基于ADS1256的直流微弱信号检测系统研究

在科学研究中，微弱信号往往是必不可少的，而由于信号的特性及周围噪声可能较大，因此对信号处理电路的要求较高。本文设计了一种用于直流微弱信号检测的电路，对其主要模块电路组成及电气性能进行了介绍。

基于ADS1256的直流微弱信号检测系统研究----测量系统组成

根据微弱信号的测量要求，系统由多级放大、滤波模块组成，其模块构成如下图所示。

基于ADS1256的直流微弱信号检测系统研究----无源滤波电路设计

滤波电路是在信号处理过程中常用的电路，其主要功能将输入信号中的目标信号及有用部分滤过，将输入信号中的噪声部分，无用信号滤除。本部分设置二阶无源低通滤波器，这种滤波器由电阻、电容构成，但是需要较低的信号源阻抗和较高的负载阻抗。该滤波器位于放大器前端，对信号进行初级处理。电路原理图如下图。

其传递函数为：

基于ADS1256的直流微弱信号检测系统研究----有源滤波电路设计

信号放大后，接一阶有源滤波电路，对信号进行进一步的滤波。

其传递函数为：

其电路原理图为：

基于ADS1256的直流微弱信号检测系统研究----AD转换器电路设计

AD转换电路采用TI公司的低噪声高分辨率的24位模数转换器ADS1256.在本文所设计的电路中，ADS1256用于直流微弱信号采集，电压基准取2.3V，最小测量精度可达1uV。采取平均值法，采集1s内的采样数据，并对其进行取平均值，提高数据精度。AD转换部分电路原理图如下图所示。