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滤波器在霍尔开关的信号调理电路中的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-08-19 08:36:36【
在一个实际的电子系统中,它的输入信号往往因受干扰等原因而含有一些不必要的成分,应当设法将它衰诚到足够小的程度在别的一些场合,我们需要的信号和别的信号混在一起,应当设法把前者挑选出来。为了解决上述问题,可采用滤波器电路。

滤波器的作用
滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。滤波器,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号。

滤波是信号处理中的一个重要概念,在直流稳压电源中滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。

当滤波器的外接负载电阻改变时,对滤波器特性参数(例如通带增益和截止频率等)影响较大,即无源滤波器的负载能力差。

用无源元件和有源器件组成的滤波器称为有源滤波器,它可以克服无源滤波器的上述存在问题。一般选用体积较小的集成运放、电阻和电容组成RC有源滤波器。因此,RC 有源滤波器具有体积小重量轻的特点,特别适合于低频( <lMHz)范围内使用,较好地解决了无源滤波器在低频范围使用时体积大的问题。更为重要的是RC有源滤波器利用有源器件的放大和隔离作用,使其在通带内有稳定的增益和很强的带负载能力。

滤波器的种类很多,按通带滤波特性分,滤波器可分为伯特沃斯、契比雪夫和贝塞尔型滤波器。伯特沃斯型滤波器在通带内有最大平坦的幅频特性,但阻带内衰减较缓慢。契比雪夫型滤波器在阻带内衰减较快,但通带内幅频特性有1~3dB 的纹波。贝塞尔型滤波器具有线性的相移特性,但幅频特性较差。

应用
下文霍尔开关的实际输出应按以2.5V为基准。上下各100mV变化,如下图1所示。

对于这种交直流混合的信号,我们不好直接处理,因为我们通常要将传感器的信号进行放大,以满足A/D转换器输入信号的要求。然后将放大后的信号送入A/D转换器转换,最后送入计算机处理。而要对交直流混合信号直接进行放大,是不易实现的,因为霍尔开关的实际输出按以2.5V为基准上下各100mv变化,2.5V 幅度的信号放大极易出现饱和截止,而达不到我们所需的放大倍数。

对于我们来说,包含漏磁的有用信号仪包含在交流信号中。因而我们希望得到的是交流信号,而滤掉直流信号。

经过综合比较有源滤波器和无源滤波器的优缺点: RC 有源滤波器具有体积小、重量轻的特点,特别适合于低频( <IMHz)范围内使用,较好地解决了无源滤波器在低频范围使用时体积大的问题。更为重要的是RC有源滤波器利用有源器件的放大和隔离作用,使其在通带内有稳定的增益和很强的帶负载能力。