《信号调制解调电路》PPT课件

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1、第3章信号调制解调电路作用：传感器输出的信号一般很微弱，而且含有各种噪声。为了将测量信号从含有噪声的信号中分离出来，便于放大与远距离传输。■3.1调幅式测量电路★■3.2调频式测量电路★■3.3调相式测量电路电路■3.4脉冲调宽制式测量电路★■什么是信号调制？调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一个做为载体的信号(称为载波信号)，让后者的某一特征参数(幅值、频率、相位、脉冲宽度)按前者变化。■什么是信号解调？在将测量信号调制，并将它和噪声分离、放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测

2、量信号，这一过程称为解调。第3章信号调制解调电路3.1调幅式测量电路3.1.1调幅原理与方法3.1.1.1调幅信号的表达式线性调幅信号的一般表达式可写为：■什么是调幅？写出调幅信号的数学表达式，画出波形。调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x的线性函数变化。调制信号载波信号调幅信号线性调幅信号的波形：设调制信号，且（一般）载波信号上边频信号下边频信号载波信号中不含调制信号x的信息，因此可取Um=0、m=1，只保留两个边频信号。这种调制称为双边带调幅，

3、可采用乘法器实现。双边带调幅信号的数学表达式为：3.1.1.1调幅信号的表达式■何谓双边带调幅？写出其数学表达式，并画出波形。当x>0时，us与uc同频同相；双边带调幅信号txotucusoto当x<0时，us与uc同频反相。双边带调幅信号的波形：为了正确进行信号调制必须要求，通常至少要求。这样，解调时滤波器能较好地将调制信号与载波信号分开，检出调制信号。若被测信号的变化频率为0~100Hz，则载波信号的频率fc>1000Hz。如可取1100Hz，调幅信号放大器的通频带应为1000~1200Hz。信号解调

4、后，滤波器的截止频率应大于100Hz，即让0~100Hz的信号顺利通过，而将1000Hz以上的信号抑制，可选通频带为0~200Hz。在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应怎样选取载波信号的频率？应怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？3.1.1.1调幅信号的表达式3.1.1调幅原理与方法3.1.1.2传感器调幅1.通过交流电桥(交流供电)实现调幅把电阻、电容和电感式传感器接入交流电桥实现调幅。R1FR4R2R3R1R2uouR3R4■为什么在测控系统中常常在传感器

5、中进行信号调制？为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形成就已经是已调信号，因此常常在传感器中进行调制。2.用机械或光学的方法实现调幅Ψθθ激光器光栏调制盘被测工件滤光片光栏光电元件激光器发出的光通过光栏、调制盘照射在被测件上，由于工件表面粗糙度不同，光电元件接收的光能量不同，由镜面反射方向与光电器件接收的光能量之比来测量表面粗糙度。1.用乘法器实现调幅3.1.1.3电路调幅双边带调幅ucuxuoxyKxya)原理图-8V0.1μF0.1μF14101638MC149620μF20μFuc0.1μF2

6、1254uoux+12Vb)实用电路1k1k1k1k1k3.3k3.3k5175075047k680kuotoUcottoux3.1.1.3电路调幅*2.用开关电路实现调幅V1V2——N沟道增强型绝缘栅场效应管，低电平为0夹断。当Uc为高电平“1”时，V1导通，V2夹断，uo=ux；当Uc为低电平“0”时，V1夹断，V2导通，uo=0。V1uxuoUcV2Uc将归一化方波载波信号(0,1)按傅里叶级数展开：低频高频双边带调幅带通滤波后：——双边带调幅2.用开关电路实现调幅3.1.1

7、.3电路调幅3.信号相加实现调幅T1+ux-+ux-+uc-VD1i1VD2i2载波信号T3T2RLi3+uo_RP调制信号设，，且Ucm>>Uxm，当uc<0时，，二极管截止。调RP使uc在T3中抵消。由uc控制二极管，当uc>0时，，二极管导通；3.信号相加实现调幅电路形式为相加，而实质还是用uc控制二极管开关实现相乘。T1+ux-+ux-+uc-VD1i1VD2i2载波信号T3T2RLi3+uo_RP调制信号■什么是包络检波？检出线性调幅信号的包络线。3.1调幅式测量电路3.1.2包络检波电路——线

8、性调幅信号的解调usotuoot■如何实现包络检波？采用单向导电器件截去调幅信号中下半部(或上半部)的波形，即可获得半波检波信号，再经低通滤波器滤除高频信号，即可获得所需调制信号，实现解调。包络检波实际上就是建立在整流原理的基础上。1.基本电路3.1.2.1二极管与三极管包络检波C1——滤除杂散信号；VD——单向导电器件，半波检波，截去us的下半部波形；V——单向导电器件，半波检波，截去us的上半部波形；RLC2——低通滤波器