则输出方波信号；滤波单元103根据预设的滤除频率从方波信号中对应滤除，并输出滤除之后的方波信号；
33.前置放大单元101与锁相放大单元102连接，锁相放大单元102与滤波单元103连接，锁相放大单元102还与外部的频率发生器连接；
34.锁相放大单元102接收到被前置放大单元101放大之后的干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对包括：比对频率和相位；
35.前置放大单元101对接收到外部的干扰噪声信号进行放大输出给锁相放大单元102，锁相放大单元102接收到被前置放大单元101放大之后的干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对，比对一致则输出方波信号；滤波单元103根据预设的滤除频率从方波信号中对应滤除，并输出滤除之后的方波信号；其中，锁相放大单元102接收到被前置放大单元101放大之后的干扰噪声信号之后、与输入的参照信号进行比对包括比对频率和相位；进而实现对频率和相位的特定提取，且电路简单，成本低，体积小，使用方便，适用性广泛。
36.如图1所示，前置放大单元101包括第一运算放大器u2，第一运算放大器u2的同向输入端连接有第一电容c3和第一电阻r5，第一电容c3的另一端为前置放大单元101的输入端用于接收外部的干扰噪声信号，第一电阻r5的另一端接地；
37.第一运算放大器u2的反向输入端连接有第二电阻r1和第三电阻r2，第二电阻r1的另一端接地，第三电阻r2的另一端与第一运算放大器u2的输出端连接；
38.第一运算放大器u2的输出端连接有第二电容c2，第二电容c2的另一端为前置放大单元101的输出端与锁相放大单元102连接；
39.运算给放大器的-端与-5v电源端连接且 端与5v电源端连接；电路简单，成本低，体积小。
40.如图1所示，锁相放大单元102为解调器u1，解调器u1的sel a端连接有第三电容c8，第三电容c8的另一端为锁相放大单元102的参照信号输入端；
41.解调器u1的rina端与前置放大单元101的输出端连接且还连接有第四电阻r3，第四电阻r3的另一端接地；
42.解调器u1的ra端与前置放大单元101的输出端连接，解调器u1的ch a-端与ch b-端连接且还与rf端连接；
43.解调器u1的vout端为锁相放大单元102的输出端与外部的状态检测电路或和滤波单元103连接；
44.解调器u1的-vs端与-5v电源端连接且 vs端与5v电源端连接，解调器u1的sel b端和rb端均接地；其中，解调器u1的型号为ad630其具有锁相功能，大大缩小了产品体积，使用方便；
45.进一步地，锁相放大单元102为动态锁相放大根据参考信号的频率和相位的变化而从干扰噪声信号中锁定相同的频率和相位信号。
46.如图1所示，滤波单元103包括第二运算放大器u3，第二运算放大器u3的1out端与1in-端连接且还连接有第四电容c9，第二运算放大器u3的1in 端连接有第五电阻r12，第五电阻r12的另一端连接有第六电阻r11且还与第四电容c9的另一端连接；第六电阻r11的另一端为滤波单元103的输入端并与锁相放大单元102的输出端连接；
47.第二运算放大器u3的2in 端连接有第七电阻r13，第七电阻r13的另一端连接有第八电阻r14和第五电容c10，第八电阻r14的另一端与第二运算放大器u3的1out端连接，第五电容c10的另一端分别与第二运算放大器u3的2out端和2in-端连接；第二运算放大器u3的输出端为滤波单元103的输出端输出滤除之后的方波信号；
48.第二运算放大器u3的vcc 端与5v电源端连接且vcc-端与-5v电源端连接；
49.其中，第五电阻r12至第八电阻r14和第四电容c9以及第五电容c10用于设定滤波单元103的滤波频率；使用运算放大器进行滤波单元103简单，成本低，体积小。
50.如图1所示，解调器u1的csb端连接发光二极管d1的负极，发光二极管d1的正极连接有第九电阻r8，第九电阻r8的另一端接地；发光二极管d1用于显示参照信号的频率。
51.如图1和图2所示，新型信号提取装置还包括电源电路104，电源电路104分别与前置放大单元101和锁相放大单元102以及滤波单元103；
52.电源电路104包括整流桥vd1和第一三端稳压管u21以及第二三端稳压管u22，整流桥vd1的第一输入端和第二输入端分别与220v交流市电的火线和零线一对一连接；
53.整流桥vd1的正极输出端连接有第六电容c21且负极输出端连接有第七电容c22，第六电容c21的正极与整流桥vd1的正极输出端连接且负极与第七电容c22的正极连接，第七电容c22的负极与整流桥vd1的负极输出端连接；
54.第一三端稳压管u21的vi端与gnd端并联有第八电容c23，第二三端稳压管u22的vi端与gnd端并联有第九电容c24；
55.第二三端稳压管u22的vi端与整流桥vd1的正极输出端连接且gnd端与第二三端稳压管u22的gnd端连接并接地，第二三端稳压管u22的vi端与整流桥vd1的负极输出端连接；
56.第一三端稳压管u21的vo端为 5v电源端，第二三端稳压管u22的vod端为-5v电源端；电路简单，成本低，体积小。
57.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。