【正文】 。 RS觸發(fā)器輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)差分放大器 N3放 大后，由 RC低通濾波器輸出： u C C C Bo 1 2? ? ? ? ?第 3章 信號(hào)調(diào)制解調(diào)電路 小 結(jié) 1. 調(diào)制與解調(diào)電路的作用、原理與方法； 2. 相敏檢波電路 與調(diào)幅電路在結(jié)構(gòu)上 的相似之處及區(qū)別 ； ■ 重點(diǎn)： （ 1）開關(guān)式調(diào)幅電路； （ 2）精密檢波電路； （ 3）開關(guān)式相敏檢波電路； （ 4）精密整流型相敏檢波電路； （ 5）多諧振蕩器調(diào)頻電路； （ 6）參量調(diào)寬和電壓調(diào)寬電路。而 Q=1，通過 R1向 C1 充電，當(dāng) C1上的電壓 Uc時(shí)，比較器 N1翻轉(zhuǎn)輸出低電平， 使 RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn) Q=1。 脈沖調(diào)制式測(cè)量電路 脈沖調(diào)制信號(hào)的解調(diào) ■ 脈沖調(diào)寬信號(hào)的解調(diào)主要有哪些方式？ 脈沖調(diào)制式測(cè)量電路 脈沖調(diào)制測(cè)量電路應(yīng)用舉例 ∞ + + N2 ∞ + + N1 S R ∞ + + N3 uo R2 VD1 VD2 DF V1 V2 V3 V4 6V +12V Uc C1 C2 Q Q R1 CC12? =常量 差動(dòng)電容傳感器 Q=1時(shí)，通過 R2向 C2充電， C2上的電壓通過 V4加到 比較器 N2的反相輸入端，參考電壓 Uc通過 V3 加到 N2的 同相輸入端。這樣進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù) N與脈寬 B 成正比。 脈沖調(diào)寬信號(hào)的解調(diào)主要有兩種方式： 一種是將脈寬信號(hào) Uo 送入一個(gè)低通濾波器，濾波 后的輸出 uo與脈寬 B成正比。 即輸出脈沖占空比小。 即輸出脈沖占空比大。 * 1. 參量調(diào)寬 脈沖調(diào)制原理及方法 電路調(diào)寬 R4 R3 VD1 R2 R6 VD2 RP C uc uo VS R5 ∞ + + N R1 RR23? =常量 ——差動(dòng)電阻傳感器 T T T0 1 2?? =常數(shù) (T1≠T2) R R C1 P 3()? ?? ——充電時(shí)間常數(shù) R R C2 P 2()? ??——放電時(shí)間常數(shù) 輸出脈沖信號(hào)的頻率不變，占空比隨傳感器電阻 R2R3變化。 B——脈沖寬度 (變化 )，為調(diào)制信號(hào) x的線性函數(shù)。在脈 沖調(diào)制中具有廣泛應(yīng)用的一種方式是脈沖調(diào)寬。 鑒相電路 脈沖調(diào)寬的 數(shù)學(xué)表達(dá)式 為： B=b+mx 脈沖調(diào)制式測(cè)量電路 脈沖調(diào)制原理與方法 脈沖調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式 ■ 什么是脈沖調(diào)寬制？寫出脈沖調(diào)制信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式， 并畫出其波形。 鑒相范圍為 0~?。 鑒相 范圍接近 2?。 ?/2 。 相敏檢波器或乘法器鑒相 原理上有非線性，信號(hào)幅值 影響鑒相誤差。 RS觸發(fā)器鑒相 精度最高，線性好，對(duì) Us和 Uc的占空比 沒有要求。s 用 Q代替上中的 Uo作門控信號(hào)。 uBo ???Uc Us o o ? t uo t Uo t o B 2. RS觸發(fā)器鑒相 通過相位 —脈寬變換鑒相 uBo ???t t t t o o B Q Us Uc uo o o o ? t Uc ˊ Us ˊ ??Q Q R S U39。 ?1. 用開關(guān)式相敏檢波電路鑒相 2. 用相加式相敏檢波電路鑒相： Ucm=Usm 相敏檢波電路鑒相 ■ 為什么常取參考信號(hào)的幅值等于調(diào)相信號(hào)的幅值？ (P217) Us Us U1 Uc U2 ? π π 2 _ π 2 π uo ? cos2?sin2??在 時(shí)，輸出 uo為： 0 ????u k U U k U k Uo 1 m 2 m c m c m( ) 2 ( c o s s i n ) 2 2 s i n ( )2 2 4 2? ? ? ?? ? ? ? ? ?1. 異或門鑒相 Uc Us DG1 =1 Uo 鑒相電路 通過相位 —脈寬變換鑒相 CP Us 鎖存器 延時(shí) 時(shí)鐘脈沖 DG2 Uo 鎖存指令 清零 Uc DG1 =1 amp。c U0 鋸齒波 鋸齒波 +調(diào)制信號(hào) 調(diào)相脈沖 調(diào)相式測(cè)量電路 鑒相電路 乘法器和低通濾波器實(shí)現(xiàn)鑒相 ■ 什么是鑒相？ 對(duì)調(diào)相信號(hào)的解調(diào)，從調(diào)相信號(hào)中檢出反 映被測(cè)量變化的調(diào)制信號(hào)稱為 相位檢波 或 鑒相 。 2. 脈沖采樣式調(diào)相電路 電路調(diào)相 U0 門限檢 測(cè)電路 脈沖發(fā) 生器 載波 頻率 鋸齒波 發(fā)生器 輸出調(diào) 相脈沖 uj ux + U39。 傳感器調(diào)相 X Y ? a a b W B 標(biāo)尺光柵 指示光柵 VP1 VPn Y o ? N S1 S2 Sn VP1 VP2 VP3 VPn 莫爾條紋信號(hào)的調(diào)相 標(biāo)尺光柵 指示光柵 xu U tWs m c2c o s ( )????1. 調(diào)相電橋 調(diào)相原理與方法 電路調(diào)相 o UR UC US U UR UC U T R C US 運(yùn)放代替變壓器， N1 N2形成兩個(gè)幅值相等、 極性相反的電壓。 常用的是線性調(diào)相，即讓調(diào)相信號(hào)的相位按調(diào)制信號(hào) x 的線性函數(shù)變化。 計(jì)數(shù)器 鎖存器 DZ DS R DG 清零 Cp時(shí)鐘周期 窄脈沖寬度 鎖存脈寬 調(diào)相式測(cè)量電路 調(diào)相原理與方法 調(diào)相信號(hào)的表達(dá)式 ■ 什么是調(diào)相？寫出調(diào)相信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出波形。 （很難得到瞬時(shí)頻率） ② 在信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)，測(cè)量進(jìn)入計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。 fc ?f f f us1 us RL uo1 VD1 T C1 C L us1 us us1 us2 uo o o o o t t t t uo1 uo2 uo 回路 2 回路 1 fo2 fo1 ?fo ?fo fc o f=fc+?fmsinΩt fc ?fm 調(diào)頻波瞬時(shí) 頻率變化 Ωt f f 斜率鑒頻 1 1 數(shù)字鑒頻 原理：直接測(cè)出調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率，即實(shí)現(xiàn)解調(diào)。 再通過包絡(luò)檢波得到 。 微分鑒頻 u U m x ts m cc o s ( )???d u d t U m x m x ts m c c/ [ ( ) ] s in ( )??? ? ? ?U m xmc()? ?2. 微分鑒頻電路 uo + C1 us VD V RL C2 Ec ie ic 微分 網(wǎng)絡(luò) 包絡(luò) 檢波 C1 us ud + r + + duu i r r Cdtsd e 1??rCc11? ??要求： duiCdt se1?——微分電流 r ——三極管發(fā)射結(jié)正向電阻； VD —— 為 V提供直流偏壓，為 電容 C1提供放電回路。 L CT C1 C2 +Ec ff0 ??0????* 2. RC多諧振蕩器調(diào)頻電路 電路調(diào)頻 +FUr u uo uc +Ur Ur FUr o t T2 T1 T0 R R CP()? ??——充電與放電回路的時(shí)間常數(shù) uo ∞ + + N C R3 10k? 5k? 10k? R1 R RP R4 VS 15k? 30k? 10k? R2 uc f T T T0 1 211???(T1=T2，占空比為 1:1) 1. 工作原理 將調(diào)頻信號(hào) 對(duì) t 求導(dǎo)數(shù)得到： ——調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)， 利用包絡(luò)檢波檢出其幅值變化，即可得到含有調(diào)制信號(hào) 的信息 。 把電容或電感傳感 器接入 LC 諧振回 路，也可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。 常用的是線性調(diào)頻，即讓調(diào)頻信號(hào)的頻率按調(diào)制信號(hào) x 的線性函數(shù)變化。 常用的調(diào)制解調(diào)集成線路芯片 調(diào)頻式測(cè)量電路 調(diào)頻原理與方法 調(diào)頻信號(hào)的表達(dá)式 u U m x ts m cc o s ( )??? 調(diào)頻信號(hào)的 一般表達(dá)式 可寫為： ■ 什么是調(diào)頻？寫出調(diào)頻信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出波形。 2. 相敏檢波電路的鑒相特性 ?