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门禁系统信号接收电路的设计

门禁系统信号接收电路的设计

点击数:7932 次   录入时间:03-04 11:58:30   整理:http://www.55dianzi.com   安全-防盗-报警

  门禁系统阅读器接收到的应答器发送的信号是由对阅读器天线能量的变化检测而得(此时在天线两端检测到的信号应为正弦波,而不再是由振荡器得到的方波),因此首先要对天线上的信号进行检波,电路如下图所示。、在此对检波后的信号要求不是很高,只需能够检测到信号的微小变化。电容Cl00和Rl00组成的回路起到了滤除谐波成分的作用,然后将信号送至检波电路进行检波。
  
  此处检波二极管进行了反接,实现了对接受信号的一次反相,方便了后续设计。再通过R101和C101构成的低通滤波器后完成检波。根据检波器的低通滤波器应满足的条件:RC的时间常数远大于输入电压载波周期。
  
  接下来关键就是要将所检测到的信号转换为控制器可以识别的信号形式,具体电路如下图所示。因天线信号经检波后得到的仅是信号的微弱变化,所以应先对信号进行放大、滤波处理。为此,首先将检波后的信号送到由LF353构成的运算放大电路进行放大。此处电容C103起到了消除谐波成分干扰的作用,电容C102为耦合电容,同时电容C102与电阻R102和R103还起到了高通滤波器的作用。信号经耦合电容送到运算放大器的同相输入端,电阻R102和R103对信号也起到了一定的分压作用。因两者阻值相差较大,可近似认为同相输入端电压等于输入电压。根据运算放大器“虚短”的概念可知5、6两处电压大小相等,电阻R104和R105起到了同相比例放大的作用。整个放大电路对信号放大了近2倍。电容C104起到了防止自激的作用。另外,电阻R104与电容C104还起到了低诵滤波器的作用。LF353构成的放大电路在放大的同时,又起到带通滤波器的作用。

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  虽然信号经LF353放大的同时也对信号进行了简单的滤波,但信号中必然还会存在其他谐波成分的干扰。为了得到更好的信号波形,在放大电路后又专门设计了一个滤波器,如下图的中间部分。电阻R107与电容C106构成了一个低通滤波器。信号反相输出后,其中的高频成分又通过电容CIQ4反馈回低通滤波器的前端,在此,电容C104和电阻R106构成了一个高通滤波器。因此,就整个滤波器的功能来说,可以看作一个带通滤波器。C105为一滤波电容。
  
  为将所得信号转换为控制器可以识别的形式(0、1序列),信号在送控制器之前必须先进行电压比较。在此选用了较为常用的电压比较芯片LM311,信号由②脚输入,⑦脚输出。⑦脚经-2kΩ的电阻接到了+5V电源上,①脚接地,这样可以实现输出电压信号(Jsmc)大小在0V—5V之间,便于送入控制器进行识别。当①脚不接地,而是接-5V电源时,此时输出信号在-5V~+5V之间变动,考虑到此处应用实际,采用前一种连接方式。

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  运算放大器要求为双电源供电,此处亦可利用DC-DC转换芯片将其转换为单电源供电形式,其电路连接方法如下图所示。4个电容可起到滤波作用,能够有效地抑制杂波和电源电流不稳等造成的干扰,使输出电压更趋稳定。

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