【正文】 ?R R Ru u u uR R R4 4 4o A s s3 3 302? ? ? ? ??當(dāng) us0時(shí)， ， 。 + us – 半波整流器 低通濾波器 i1 C R4 uo R1 R2 R3 VD1 VD2 i + – uA A R2?uA?– + ∞ + N2 + ∞ + N1 + R R Ru u uR R R4 2 4o A s3 1 30? ? ? ?此時(shí)，低頻時(shí) C開路， ； 高頻時(shí) C短路， uo= 0 —— 抑制高頻載波。為了 提高檢波精度 ，常需采用 精密檢波電路 ，它又稱為 線性 檢波電路 。s _ + uo _ 非線性 器件 低通 濾波器 C1 a) 二極管檢波電路 a)二極管實(shí)現(xiàn)峰值檢波 i i θ Usm ω ct ωct u uo o us=Usmcosω ct o π imax π/2 o uo o t ω ct b)晶體管實(shí)現(xiàn)平均值檢波 ic θ o ube o Usm us=Usmcosω ct ic o θ Ic icmax ω ct uo o t 二極管與三極管包絡(luò)檢波 2. 峰值檢波與平均值檢波 ■ 為什么要采用精密檢波電路？ 二極管 VD和晶體管 V都有一定死區(qū)電壓，即二極管 的正向壓降、晶體管的發(fā)射結(jié)電壓超過一定值時(shí)才導(dǎo)通， 它們的特性也是一條曲線 (即非線性器件 )。 Ωf f fRCco 2 cL212 2 2?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?C1 V RL C2 T ic 非線性 器件 Ec b) 晶體管檢波電路 + u39。包絡(luò)檢波實(shí)際上就是建立在整流原理的基礎(chǔ)上 。 T1 + ux + ux + uc VD1 i1 VD2 i2 載波信號(hào) T3 T2 RL i3 + uo _ RP 調(diào)制信號(hào) n U n U n Ut t t t tr r r3 x m 3 x m 3 x mcc44c o s c o s c o s c o s c o s 33? ? ? ? ???? ? ? ?u u K tirc x c1( ) ( )???u u K tirc x c2( ) ( )???■ 什么是包絡(luò)檢波？ 檢出線性調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線。調(diào) RP使 uc在 T3中抵消。 當(dāng) Uc為高電平“ 1‖時(shí)， V1導(dǎo)通， V2夾斷， uo= ux ； 當(dāng) Uc為低電平“ 0‖時(shí)， V1夾斷， V2導(dǎo)通， uo= 0 。 2. 用機(jī)械或光學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)幅 Ψ θ θ 激光器 光欄 調(diào)制盤 被測(cè)工件 濾光片 光欄 光電元件 激光器發(fā)出的光通過光欄、調(diào)制盤照射在被測(cè)件上，由 于工件表面粗糙度不同，光電元件接收的光能量 不同，由鏡 面反射方向與光電器件接收的光能量 之比來測(cè)量表面粗糙度。 Ωc? ??Ωc 10? ? 在測(cè)控系統(tǒng)中被測(cè)信號(hào)的變化頻率為 0~100Hz，應(yīng)怎 樣選取載波信號(hào)的頻率？應(yīng)怎樣選取調(diào)幅信號(hào)放大器的通 頻帶？信號(hào)解調(diào)后，怎樣選取濾波器的通頻帶？ 調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式 調(diào)幅原理與方法 傳感器調(diào)幅 1. 通過交流電橋 (交流供電 )實(shí)現(xiàn)調(diào)幅 把電阻、電容和電感式傳感器接入交流電橋?qū)崿F(xiàn)調(diào)幅。 如可取 1100Hz，調(diào)幅信號(hào)放大器的通頻帶應(yīng)為 1000~1200Hz。 這樣 ， 解調(diào)時(shí)濾波器能較好地將調(diào)制信號(hào) 與載波信號(hào)分開 ， 檢出調(diào)制信號(hào) 。 當(dāng) x0時(shí)， us與 uc同頻同相； 雙邊帶調(diào)幅信號(hào) t x o t uc us o t o u x usc??當(dāng) x0時(shí)， us與 uc同頻反相。這種調(diào)制稱為 雙邊帶調(diào)幅 ， 可采用 乘法器 實(shí)現(xiàn)。 常用的是線性調(diào)幅，即讓調(diào)幅信號(hào)的幅值按調(diào)制信號(hào) x 的線性函數(shù)變化 。 第 3章 信號(hào)調(diào)制解調(diào)電路 調(diào)幅式測(cè)量電路 調(diào)幅原理與方法 調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式 u U m x ts m c( ) c o s ??? 線性 調(diào)幅信號(hào)的 一般表達(dá)式 可寫為： ■ 什么是調(diào)幅？寫出調(diào)幅信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出波形。 ■ 調(diào)幅式測(cè)量電路★ ■ 調(diào)頻式測(cè)量電路★ ■ 調(diào)相式測(cè)量電路電路 ■ 脈沖調(diào)寬制式測(cè)量電路★ ■ 什么是信號(hào)調(diào)制？ 調(diào)制 就是用一個(gè)信號(hào) (稱為調(diào)制信號(hào) )去控制另一個(gè) 做為載體的信號(hào) (稱為載波信號(hào) )，讓后者的某一特征參 數(shù) (幅值、頻率、相位、脈沖寬度 )按前者變化。第 3章 信號(hào)調(diào)制解調(diào)電路 作用：傳感器輸出的信號(hào)一般很微弱，而且含有 各種噪聲。為了將測(cè)量信號(hào)從含有噪聲的 信號(hào)中分離出來，便于放大與遠(yuǎn)距離傳輸。 ■ 什么是信號(hào)解調(diào)？ 在將測(cè)量信號(hào)調(diào)制，并將它和噪聲分離、放大等處 理后，還要從已經(jīng)調(diào)制的信號(hào)中提取反映被測(cè)量值的測(cè) 量信號(hào)，這一過程稱為 解調(diào) 。 調(diào)幅 就是用調(diào)制信號(hào) x 去控制高頻載波信號(hào)的幅值。 ttusuctxooo調(diào)制信號(hào) 載波信號(hào) 調(diào)幅信號(hào) 線性調(diào)幅信號(hào)的波形： 設(shè)調(diào)制信號(hào) ， 且 （ 一般 ） xX Ω tm c o s? Ωc? ?? Ωc 10? ?u U t m X Ω tts m c m cc o s c o s c o s????U t m X Ω t + m X Ω tm c m c m c11c o s c o s ( ) c o s ( )22? ? ?? ? ? ?載波信號(hào) 上邊頻信號(hào) 下邊頻信號(hào) u x u X Ω tts c m cc o s c o s ?? ? ? 載波信號(hào)中不含調(diào)制信號(hào) x 的信息，因此可取 Um= 0、 m = 1，只 保留兩個(gè)邊頻信號(hào)。 雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的 數(shù)學(xué)表達(dá)式 為： 調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式 ■ 何謂雙邊帶調(diào)幅？寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出波形。 雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的波形： 為了正確進(jìn)行信號(hào)調(diào)制必須要求 ， 通常至少 要求 。 若被測(cè)信號(hào)的變化頻率 為 0~100Hz， 則載波信號(hào)的頻率 fc1000Hz。 信號(hào)解調(diào)后 ，濾波器的截止頻率應(yīng)大于 100Hz， 即讓 0~100Hz的信號(hào)順利通過 ， 而將 1000Hz以上的信號(hào)抑制 ， 可選通頻帶為0~200Hz。 R1 F R4 R2 R3 R1 R2 uo u R3 R4 Ru u S uRo ????■ 為什么在測(cè)控系統(tǒng)中常常在傳感器中進(jìn)行信號(hào)調(diào)制？ 為了提高測(cè)量信號(hào)抗干擾能力，常要求從信號(hào)一形 成就已經(jīng)是已調(diào)信號(hào)，因此常常在傳感器中進(jìn)行調(diào)制。 1. 用乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅 電路調(diào)幅 u Ku uo x c?uU Ω tx x m c o s?u U tc c m cc o s ??K U U Ω t Ω tx m c m c c1 [ c o s ( ) c o s ( ) ]2 ??? ? ? ?雙邊帶調(diào)幅 uc ux uo x y Kxy a)原理圖 8V 14 10 1 6 3 8 MC1496 20μF 20μF uc 2 12 5 4 uo ux +12V b)實(shí)用電路 1k? 1k? 1k? 1k? 1k? ? ? 51? 750? 750? 47k? 680k? uo t o Uc o t t o ux 電路調(diào)幅 * 2. 用開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅 V1V2 —— N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，低電平為 0夾斷。 V1 ux uo Uc V2 Uc 將歸一化方波載波信號(hào) (0,1)按傅里葉級(jí)數(shù)展開： U K t t tc c c c1 2 2( ) c o s c o s 323? ? ???? ? ? ? ?u u K t u u t u to x c x x c x c1 2 2( ) c o s c o s 323? ? ???? ? ? ? ? ?低頻 高頻 雙邊帶調(diào)幅 帶通濾波后： u u to x c2 c o s ??? ——雙邊帶調(diào)幅 2. 用開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅 電路調(diào)幅 3. 信號(hào)相加實(shí)現(xiàn)調(diào)幅 T1 + ux + ux + uc VD1 i1 VD2 i2 載波信號(hào) T3 T2 RL i3 +