测控电路习题课3.ppt

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1、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调相式电路■3.4脉冲调宽制式测量电路第3章信号调制解调电路1第三章知识体系第三章主要针对调制型传感器的应用，从传感器输出的调制后的信号中解调出被测信号来。其次兼顾如斩波稳零、变压器耦合隔离、信号传输的需要，介绍了调制电路。从内容的组织上来看，四大调制解调电路，分门别类的展开。测控电路中对信号进行调制解调的目的•四种调制方式，数学含义上理解其区别第三章知识体系例：许多系统中用脉宽调制电路，其信号调制特点是改变。a.脉冲宽度b.

2、信号幅值c.信号频率d.信号相位1、调制解调的概念、功用，采用调制解调的目的。2、确保信号调制正常进行的条件是什么？3、为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？4、为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？5、什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形6、什么是包络检波？精密检波方法?什么是相敏检波?7、包络检波和相敏检波的电路原理及分析、区别；8、相敏检波电路的主要作用：鉴相和选频9、脉冲调宽信号的解调方式。第3章信号调制解调电路4调制传感器调制电路调制开关电路调制乘法器调制信号相加调制调相调频调幅脉冲调宽载波为正弦波载波为

3、方波5在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅(Amplitudemodulation)、调频(Frequencymodulation)和调相(Phasemodulation)。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽(Pulsewidthmodulation)。也可调频和调相6解调包络检波相敏检波二极管与晶体管包络检波精密检波半波全波7■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

4、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量信号，这一过程称为解调。第3章信号调制解调电路8调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位的信号称为调制信号。在测控系统中，通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。调制要求：ωc＞10Ω，93.1调幅式测量电路3.1.1调幅原理与方法3.1.1.1调幅信号的表达式调幅信号的一般表达式可写为：■

5、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。ωc——载波信号角频率；Um——调幅波中载波信号的幅值；m——调制的灵敏度；x——调制信号。10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，可采用乘法器实现。其数学表达式为：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。11当x>0时，us与uc同频同相；双边带调幅信号txotucusoto当x<0时

6、，us与uc同频反相。双边带调幅信号的波形：12uotoUcottoux3.1.1.3电路调制2.用开关电路实现调制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。V1uxuoUcV2Uc13■什么是包络检波？检出调幅信号的包络线。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

7、基础上。整流+滤波143.1.2.2精密检波电路1.半波精密检波电路与VD1——防止us为正半周时，因VD2断开而使运放处于开环状态，由此可造成运放饱和。+us–半波整流器低通滤波器i1CR4uoR1R2R3VD1VD2i+–uAA–+∞-+N2+∞-+N1+15当us>0时，，；当us<0时，，。2.全波精密检波电路一+us–半波整流器低通滤波器i1CR4uoR1R2R3VD1VD2i+–uAA