機(jī)械電子第八章信號處理-文庫吧在線文庫
【正文】 大進(jìn)展。 ?在輸入一側(cè)考慮電流關(guān)系時(shí)，反相輸入端與同相輸入端之間是“虛斷”的，圖中用叉表示。當(dāng)信號從 1端輸入時(shí)，輸出信號與輸入信號同相，稱 同相輸入 ；而當(dāng)信號從 2端輸入時(shí)，輸出信號與輸入信號反相，稱 反相輸入 。具有高輸入阻抗的差動(dòng)放大器又稱為測量放大器。 ? 當(dāng)被測物理量的變化引起壓電傳感器等效電容 C上電荷的變化為 Δq時(shí)，放大器的輸出為 Uo=Δq/Cf ? 放大器上限頻率為 ?式中， Rc和 Cc分別為連接電纜 ?的等效電阻和等效電容。 + Uc c Uc c +U2U1Uo18 分類 ? 過零電壓比較器： 典型的幅度比較電路 ? 電壓比較器： 將過零比較器的一個(gè)輸入端從接地改接到一個(gè)固定電壓值上，就得到電壓比較器 ? 窗口比較器： 該比較器有兩個(gè)閾值，傳輸特性曲線呈窗口狀，故稱為窗口比較器。 ? 從 傳感器 得到的矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波形畸變，可以通過用施密特反相觸發(fā)器整形而得到比較理想的矩形脈沖波形。為了確保輸出電壓為零，必須在兩個(gè)輸入端分別加上微小的電壓，這兩個(gè)電壓之差就稱為輸入失調(diào)電壓。 27 頻率響應(yīng) ? 通常的運(yùn)算放大器頻率響應(yīng)如圖所示，其 3dB帶寬在 10Hz左右，單位增益帶寬在幾千赫。 ?共模抑制比定義為 CMRR= Gdm/ Gcm 0 dm 1 2 c m 1 2( ) / 2 ( ) / 2u G u u G u u0 1 1 2 2u A u A u+ Uc c Uc c +U2U1UoA1A230 斬波穩(wěn)零放大器 ? 斬波穩(wěn)零放大器能把輸入信號的高頻分量和低頻分量分開，然后分別加以放大，最后在輸出端再合成一體。 ?由上式還可看出， 濾波器輸出信號的大小取決于輸入信號與參考信號的相位關(guān)系 。 ? 相敏檢波器濾波級的輸出信號經(jīng)放大后用來做壓控振蕩器的控制信號，壓控振蕩器的輸出又給相敏檢波器提供了參考信號。 理 想 特 性實(shí) 際 特 性Af理 想 特 性實(shí) 際 特 性fA理 想 特 性實(shí) 際 特 性Af理 想 特 性實(shí) 際 特 性fAa) 低通 b) 高通c) 帶通 d) 帶阻幾種濾波器的特性38 模擬濾波器 ? 模擬濾波器可以用有源電路或無源電路實(shí)現(xiàn) 。 ? 濾波器并不是立刻對輸出信號電平做出響應(yīng)。 ? 數(shù)字濾波器要滿足 Shannon采樣定理的約束。 49 數(shù)字信號處理 ? 線性化 ?對于固有非線性特性的傳感器，通過動(dòng)、靜態(tài)標(biāo)定，利用微處理器的計(jì)算能力和查表功能，先進(jìn)行靜態(tài)非線性校正，再進(jìn)行動(dòng)態(tài)非線性補(bǔ)償，這樣的線性化方法使得這類非線性傳感器的應(yīng)用也日益廣泛。 51 信號處理技術(shù)的發(fā)展 ? 智能型敏感器件 ?把傳感器和有關(guān)電子線路集成在一個(gè)芯片上，由這一構(gòu)想形成了智能型敏感器件的概念。 ? 在一些復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中，往往有多個(gè)數(shù)據(jù)源給出大量的數(shù)據(jù)，譬如行走機(jī)器人的軍事態(tài)勢分析。 ? 有決策能力。 50 離散傅立葉分析 ? 傅立葉分析是強(qiáng)有力的分析工具，廣泛用于提取關(guān)于系統(tǒng)行為的信息。數(shù)字技術(shù)能做溫度補(bǔ)償、信號線性化、濾波以及快速傅立葉變換（ FFT）這類復(fù)變函數(shù)分析運(yùn)算。 ? 橢圓函數(shù)濾波器 ?橢圓函數(shù)濾波器的幅頻特性在通帶內(nèi)和阻帶內(nèi)都是起伏函數(shù)。這使得有源濾波器的性能更接近理想特性，但是也更復(fù)雜， ? 濾波器的主要特性指標(biāo)有 ? 3dB帶寬 ?有效噪聲帶寬 ?波形因數(shù) ?選擇性 ?響應(yīng)時(shí)間。 ? 頻分復(fù)用 (FDM):用每一個(gè)數(shù)據(jù)源調(diào)制一個(gè)副載波頻率，然后把這些副載波混合起來調(diào)制另一個(gè)高頻載波，這個(gè)高頻載波就用于向接收裝置發(fā)送信息。或 270176。 +C1R1+自 動(dòng)調(diào) 零12C2++++自 動(dòng)調(diào) 零21C2C1R1模式 I 模式 II 32 信號隔離 ? 有些場合中傳感器對地存在一個(gè)電位差，這類情形下需要在傳感器和其余電路之間采取電隔離措施。 ? 響應(yīng)速度與運(yùn)算放大器全功率帶寬有關(guān)。 ? 電阻值 + Rb i a s R1R2+ Uc c Uc cUoUi12i a s 2b 1R R RR R26 漂移 ? 漂移是所有直流耦合放大器都存在的問題。 ? 使用斬波穩(wěn)零放大器和自動(dòng)調(diào)零放大器等低漂移、高穩(wěn)定性的器件能夠減少上述影響。稱為下限閥值（觸發(fā)）電平。如果負(fù)載置于運(yùn)算放大器的反饋環(huán)路中，則負(fù)載電流為 ? 在這種模式下工作時(shí)，必須精心選擇有足夠帶負(fù)載能力的運(yùn)算放大器。當(dāng) Ui為階躍電壓時(shí)， Uo為尖脈沖電壓 c i1d dddU Ui C Ctti0fddUU R Ct ++ Uc cRf Uc cCUiUoifi1UoUitO
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