[实用新型]一种交流小信号放大电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子工程领域，具体涉及一种交流小信号放大电路。

背景技术

铁路车号识别系统能够记录通过列车的车号和车次，从而对列车进行追踪管理，实现对列车资源的数据共享和运输作业管理的网络化。

铁路车号识别系统主要由射频前端部分、小信号放大部分和基带解码部分构成，其中小信号放大部分负责将射频前端部分接收的毫伏级信号放大到TTL电平，以供基带解码部分解码。由于射频前端部分接收的信号除了车号有效数据外还包含其它的杂波信号，因此在进行有效放大之前必须使用滤波器进行滤波。

现有的铁路车号识别系统更多的采用高精度AD芯片采集射频前端的微小信号，通过软件算法对AD芯片输出的数字信号进行滤波、解码。这样做虽然可以最大限度的保留前端信号的完整性，但需要处理全频段内的杂波信号，由此引入的算法设计复杂、实验周期较长。且对FPGA处理器、AD芯片的资源要求较高，导致较高的物料成本。

实用新型内容

本实用新型针对现有的铁路车号识别系统中滤波部分设计成本高、设计周期长且算法参数较难确定等缺点，提出了一种交流小信号放大电路。实现了从毫伏级的杂波信号中准确提取包含列车标签信息的TTL信号。

一种交流小信号放大电路，包括：滤波单元模块，放大单元模块和整形单元模块；

滤波单元模块电路连接为：低通滤波器Q2的1引脚连接射频前端交流小信号I_IN，低通滤波器Q2的2引脚，3引脚和4引脚接地，经8引脚输出标签信息I_LP；5引脚，6引脚和7引脚接地；

低通滤波器Q3的1引脚连接射频前端交流小信号Q_IN，低通滤波器Q3的2引脚，3引脚和4引脚接地；经8引脚输出标签信息Q_LP；5引脚，6引脚和7引脚接地；

放大单元模块包括交流小信号I_LP的两级放大运算模块，交流小信号Q_LP的两级放大运算模块，以及I_LP信号和Q_LP信号的正交放大运算模块；

交流小信号I_LP的两级放大运算模块电路连接如下：交流小信号I_LP通过自举电容C5和电阻R40引入运算放大器U2的3引脚，同时并联电阻R2、电容C6和电容C7接地；运算放大器U2的1引脚输出I_tmp信号，1引脚通过电阻R6连接2引脚，通过电阻R4接地；4引脚连接电压D5V-，同时通过电容C441接地；将I_tmp信号引入到运算放大器U2的5引脚，经7引脚输出信号I_OUT；运算放大器U2的5引脚连接电容C12，通过电阻R11接地；6引脚连接电容C18后与7引脚相连；7引脚通过电阻R12和电阻R14接地，同时并联电容C20和电阻R26接地；串联电阻R19后接电压D5V+；8引脚连接电压D5V+，同时通过电容C446接地；

交流小信号Q_LP的两级放大运算模块电路连接如下：交流小信号Q_LP通过自举电容C8和电阻R41引入运算放大器U1的3引脚，同时并联电阻R1、电容C3和电容C4接地；运算放大器U1的1引脚输出Q_tmp信号，1引脚通过电阻R5连接2引脚，通过电阻R3接地；4引脚连接电压D5V-，同时通过电容C440接地；将Q_tmp信号引入到运算放大器U1的5引脚，经7引脚输出信号Q_OUT；运算放大器U1的5引脚连接电容C11，通过电阻R9接地；6引脚连接电容C17后与7引脚相连；7引脚通过电阻R10和电阻R13接地，同时并联电容C19和电阻R27接地；串联电阻R15后接电压D5V+；8引脚连接电压D5V+，同时通过电容C447接地；

I_LP信号和Q_LP信号的正交放大运算模块电路连接如下：将I_tmp信号通过电容C16，电阻R8和电阻R18引入运算放大器U3的2引脚；将Q_tmp信号通过电容C15，电阻R7和电阻R17引入运算放大器U3的3引脚；I_tmp信号与Q_tmp信号正交放大后，得到信号IQ_tmp通过运算放大器U1的1引脚输出，1引脚通过电阻R20连接2引脚；3引脚通过电阻R16接地；4引脚连接电压D5V-，同时通过电容C442接地；将IQ_tmp信号引入到运算放大器U3的输入端5引脚，经7引脚输出信号IQ_OUT；运算放大器U3的5引脚连接电容C99，通过电阻R21接地；6引脚连接电容C98后与7引脚相连；7引脚通过电阻R22和电阻R23接地，同时并联电容C96和电阻R24接地；串联电阻R25后接电压D5V+；8引脚连接电压D5V+，同时通过电容C448接地；