0.
\ $ \ begingroup \ $

我想操纵信号的直流偏移量。通过使用RC滤波器,我可以在充电盖子时删除DC偏移量,但频率问题等问题和长时间常数存在一些问题。任何电路建议都将得到理解。提前致谢。

\ $ \ end group \ $
9.
  • \ $ \ begingroup \ $ 英语单词操纵只意味着改变。它并不意味着其他任何东西。所以我们谁都无法与DC偏移有关。只有你打算这样做某事。是的,欧姆倍电容产生时间,并且RC基于它们的值意味着时间常数。如果我们不知道你想做什么,怎么会暗示任何事情? \ $ \ end group \ $-乔恩 7月16日16:30
  • 1
    \ $ \ begingroup \ $ 如果您包含具有问题的问题的电路示意图,则会很好,并且您希望从中源自发出的信号以及您希望从中派生的信号的表示。 \ $ \ end group \ $-Florian Ragwitz. 7月16日16:32
  • \ $ \ begingroup \ $ 电容器将移除DC偏移,高通滤波器将提供“新”直流参考 \ $ \ end group \ $-电压尖峰 7月16日16:37
  • 1
    \ $ \ begingroup \ $ @voltagespike好,我们如何说话?因为诚实地,从信号处理的角度来看,没有,线性HPF不得给你一个新的直流参考。(并且具有非零源阻抗以及任何有限的吸收阻抗,电容器+负载也形成了HPF) \ $ \ end group \ $-MarcusMüller. 7月16日16:44
  • 1
    \ $ \ begingroup \ $ @Marcusmüller您可以将电阻连接到2.5V而不是0V,并给出2.5V班次(只有AC内容通过) \ $ \ end group \ $-电压尖峰 7月16日16:46

3个答案3.

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\ $ \ begingroup \ $

通过使用RC滤波器,我可以在充电盖子时删除DC偏移量,但频率问题等问题和长时间常数存在一些问题。

嗯,您想要一个高通滤波器:您希望在信号中删除恰好频率,0 Hz。

现在,实际上,没有无限延迟的真实世界系统可以删除一个频率,因此围绕“时间常数”问题没有办法:“锐利”过滤,时间越长;那是数学(它是Heisenberg不确定性原则的相同数学:傅里叶变换不允许您在频率和非常短的时间内具有非常尖锐的东西;这是数学上不可能的)。

所以,你的问题无法完全解决。当然,出现了更糟糕的解决方案,我们不知道您是否最好的兴趣选择您的RC,或者RC滤波器的频率响应是否足够好,以便您感兴趣的信号 - 我们不知道信号!

所以,你需要做的是实际上坐下来,为自己写一个信号规范。您还需要的最低频率是多少?不使用任何滤波器下面切断的过滤器,该频率足够好。您的信号的增益中的波纹是什么?您可以接受通行带中的信号?您对DC组件需要的抑制是什么?足够100倍吗?1000?100 000?10 000 000?

在您拥有(而不是之前)之后,您坐下来选择一个过滤器设计(例如,RC,Sallen-Key,一些更先进的东西)。通常,你会发现自己需要一个缓冲阶段。通常“交流耦合”缓冲器,具有非常高的输入阻抗,足以解决您的问题。但这真的取决于你的信号是什么(它的驱动有多强烈)。

\ $ \ end group \ $
5.
  • \ $ \ begingroup \ $ 首先,我要感谢您的详细回复。我的信号是包含AC和DC组件的电池电压。AC MultiSine 20mV(P-P)从0到5kHz的信号,直流幅度约为1V。问题是使用RC滤波器,我无法收集关于低于1Hz的数据。电容器引入频率相关的相移,这难以由于实用电容器的非线性行为而难以补偿。通过增加电容器的尺寸可以通过增加电容器的尺寸来减小这种效果。然而,这使得测量系统的稳定时间非常大。 \ $ \ end group \ $-Mahdi Golemi. 7月17日11:33
  • \ $ \ begingroup \ $ 好吧,什么与您的测量相关的最低频率?它不是0Hz,因为它将包括DC偏移量(你明确地不想)。如我答案中所解释的那样,这是你真正需要回答的第一件事。有一个具体的数字。抑制到0 Hz是物理和数学上不可能的,但您可以以延迟和努力的成本接近。但我们不知道你可以接近,所以我们不能告诉你该怎么做。 \ $ \ end group \ $-MarcusMüller. 7月17日11:36
  • \ $ \ begingroup \ $ 当然是。我很高兴有0.2 Hz。 \ $ \ end group \ $-Mahdi Golemi. 7月17日11:43
  • \ $ \ begingroup \ $ 您为此建议哪种过滤器设计?甚至0.5 Hz的数据也会很好。 \ $ \ end group \ $-Mahdi Golemi. 7月17日11:45
  • \ $ \ begingroup \ $ 这是2.5的因素,所以这两个数字之间有世界。所以,不,“会很好”不是你要找的。您正在寻找衰减的明确频率,衰减小于0.5;然后你有第一个规格为您的过滤器! \ $ \ end group \ $-MarcusMüller. 7月17日11:52
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\ $ \ begingroup \ $

我有点困惑的问题和

我想操纵信号的直流偏移量。

这表明您可能希望更改输出的DC级别。

我现在不在我的桌子上进行完整的讨论,但这是我在手机上汲取的东西,这可能适合你:

DC级变速器

使用我突出显示为电位器(或其他)来调整DC电平的电阻。调整输入交流耦合电容以适应频率。尽可能地调整收益。

它基本上是DC偏移量的区别放大器作为参考点。

\ $ \ end group \ $
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    \ $ \ begingroup \ $

    如果您的输入信号具有已知的恒定DC偏移,则可以通过使用差分放大器并更改具有附加电压的( - )输入(在这里模拟它):

    在此输入图像描述

    您也可以交流耦合信号。如您所知,AC耦合的问题是交流耦合信号可以具有很长的时间常数。还有另一个问题:信号中的运行直流不平衡将向产生的输出添加偏移量。

    要处理这两个问题,您可以做的是检测信号的正极和负峰值,并使用它来计算中点,然后馈送返回以取消偏移量。

    以下是使用峰值检测器的模拟方法示例(在这里模拟它

    在此输入图像描述

    如果您的系统最终数字化输入,则可以使用此路径计算中点(电池直流电压)然后使用DAC将其馈送回前端取消偏移并允许您拔出AC信号。

    \ $ \ end group \ $

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