專利名稱：基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路及其設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾波電路，尤其涉及一種基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路及其設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
濾波電路在實際中應(yīng)用非常廣泛，在許多測控電路中，被測信號的中心頻率&在很寬的頻帶內(nèi)變化，要求測量電路在很窄的fo士 Δι頻帶內(nèi)提取測量信號。在這種情況下， 采用普通濾波電路無法獲得所需的測量信號，而利用中心頻率自動可調(diào)的跟蹤濾波電路可以有效地解決這個問題。實現(xiàn)跟蹤濾波電路的方法有多種，如壓控跟蹤濾波電路、變頻跟蹤濾波電路等。在壓控跟蹤濾波電路中，壓控電壓與中心頻率之間的線性關(guān)系一般不理想，一般需要通過閉環(huán)系統(tǒng)將濾波電路中心頻率鎖定在信號中心頻率，從而實現(xiàn)跟蹤濾波；變頻跟蹤濾波電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對噪聲的抑制往往要通過晶體濾波器來實現(xiàn)。在實踐中，可以通過電子元器件自行搭接跟蹤濾波電路，也可直接在市場中購買具有跟蹤濾波功能的集成芯片來實現(xiàn)相應(yīng)的濾波功能。但是由于具有跟蹤濾波功能的集成芯片價格較高、工作模式固定等，限制了集成芯片的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路及其設(shè)計方法，本發(fā)明的跟蹤濾波電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，具有帶通跟蹤濾波功能，且成本低廉；本發(fā)明的設(shè)計方法簡單，且易于實現(xiàn)。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本發(fā)明之一的一種基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路，包括雙二次環(huán)帶通濾波電路， 該雙二次環(huán)帶通濾波電路包括第一、第二和第三運算放大器，其中，所述第一運算放大器，其同相輸入端接地，其反相輸入端與其輸出端之間接有一第一電容，其反相輸入端與所述第三運算放大器的輸出端之間連接有一第一電阻，其輸出端通過依次串聯(lián)的第三、第四電阻接收外部輸入信號；所述第二運算放大器，其同相輸入端接地，其反相輸入端與其輸出端之間接有相互并聯(lián)第二電容和第二電阻，其反相輸入端連接所述第三、第四電阻相接的一端，其輸出端通過一第五電阻連接所述第三運算放大器的反相輸入端；所述第三運算放大器，其同相輸入端接地，其反相輸入端和其輸出端之間接有一第六電阻；所述跟蹤濾波電路還包括第一、第二和第三模擬電子開關(guān)，所述第一、第二和第三模擬電子開關(guān)均接收同一控制端輸出的脈寬調(diào)制信號，其中所述第一模擬電子開關(guān)串接于所述第一電阻所在的支路上；所述第二模擬電子開關(guān)連接在所述第三電阻與所述第二運算放大器的反相輸入端之間；所述第三模擬電子開關(guān)串接于所述第四電阻所在的支路上。上述的基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路，其中，所述第二模擬電子開關(guān)的一端連接所述第二、第三電阻的相接端，另一端連接所述第二運算放大器的反相輸入端。上述的基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路，其中，所述第二模擬電子開關(guān)的一端連接所述第三電阻，另一端連接所述第二運算放大器的反相輸入端和所述第二電阻的相接端； 所述跟蹤濾波電路還包括一第四模擬電子開關(guān)，該第四模擬電子開關(guān)串接在所述第二電阻所在的支路上，且與所述第一、第二模擬電子開關(guān)均接收同一控制端輸出的脈寬調(diào)制信號。本發(fā)明之二的一種基于權(quán)利要求1的基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路的設(shè)計方法， 包括以下步驟步驟1，選定參數(shù)n，且η彡100，確定全導(dǎo)通頻率&和全導(dǎo)通角頻率ω τ，其中全導(dǎo)通頻率&決定了電路的工作范圍；步驟2，根據(jù)被積分信號頻率f確定脈寬調(diào)制控制信號的周期T，
權(quán)利要求
1.一種基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路，包括雙二次環(huán)帶通濾波電路，該雙二次環(huán)帶通濾波電路包括第一、第二和第三運算放大器，其中，所述第一運算放大器，其同相輸入端接地，其反相輸入端與其輸出端之間接有一第一電容，其反相輸入端與所述第三運算放大器的輸出端之間連接有一第一電阻，其輸出端通過依次串聯(lián)的第三、第四電阻接收外部輸入信號；所述第二運算放大器，其同相輸入端接地，其反相輸入端與其輸出端之間接有相互并聯(lián)第二電容和第二電阻，其反相輸入端連接所述第三、第四電阻相接的一端，其輸出端通過一第五電阻連接所述第三運算放大器的反相輸入端；所述第三運算放大器，其同相輸入端接地，其反相輸入端和其輸出端之間接有一第六電阻；其特征在于，所述跟蹤濾波電路還包括第一、第二和第三模擬電子開關(guān)，所述第一、第二和第三模擬電子開關(guān)均接收同一控制端輸出的脈寬調(diào)制信號，其中 所述第一模擬電子開關(guān)串接于所述第一電阻所在的支路上；所述第二模擬電子開關(guān)連接在所述第三電阻與所述第二運算放大器的反相輸入端之間；所述第三模擬電子開關(guān)串接于所述第四電阻所在的支路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路，其特征在于，所述第二模擬電子開關(guān)的一端連接所述第二、第三電阻的相接端，另一端連接所述第二運算放大器的反相輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路，其特征在于，所述第二模擬電子開關(guān)的一端連接所述第三電阻，另一端連接所述第二運算放大器的反相輸入端和所述第二電阻的相接端；所述跟蹤濾波電路還包括一第四模擬電子開關(guān)，該第四模擬電子開關(guān)串接在所述第二電阻所在的支路上，且與所述第一、第二模擬電子開關(guān)均接收同一控制端輸出的脈寬調(diào)制信號。
4.一種基于權(quán)利要求1的基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路的設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，選定參數(shù)n，且η > 100，確定全導(dǎo)通頻率&和全導(dǎo)通角頻率ω τ，其中全導(dǎo)通頻率&決定了電路的工作范圍；步驟2，根據(jù)被積分信號頻率f確定脈寬調(diào)制控制信號的周期
全文摘要
本發(fā)明公開了基于脈寬調(diào)制的跟蹤濾波電路及其設(shè)計方法，包括雙二次環(huán)帶通濾波電路和嵌接在該雙二次環(huán)帶通濾波電路的第一、第二和第三模擬電子開關(guān)，該三個模擬電子開關(guān)接收同一控制端輸出的脈寬調(diào)制信號，所述雙二次環(huán)帶通濾波電路包括第一至第六電阻，以及第一至第三運算放大器，其中，第一、第三模擬電子開關(guān)分別串接在所述第一、第四電阻所在的支路上，第二模擬電子開關(guān)連接在所述第三電阻與所述第二運算放大器的反相輸入端之間。設(shè)計方法為確定全導(dǎo)通頻率等各參數(shù)，選擇運算放大器的型號，并確定各電阻和電容值，進行電路性能核算。本發(fā)明的設(shè)計方法簡單，所設(shè)計實現(xiàn)的跟蹤濾波電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，具有帶通跟蹤濾波功能，且成本低廉。
文檔編號H03H17/02GK102386887SQ20111028092
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者田社平, 秦琳 申請人:上海辛克試驗機有限公司