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微弱信号检测装置设计
资料介绍
根据要求，我们设计了基于锁相放大的微弱信号检测装置。该装置能够对强噪声背景下的微弱信号进行有效的测量，拥有低输入信噪比、宽输入带宽、测量较准确等优点。
该装置由模拟信号叠加背景噪声的加法器模块、模拟信号衰减的纯电阻分压网络模块、基于锁相放大的微弱信号检测电路模块、基于MSP430的幅值检测显示模块共同组成。
其中加法器由OPA2134搭建，符合题目要求的输出及带宽：分压网络由纯电阻搭建，简单快捷，性价比较高；设备的核心锁相放大器由OPA2134搭建的前置放大器、前置滤波器、低通滤波器、移相器，OP07与4052组成的开关型相敏检测器，OPA2340搭建的比较器构成，完成了强噪声背景下的小信号相干检测，准确且稳定；幅值检测显示模块利用高性能MSP430单片机内置的高精度AD转换器进行Ж样并经12864显示，美观大方。
从本题要求整体分析可知，设计的微弱信号检测装置的核心在微弱信号检测电路，因此方案的选择与论证重点考虑该部分电路：方案1：带通滤波：滤波器广泛应用于现代信号处理的各个领域，如调制解调、检测处理等等，滤波器包括低通、高通、带通、带阻。其中带通滤波器适合于本题的小信号检测。但是鉴于本题的极低信噪比，故要求滤波器拥有极高的Q值，那是不可能实现的，故放弃此方案。
方案2：集成模拟乘法器：利用锁相放大的原理对强噪声背景下的小信号进行相干检测，能够实现对信号的窄带化处理，能有效的抑制噪声，实现对信号的检测和跟踪。锁相放大器的核心器件是相位敏感期器，利用模拟乘法器如MC1496实现鉴相，调试复杂，价格较高，且动态范围小，线性度较差，故放弃。
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资料：bitboy
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