微弱信號(hào)檢測(cè)第三章(編輯修改稿)
2024-09-12 01:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 48 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 49 同步積分器 又稱(chēng)相干濾波器 原理圖 等效電路 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 50 兩者同步受開(kāi)關(guān)控制 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 51 兩個(gè)積分器 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 52 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 53 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 54 對(duì)比相關(guān)器輸出： 同步積分器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 55 同步積分器 ?輸出方波幅度，正比于： 1）輸入信號(hào)幅度 2）相位差余弦 3）放大倍數(shù) ?可測(cè)量輸入信號(hào)幅度和相位（需要定標(biāo)移相器） 同步積分器 同步積分器 能抑制偶次諧波 正半周對(duì)電容器充電的電荷等于在負(fù)半周釋放的電荷，相互抵消 同步積分器 ?輸出幅 度正比于該諧波輸入振幅的 1/(2n+1)、相位差的余弦、同步積分器的放大倍數(shù) 同步積分器 同步積分器 各奇次諧波附近是帶通濾波器，帶寬由 RC決定。RC越大，通帶越窄，積分時(shí)間越長(zhǎng) 同步積分器 同步積分器是隨參考信號(hào)頻率而變化的方波匹配濾波器，積分長(zhǎng)度越長(zhǎng)，帶寬越窄，抑制噪聲能力越強(qiáng) 同步積分器 ?輸出方波幅度正比于輸入方波幅度，且是相位差的線(xiàn)性函數(shù) ?方波鑒相器 同步積分器 同步積分器 同步積分器 調(diào)幅 方波 同步積分器 與參考信號(hào)相關(guān)的正弦、方波 其他 干擾信號(hào) 白噪聲 全部通過(guò) 被濾除 物理過(guò)程：采用同步開(kāi)關(guān)控制的積分器，同頻信號(hào)同相的分別對(duì)兩電容充電。而噪聲以及其他干擾由于頻率、相位隨機(jī)，在電容上的充、放電會(huì)相互抵消 輸入：正弦或方波，輸出：方波 同步積分器 兩者同相 同步積分器 兩者有相位差 同步積分器 輸入信號(hào)為參考信號(hào)偶次諧波 同步積分器 輸入信號(hào)為參考信號(hào)奇次諧波 同步積分器 同步積分器是隨參考信號(hào)頻率而變化的方波匹配濾波器，積分長(zhǎng)度越長(zhǎng)，帶寬越窄，抑制噪聲能力越強(qiáng) 兩級(jí)串聯(lián)，抑制噪聲能力如何？ 二 同步積分器串聯(lián) 第一級(jí)同步積分器 輸出電壓 幅值 穩(wěn)態(tài)解： 第一節(jié)的積分電阻與積分電容 同步積分器串聯(lián) 輸出方波幅值穩(wěn)態(tài)解： 第二節(jié)的積分電阻與積分電容 同步積分器串聯(lián) 基波頻率的輸出方波電壓幅度： 同步積分器串聯(lián) 3dB/倍頻程 6dB/倍頻程 兩級(jí)同步積分器串聯(lián)使用，比一級(jí)積分器具有更強(qiáng)的噪聲抑制能力 同步積分器串聯(lián) 同步積分器等效噪聲帶寬 同步積分器等效噪聲帶寬 等效噪聲帶寬： 結(jié)論： ?二級(jí)同步積分器串聯(lián)的等效噪聲帶寬是一級(jí)同步積分器等效噪聲帶寬的一半 同步積分器前加選頻放大器，對(duì)輸入是正弦波的情況，對(duì)總的性能有利 同步積分器等效噪聲帶寬 同步積分器電路舉例 相關(guān)器 同步積分器 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 第三章 周期性微弱信號(hào)檢測(cè)方法 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 80 開(kāi)關(guān)頻率為 f0的方波控制雙刀雙擲開(kāi)關(guān) 等效電路 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 ?交流方波 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 正負(fù)半周性能對(duì)稱(chēng)：只討論正半周 為使噪聲帶寬較窄，積分時(shí)間常數(shù)一般取較大（低通），因此和頻項(xiàng)可忽略 輸入電壓振幅 穩(wěn)態(tài)輸出 瞬態(tài)輸出 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 輸出信號(hào)振幅 正比于 輸入信號(hào)的振幅 以及信號(hào)與開(kāi)關(guān)信號(hào)之間 相位差的余弦 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 旋轉(zhuǎn)電容濾波器抑制偶次諧波 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 穩(wěn)態(tài)解： 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 輸出為調(diào)幅方波 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 梳狀濾波器 —— 允許基波及奇次諧波通過(guò)，抑制偶次諧波。時(shí)間常數(shù)越大，越接近理想方波匹配濾波器 與同步積分器性能類(lèi)似 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 增加時(shí)間常數(shù) RC，可以使噪聲帶寬減小，從而提高
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