40k正弦波，40K方波,怎么将方波给滤除掉呢

只看该作者 · 2014-6-28 15:00

40k正弦波，40K方波,怎么将方波给滤除掉呢？
40k正弦波是20mv的模拟小信号
40k方波是5v的直流信号
进运放之前把5v方波怎么给彻底滤除掉呢

1万 · 2014-6-28 15:11

如果两种波是不重叠的混合信号，就可以分离。还有是方波还是矩形波。

1万 · 2014-6-28 17:37

解铃还需系铃人。常用的滤波方法肯定不行，5V的应该是激励信号吧，它的频谱中40KHz的分量能被滤掉，20mV的信号也跟着完蛋了。仔细想想我的第一句话，你就有办法了。

只看该作者 · 2014-6-28 18:07

频率相同，只能在相位上想办法了，比如锁相，解调等

1万 · 2014-6-28 19:48

就象楼上所说，必须用其它办法。给你一个思路：先微分再积分。

1万 · 2014-6-28 21:27

高Q值的带通滤波器，正弦是可以分离出来。但40Khz的幅值就混在一起了。

1万 · 2014-6-28 22:02

楼主发帖后去看世界杯？

2万 · 2014-6-28 22:23

这个20mV的信号，只占方波千分之四幅度，方波的抖动所带来的噪声和谐波分量叠加就把它淹没了。上小波分析吧。

2万 · 2014-6-28 22:25

wh6ic 发表于 2014-6-28 17:37
解铃还需系铃人。常用的滤波方法肯定不行，5V的应该是激励信号吧，它的频谱中40KHz的分量能被滤掉，20mV的 ...

你是想把复合信号反相后限幅，再去与原信号相加？办不到的

只看该作者 · 2014-6-28 23:05

2万 · 2014-6-29 07:46

你的描述，看起来真累！
40K方波是5V的直流，有这么描述的吗？

靠硬件滤波肯定是没有办法的，40K的方波，它的基波也是40K，硬件无法滤波的。
靠其它办法，比如软件办法，也许可以实现。

2万 · 2014-6-29 07:49

关键是有用信号太小，方波信号太大。
不知道软件处理的ADC信噪比是否可以达到要求，ADC足够快，把ADC结果比较大的数据减去5V。
这也只是理论上的估计，实际方波说不定有过冲什么的，效果不一定好。

只看该作者 · 2014-6-29 09:39

原始信号（方向波+正弦）经过经电压比较电路后会得到相位相差180度的方波，再加到原始信号上，这样就可以把方波抵消，剩下正弦波了（没试验，不知道行不行得通）。好像射频放大器中就用到这种思路滤波的。

1万 · 2014-6-29 09:56

本帖最后由 captzs 于 2014-6-29 10:58 编辑

经仿真(注意：是仿真)搭建电路检出正弦波。

在复合信号中检出正弦波
矩形波与正弦波复合信号如图
(为了看清楚，将图中正弦波幅度放大)

1万 · 2014-6-29 09:57

复合信号微分
上述复合信号经以下电路的20pf电容，由于容抗(20pf电容对40KHz正弦波的容抗500K)造成的压降，20mv正弦波在电容后面输出约几十uv。由于电容隔直，矩形波被微分成幅度5v的窄脉冲(宽度约20ns)。用滤波电路将强度悬殊的信号的窄脉冲滤掉，正弦波还会丢失。

1万 · 2014-6-29 09:59

本帖最后由 captzs 于 2014-6-29 20:25 编辑

所以用运放块a和b将信号高倍放大到v数量级，本来幅度5v的窄脉冲由于电源的限制，最大就是电源电压，假如采用5v电源，它就没有放大。而正弦波被放大了几万～10万倍。虽然输入信号频率40KHz，但是增益很大，要求运放块增益带宽积很高（GB不少于1e+10），否则增益上不去。还有输入失调参数必须接近0。电路采用仿真默认的运放块。放大信号经运放块c和d两级等效积分，将正弦波取出(如图黑线)，窄脉冲滤掉。