機械電子第八章信號處理-文庫吧在線文庫
【正文】 大進展。 ?在輸入一側考慮電流關系時，反相輸入端與同相輸入端之間是“虛斷”的，圖中用叉表示。當信號從 1端輸入時，輸出信號與輸入信號同相，稱 同相輸入 ；而當信號從 2端輸入時，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放大器又稱為測量放大器。 ? 當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，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輸入端從接地改接到一個固定電壓值上，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，必須在兩個輸入端分別加上微小的電壓，這兩個電壓之差就稱為輸入失調電壓。 27 頻率響應 ? 通常的運算放大器頻率響應如圖所示，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系 。 ? 相敏檢波器濾波級的輸出信號經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 際 特 性Af理 想 特 性實 際 特 性fA理 想 特 性實 際 特 性Af理 想 特 性實 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現(xiàn) 。 ? 濾波器并不是立刻對輸出信號電平做出響應。 ? 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、靜態(tài)標定，利用微處理器的計算能力和查表功能，先進行靜態(tài)非線性校正，再進行動態(tài)非線性補償，這樣的線性化方法使得這類非線性傳感器的應用也日益廣泛。 51 信號處理技術的發(fā)展 ? 智能型敏感器件 ?把傳感器和有關電子線路集成在一個芯片上，由這一構想形成了智能型敏感器件的概念。 ? 在一些復雜的非結構化的環(huán)境中，往往有多個數(shù)據(jù)源給出大量的數(shù)據(jù)，譬如行走機器人的軍事態(tài)勢分析。 ? 有決策能力。 50 離散傅立葉分析 ? 傅立葉分析是強有力的分析工具，廣泛用于提取關于系統(tǒng)行為的信息。數(shù)字技術能做溫度補償、信號線性化、濾波以及快速傅立葉變換（ FFT）這類復變函數(shù)分析運算。 ? 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和阻帶內都是起伏函數(shù)。這使得有源濾波器的性能更接近理想特性，但是也更復雜， ? 濾波器的主要特性指標有 ? 3dB帶寬 ?有效噪聲帶寬 ?波形因數(shù) ?選擇性 ?響應時間。 ? 頻分復用 (FDM):用每一個數(shù)據(jù)源調制一個副載波頻率，然后把這些副載波混合起來調制另一個高頻載波，這個高頻載波就用于向接收裝置發(fā)送信息?；?270176。 +C1R1+自 動調 零12C2++++自 動調 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。 ? 響應速度與運算放大器全功率帶寬有關。 ? 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)零放大器和自動調零放大器等低漂移、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。如果負載置于運算放大器的反饋環(huán)路中，則負載電流為 ? 在這種模式下工作時，必須精心選擇有足夠帶負載能力的運算放大器。當 Ui為階躍電壓時， Uo為尖脈沖電壓 c i1d dddU Ui C Ctti0fddUU R Ct ++ Uc cRf Uc cCUiUoifi1UoUitO
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