专利名称：一种相敏检波电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种相敏检波电路。
背景技术：
差动变压器(LVDT)是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压装置，用于测量位移、压力、振动等非电量参量。它既可用于静态测量，也可用于动态测量。在处理LVDT 信号时通常要用到相敏检波电路，传统的相敏检波电路采用具有非线性效应的二极管、具有一定输出阻抗的集成模拟开关、或以开通时具有一定管压降的场效应管作为控制运算放大器输入端的切换开关，因此存在影响运算放大器信号处理精度的弊端。目前，AD598是市场上可提供的单芯片相敏检波解决方案，但是其单价较为昂贵，不适合对性价比有要求的场合。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种相敏检波电路，它实现相敏检波功能，并且极其简单，具有很优良的处理精度。实现上述目的的技术方案是一种相敏检波电路，连接差动变压器，该差动变压器的原边接收一激励正弦波信号，所述相敏检波电路输入所述激励正弦波信号和所述差动变压器的输出信号，所述相敏检波电路包括比较器IC1A、比较器IC1B、同相放大器IC2、反相放大器IC3、电阻R8、电阻 R14和电容E1，其中比较器IClA的同相端通过电阻R2接收所述激励正弦波信号，反相端接地，输出端连接反相放大器IC3的禁止端；比较器IClB的反相端通过电阻Rl接收所述激励正弦波信号，同相端接地，输出端连接同相放大器IC2的禁止端；同相放大器IC2的同相输入端通过电阻R5接收所述差动变压器的输出信号，反相输入端通过电阻R6接地，反相输入端通过电阻R7连接其输出端；反相放大器IC3的同反相输入端通过电阻R12接收所述差动变压器的输出信号， 同相输入端通过电阻Rll接地，反相输入端通过电阻R13连接其输出端；同相放大器IC2的输出端通过串联的电阻R8和电阻R14连接反相放大器IC3的输出端；电容El的一端连接电阻R8和电阻R14的相接端，另一端接地。上述的相敏检波电路，其中，比较器IClA的同相端通过稳压二极管W2接地；比较器IClB的反相端通过稳压二极管Wl接地。上述的相敏检波电路，其中，同相放大器IC2的禁止端通过电阻R3接电源并且通过电阻R4接地；反相放大器IC3的禁止端通过电阻R9接电源并且通过电阻RlO接地。上述的相敏检波电路，其中，所述电源为5V。
上述的相敏检波电路，其中，同相放大器IC2和反相放大器IC3均是型号为0PA221 的运算放大器。本发明的有益效果是本发明的相敏检波电路具有独创的意义，它具有很优良的处理精度，并且极其简单，因此它具有体积小、易实现和性价比高的优点。


图I是本发明的相敏检波电路的电路图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图1，本发明的相敏检波电路，连接差动变压器Tl，该差动变压器Tl的原边接收一激励正弦波信号0SC，所述相敏检波电路输入激励正弦波信号OSC和差动变压器Tl 的输出信号SIG，所述相敏检波电路包括比较器IC1A、比较器IC1B、同相放大器IC2、反相放大器IC3、电阻R8、电阻R14和电容E1，其中比较器IClA的同相端通过电阻R2接收激励正弦波信号0SC，反相端接地，输出端连接反相放大器IC3的禁止端；比较器IClB的反相端通过电阻Rl接收激励正弦波信号 OSC，同相端接地，输出端连接同相放大器IC2的禁止端；同相放大器IC2的同相输入端通过电阻R5接收差动变压器Tl的输出信号SIG，反相输入端通过电阻R6接地，反相输入端通过电阻R7连接其输出端；反相放大器IC3的同反相输入端通过电阻R12接收差动变压器Tl的输出信号 SIG,同相输入端通过电阻Rll接地，反相输入端通过电阻R13连接其输出端；同相放大器IC2的输出端通过串联的电阻R8和电阻R14连接反相放大器IC3的输出端；电容El的一端连接电阻R8和电阻R14的相接端，另一端接地；电阻R8、电阻R14 分别与电容El构成同相放大器IC2和反相放大器IC3的输出平滑网络，取激励正弦波信号 OSC周期约3倍的时间常数；比较器IClA的同相端通过稳压二极管W2接地；比较器IClB的反相端通过稳压二极管Wi接地；同相放大器IC2的禁止端通过电阻R3接电源并且通过电阻R4接地；反相放大器 IC3的禁止端通过电阻R9接电源并且通过电阻RlO接地；电源为5V。本实施例中，同相放大器IC2和反相放大器IC3均是型号为0PA221的运算放大器，0PA221是一款超低噪声、带禁止端的低价高性能运放，其禁止端(Pin 8)上接入正电平时，器件输出呈高阻，输出被封闭；当禁止端(Pin 8)上接入零电平时，输出被使能；比较器 IClA和比较器IClB选用的型号均为LM339。本发明的原理假定图I的差动变压器Tl的衔铁离开原点延轴向向左偏离，则输出信号SIG与激励正弦波信号OSC同相(为正)。当差动变压器Tl的原边加入激励正弦波信号OSC时，在激励正弦波信号OSC的上半周，比较器IClA输出DIS2为高电平，比较器 IClB输出DISl为低电平，因此，反相放大器IC3输出被禁止，同相放大器IC2输出被使能， 由于同相放大器IC2和反相放大器IC3的输入信号与激励正弦波信号OSC同相，同相放大器IC2输出正极性正弦波上半波包络；当激励正弦波信号OSC过零进入下半周时，比较器IClA输出DIS2为低电平，比较器IClB输出DISl为高电平，因此，反相放大器IC3输出被使能，同相放大器IC2输出被禁止，反相放大器IC3输出正极性下半周正弦波包络；合成同相放大器IC2和反相放大器IC3的输出，得到类似全波整流的正极性正弦波包络。当图I中的差动变压器Tl的衔铁离开原点延轴向向右偏离时，则输出信号SIG与激励正弦波信号OSC反相。在激励正弦波信号OSC的上半周，比较器IClA输出DIS2为高电平，比较器IClB输出DISl为低电平，因此，反相放大器IC3输出被禁止，同相放大器IC2输出被使能，由于同相放大器IC2和反相放大器IC3的输入信号与激励正弦波信号OSC反相， 同相放大器IC2输出负极性正弦波半波包络；当激励正弦波信号OSC过零进入下半周时，比较器IClA输出DIS2为低电平，比较器IClB输出DISl为高电平，因此，反相放大器IC3输出被使能，同相放大器IC2输出被禁止，反相放大器IC3输出负极性下半周正弦波包络；合成同相放大器IC2和反相放大器IC3的输出，得到类似全波整流的负极性正弦波包络。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求
1.一种相敏检波电路，连接差动变压器，该差动变压器的原边接收一激励正弦波信号， 所述相敏检波电路输入所述激励正弦波信号和所述差动变压器的输出信号，其特征在于， 所述相敏检波电路包括比较器IC1A、比较器IC1B、同相放大器IC2、反相放大器IC3、电阻 R8、电阻R14和电容E1，其中比较器IClA的同相端通过电阻R2接收所述激励正弦波信号，反相端接地，输出端连接反相放大器IC3的禁止端；比较器IClB的反相端通过电阻Rl接收所述激励正弦波信号，同相端接地，输出端连接同相放大器IC2的禁止端；同相放大器IC2的同相输入端通过电阻R5接收所述差动变压器的输出信号，反相输入端通过电阻R6接地，反相输入端通过电阻R7连接其输出端；反相放大器IC3的同反相输入端通过电阻R12接收所述差动变压器的输出信号，同相输入端通过电阻Rll接地，反相输入端通过电阻R13连接其输出端；同相放大器IC2的输出端通过串联的电阻R8和电阻R14连接反相放大器IC3的输出端;电容El的一端连接电阻R8和电阻R14的相接端，另一端接地。
2.根据权利要求I所述的相敏检波电路，其特征在于，比较器IClA的同相端通过稳压二极管W2接地；比较器IClB的反相端通过稳压二极管Wl接地。
3.根据权利要求I或2所述的相敏检波电路，其特征在于，同相放大器IC2的禁止端通过电阻R3接电源并且通过电阻R4接地；反相放大器IC3的禁止端通过电阻R9接电源并且通过电阻RlO接地。
4.根据权利要求3所述的相敏检波电路，其特征在于，所述电源为5V。
5.根据权利要求I所述的相敏检波电路，其特征在于，同相放大器IC2和反相放大器 IC3均是型号为0PA221的运算放大器。
全文摘要
本发明公开了一种相敏检波电路，包括比较器IC1A、比较器IC1B、同相放大器IC2、反相放大器IC3、电阻R8、电阻R14和电容E1，其中比较器IC1A的同相端接收激励正弦波信号，输出端连接反相放大器IC3的禁止端；比较器IC1B的反相端接收激励正弦波信号，输出端连接同相放大器IC2的禁止端；同相放大器IC2的同相输入端接收差动变压器的输出信号，反相输入端接地并通过电阻R7连接其输出端；反相放大器IC3的同反相输入端接收差动变压器的输出信号，同相输入端通过电阻R11接地，反相输入端通过电阻R13连接其输出端；同相放大器IC2的输出端通过串联的电阻R8和电阻R14连接反相放大器IC3的输出端；电容E1的一端连接电阻R8和电阻R14的相接端并接地。
文档编号G01D5/12GK102607604SQ20121006715
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者周亮, 唐毅, 李建国, 李荣正, 蒋梅芬 申请人:李建国