DESIGN AND FABRICATION OF A NARROW BAND SIGNAL PROCESSING CIRCUIT FOR 380 HZ MAGNETIC FIELD SENSING APPLICATIONS

Tóm tắt

Bài báo này trình bày quá trình thiết kế và chế tạo một mạch xử lý tín hiệu tương tự dải hẹp, được tối ưu hóa cho các ứng dụng cảm biến từ trường hoạt động tại tần số trung tâm 380 Hz. Với tần số mục tiêu nằm gần vùng nhiễu điện từ công nghiệp phổ biến nhưng lại tách biệt khỏi các thành phần sóng hài chính của lưới điện xoay chiều, mạch đề xuất nhằm nâng cao khả năng chọn lọc và đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu trong các môi trường đo lường tần số thấp. Hệ thống được xây dựng theo cấu trúc ghép tầng, bao gồm: tầng tiền khuếch đại, bộ lọc loại bỏ tần số 50 Hz, các bộ lọc thông cao và thông thấp xác định dải tần từ 370 - 390 Hz, bộ lọc thông dải hẹp được điều chỉnh tại tần số 380 Hz, tầng khuếch đại với hệ số khuếch đại 14, và mạch chỉnh lưu toàn sóng sử dụng diode Schottky để chuyển đổi tín hiệu xoay chiều (AC) sang một chiều (DC). Quá trình kiểm chứng thực nghiệm được thực hiện thông qua tín hiệu đầu vào từ máy phát xung và quan sát bằng dao động ký, cho thấy hệ thống có khả năng triệt tiêu hiệu quả nhiễu ngoài dải tần mục tiêu, duy trì tỷ số tín hiệu trên nhiễu cao và bảo toàn độ chính xác về biên độ tín hiệu. Kết quả cho thấy mạch thiết kế với đặc tính tiêu thụ điện năng thấp, kích thước nhỏ gọn và cấu trúc mô-đun phù hợp để tích hợp vào các hệ thống cảm biến từ trường hoạt động trong môi trường có nhiễu điện từ cao.