测控电路及装置
总结版测控电路
2.1何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。
对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。
2.2什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。
应用于要求共模抑制比大于100dB 的场合，例如人体心电测量。
2.3图2-8b 所示电路，N1、N2为理想运算放大器，R4=R2=R1=R3=R ，试求其闭环电压放大倍数。
由图2-8b 和题设可得u01 =ui1 (1+R2 /R1) = 2ui1 , u0=ui2 (1+R4 /R3 )–2ui1 R4/R3 =2ui2–2 ui1=2(ui2-ui1)，所以其闭环电压放大倍数Kf=2。
2.4图2-9所示电路，N1、N2、N3工作在理想状态，R1=R2=100k ，RP=10k ，R3=R4=20k ，R5=R6=60k ，N2同相输入端接地，试求电路的差模增益？电路的共模抑制能力是否降低？为什么？由图2-9和题设可得uo = (uo2–uo1) R5 / R3 =3(uo2–uo1 ), uo1 = ui1 (1 + R1 /Rp)–ui2 R1/Rp=11ui1, uo2= ui2(1+R2/Rp)–ui1 R2/Rp=–10ui1, 即uo=3（–10ui1–11ui1）=–63ui1，因此，电路的差模增益为63。
电路的共模抑制能力将降低，因N2同相输入端接地，即ui2=0，ui1的共模电压无法与ui2的共模电压相抵消。
2.9何谓自举电路？应用于何种场合？请举一例说明之。
整套课件：测控电路
➢典型测量放大电路 同相放大电路
R2
Kf
uo ui
1 R2 R1
Zi
KZ
' i
1 R2 /
R1
R3
注意：R3 R1 // R2
R1
-∞ +
uo
+ N1
R3 ui
常用芯片：MAX4074,MAX4075,OPA2682,OPA3682
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1.5 测控电路的发展趋势
➢优质化 ➢集成化 ➢数字化 ➢通用化、模块化 ➢测控一体化 ➢自动化与智能化
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1.6 课程的性质、内容与学习方法
目的：应用电子技术来解决测量与控制中的问题 基础：《电路》、《模拟电子技术》、《数字电路》等等 方法： 多分析、多思考 理论推导 仿真验证(再分析、思考)
合适的输入与输出阻抗
动态性能好
响应快 (实时动态测量) 动态失真小
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转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ灵活
模数与数模转换 电量参数转换 量程转换 信号选取 信号运算
可靠性
经济性
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影响因素：
噪声与干扰★ 失调与漂移，主要是温漂★ 线性度与保真度 输入与输出阻抗的影响
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ud
u1 u2 , uc
u1 u2 2
ud 100V ,uc 0V
uo Adud Acuc 100Ad
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ud 100V ,uc 10000V
测控电路实验指导书
实验一差动放大器实验实验二信号放大电路实验实验三信号运算电路实验实验四电压比较器实验实验五电阻链分相细分实验实验六幅度调制及解调实验实验七移相电桥实验实验八脉宽调制电路实验实验九调频及鉴频实验实验十开关电容滤波器实验实验十一开关式相乘调制及解调实验实验十二精密全波整流及检波实验实验十三开关式全波相敏检波实验实验十四锁相环单元实验实验十五分频器单元实验实验十六锁相环应用实验––频率合成实验实验十七可控硅触发调压实验测控电路部分实验一差动放大器实验一、实验目的1．加深对差动放大器性能的理解。
2．学习差动放大器的主要性能指标的测试方法。
二、实验原理图1-1是差动放大器的实验电路图。
它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
当 开关K 拨向左边时，构成典型的差动放大器。
调零电位器Rp 用来调节T 1，T 2管的静态工作点，使得输入信号U i ＝0时，双端输出电压Uo=0。
图1-1差动放大器实验电路图当开关K 拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。
它用晶体管恒流源代替发射极电阻Re ，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1．静态工作点的估算典型电路： （认为U B1=U B2≈0）；I C1=I C2=½I E 恒流源电路： ；C321C2C1I I I == 2．差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻R E 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定，而与输入方式无关。
双端输出：R E =∞，W 电位器在中心位置时，Pbe B CiOd R )1(21r R R U U A ββ+++-=∆∆=单端输出：diC1d1A 21U U A ==∆∆EBE EE E R U U I -≈||E3BEEE CC 212E3C3R U U U R R R I I -++≈≈|)|(d i C2d2A 21U U A -=∆∆=当输入共模信号时，若为单端输出，则有ECE p be B C iC1C2C12R R )2R R 2)(1(r R R U U A A -≈++++-=∆∆==ββ若为双端输出，在理想情况下 0U U A iOd2=∆∆=，实际上由于元件不可能完全对称，因此Ac 也不会绝对等于零。
测控电路
2.常用的调制方法：传感器调制和电路调制。传感器调制包括1交流供电2机械或光学方法。电路调制包括 乘法器调制，开关电路调制，信号相加调制。常用的解调方法：用非线性原件（二极管或者晶体三极 管）；用低通滤波器。 3.相敏检波电路和包络检波的区别在于：相敏检波电路具有鉴别相位的能力，具有选频的功能，还必须有参 考信号。（乘法器，开关式，相加式） 4.将调制信号乘以幅值为1的余弦信号就可以得到双边带调幅信号，将双边带调幅信号再乘以载波信号，经 低通滤波后就可以得到原先的调制信号。 5.相敏检波电路具有抑制各种高次谐波的能力，这就是他的选频功能。相敏检波电路的鉴相特性指：当输入 信号和参考信号同频率时，输出信号随相位差的余弦而变化。 第四章 信号分离电路 1.滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，可以从频率域中实现对噪声的抑制，提取所需的测量 信号。工作原理是当信号与噪声分布在不同频域带中时，利用滤波器对不同频率信号具有不同的衰减作用 的特点从频域实现信号分离。 2.几个特征频率：转折频率fc，固有频率（谐振频率或中心频率）f0； *群时延函数：t=df(w)/dw,用来评价相位失真程度。越接近常数，相位失真越小。 3.滤波器按照电路组成可以分为：1.LC无源滤波器，2.RC无源滤波器，3.RC有源滤波器 4.由特殊元件构成 的无源滤波器。 4.压控电压源型滤波器：闭环增益（1+R0/R）增益过大容易导致自己振荡，这是因为电路中存在正反馈。 高通低通和带通 *5.无源元件参数计算。 第五章 加法减法运算电路（设计） 第六章 常用的模拟开关元件包括二极管开关.，双极型晶体管开关，结型场效应管开关，MOS型场效应管开关等。
测控电路
第一章 1.测控系统主要由传感器（测量装置），测量控制电路（测控电路）和执行机构三部分组成。传感器的输出 信号一般都很微弱，还可能伴随着各种噪声，还需要测控电路将它放大，剔除噪声，选取有用信号。在测 控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大，便于变换，便于传输，适应于各种使用要求的特点。 *2.测控电路的特点:精度高；响应快；转换灵活。 *3.影响测控电路的主要因素： 1噪声与干扰；2失调与漂移，主要是温漂；3线性度与保真度；4输入与输出阻抗的影响。其中噪声与干 扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 4.测控电路的输入信号和输出信号： 模拟：1非调制信号2已调制信号（调制信号，载波信号，调幅信号） 数字：增量码信号；绝对码信号；开关信号 第二章 信号放大电路 1.信号放大电路是为了将微弱的传感器信号放大到足以进行的各种转换处理或驱动指示器，记录器以及各种 控制机构。 2.输入失调电压（实际中的差分放大器不一定完全对称，必须在输入端加上某一直流电压后才能使输出为 零，这一电压便成为输入失调电压）；这种失调电压随时间和温度而变化，称为零点漂移； 3.为了减小零点漂移可以采取以下几个措施:1.引入直流负反馈2.引入温度补偿电路3.差分放大电路的自稳零 和采用调制的方法把直流变交流。 4.相位补偿 5.噪声分为白噪声和色噪声两种。电子电路中的固有噪声有热噪声,低频噪声和散弹噪声三种。 6.测量放大电路是指在测量控制系统中用来放大传感器输出的微弱电压电流或者电荷信号的电路。在结构原 理上可以分为1.差动直接耦合式（单端输入，电桥放大，电荷放大），2调制式（斩波稳零）3自动稳定式 （自动调零放大电路）。测量放大电路的基本要求是：1其输入阻抗要与传感器的输出阻抗相匹配2稳定的 放大倍数3低噪声4低的输入失调电压和输入失调电流以及低漂移，5足够的带宽和转换速率6高共模输入范 围和高共模抑制比7可调的闭环增益8线性好精度高9成本低。 7.反向放大器的闭环增益为-R2/R1;优点：性能稳定,缺点是输入阻抗低容易对传感器新城敷在作用。 同相放大器的闭环增益是1+(R2/R1);优点输入阻抗高，输出阻抗几乎为零，缺点容易受干扰99。 差动放大电路有益于抑制共模干扰（提高电路的共模抑制比）和减小温漂。 *8.三运放高共模抑制比放大电路 9.自动调零放大电路 10.高输入阻抗集成运放的屏蔽将高输入阻抗的输入端周围用导体围住，并将屏蔽层接到低输入阻抗处。 11.自举式高输入阻抗放大电路利用反馈使输入阻抗两端电位近似相等，减少想输入阻抗索取电流从而提高 输入阻抗。 12.差动输入电桥放大电路 *13.隔离放大电路的输入输出和电源的电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地 端。由输入放大器和输出放大器，隔离器和隔离电源等几部分组成。常用的隔离方法：光电隔离，变压器 隔离和电容隔离。 14.调制信号---->调制器——>放大器——》解调器——》低通滤波 振荡器 第三章 信号调制解调电路 1.在信号调制中，通常以高频的正弦信号做载波信号。调幅，调频和调相。调制就是利用调制信号去控制另 一个作为载体的信号（载波信号），让载波信号的（幅值，频率，相位和脉冲宽度）按照调制信号的值变 化。 可以克服干扰，便于放大和远距离传输。
测控电路 简答必看
传 感 器
量 程 切 换 电 路
放 大 器
解 调 器
信 号 分 离 电 路
运 算 电 路
模 数 转 换 电 路
计 算 机
显 示 执 行 机 构
电路
振 荡 器
电
源
图 X1-1 图 X1-1 是模拟式测量电路的基本组成。传感器包括它的基本转换电路，如电桥，传感 器的输出已是电量（电压或电流） 。根据被测量的不同，可进行相应的量程切换。传感器的 输出一般较小，常需要放大。图中所示各个组成部分不一定都需要。例如，对于输出非调 制信号的传感器，就无需用振荡器向它供电，也不用解调器。在采用信号调制的场合，信 号调制与解调用同一振荡器输出的信号作载波信号或参考信号。利用信号分离电路（常为 滤波器） ，将信号与噪声分离，将不同成分的信号分离，取出所需信号。有的被测参数比较 复杂，或者为了控制目的，还需要进行运算。对于典型的模拟式电路，无需模数转换电路 和计算机，而直接通过显示执行机构输出，因此图中将模数转换电路和计算机画在虚线框 内。越来越多的模拟信号测量电路输出数字信号，这时需要模数转换电路。在需要较复杂 的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下，采用计算机。
传 感 器
放 大 器
整 形 电 路
细 分 电 路
脉 冲 当 量
变 换 电 路
ห้องสมุดไป่ตู้计 数 器
锁 存 器
计 算 机
显 示 执 行 机 构
辨向电路 电路 图 X1-2
锁 存 令
指令传感器
手动采样
对脉冲当量进行变换。被测量增大或减小，增量码都作周期变化，需要采用适当的方法辨 别被测量变化的方向，辨向电路按辨向结果控制计数器作加法或减法计数。在有的情况下 辨向电路还同时控制细分与脉冲当量变换电路作加或减运行。采样指令到来时，将计数器 所计的数送入锁存器， 显示执行机构显示该状态下被测量量值， 或按测量值执行相应动作。 在需要较复杂的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下，采用计算机。 4. 影响测控电路精度的主要因素有哪些？其中哪几个因素是最基本的？ 1、噪声与干扰 （1）选用低噪声器件，合理安排电路，合理布线与接线，采取适当的隔离与屏蔽等。 （2）对信号进行调制，采用具有高共模抑制比的电路，对抑制干扰也有重要作用。 2、失调与漂移，主要是温漂 器件自身性能的稳定性、电源波动、焊接质量、接插件与开关电阻的不稳定性、环境的快 速变化。元器件老化、开关与接插件的弹性疲劳和氧化引起接触电阻变化等。 3、线性度与保真度 4、输入与输出阻抗的影响 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 5. 测控电路的发展趋势 优质化；微型化和集成化；系统设计观；数字化；通用化和模块化；智能化 6. 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为 测量放大电路，亦称仪用放大电路。 基本要求： ①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声； ④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率； ⑥高共模输入范围和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。 7. 各类电路
测控电路课后习题答案
实例三：液位测控电路
0 电路组成：由传感器、放大器、比较器和执行机构等组成
1 0
实例应用：可用于化工、石油、食品等行业的液位测控
3
பைடு நூலகம்工作原理：传感器将液位信号转换为电信号，放大
0
器将信号放大后送至比较器与设定值进行比较，根
2
据比较结果控制执行机构动作，实现液位的自动控
制
0 电路特点：结构简单、可靠性强、易于实现自动化控制
习题二答案
• 题目：简述测控电路的基本组成。 答案：测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集 被测量的信息，信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，转换电路将模拟信号转换为数字信号，执行机构则根据 控制信号对被控对象进行控制。
• 答案：测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集被测量的信息，信号调理电路对传感器输出的信号进 行放大、滤波等处理，转换电路将模拟信号转换为数字信号，执行机构则根据控制信号对被控对象进行控制。
采集电路：放大器、滤波器、模 数转换器等
添加标题
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采集方法：直接采集和间接采集
采集注意事项：保证信号的准确 性和可靠性
信号的放大与滤波
信号放大：通过电子元件将微弱信号进行放大，以便于测量和控制 滤波：利用滤波器对信号进行筛选，去除噪声干扰，提取有用信号
信号的转换与输出
信号的转换：将输入的模拟信号转换为数字信号，便于计算机处理
分
添加标题
工作原理：压力传感 器将压力信号转换为 电信号，经过信号调 理电路处理后，再通 过A/D转换器转换为 数字信号，最后由微 控制器进行数据处理
测控电路 (2)
测控电路1. 引言测控电路是一种应用广泛的电子电路，用于测量和控制各种物理量。
在现代工业、科研和仪器仪表中，测控电路扮演着重要的角色。
本文将介绍测控电路的基本原理、常见元件和设计考虑因素。
2. 测量电路测量电路是测控电路中的核心部分，它用于测量各种物理量，如电压、电流、温度、压力等。
常见的测量电路包括电压分压电路、电流测量电路、电桥电路等。
2.1 电压分压电路电压分压电路是一种常见的测量电路，它通过使用电阻器将被测电压降低到适合测量范围内。
电压分压电路可以使用电阻分压原理或者电容分压原理实现。
电阻分压原理是使用串联电阻来实现电压分压，根据欧姆定律，电阻与电压成正比关系。
电阻分压电路可以灵活调整分压比例，适用于各种电压范围的测量。
电容分压原理是利用电容器的电压分压特性实现电压分压。
通过选择合适的电容比例，可以实现不同范围的电压测量。
电容分压电路对输入阻抗要求较高，适用于高阻抗源测量。
2.2 电流测量电路电流测量电路用于测量电路中的电流大小。
电流测量电路采用电阻器、电流互感器等元件来实现电流的测量。
电阻器法是最常见的电流测量方法之一。
通过串联电阻器，将待测电流转化为电压信号进行测量。
根据欧姆定律，电流与电压成反比关系，因此可以根据电压信号求出电流大小。
电流互感器是一种特殊的电流测量元件，通过互感原理实现电流的测量。
电流互感器主要由铁芯和线圈组成，当被测电流通过线圈时，会在铁芯中产生磁感应强度变化，通过测量磁感应强度的变化来求解电流大小。
2.3 电桥电路电桥电路是一种精密测量电路，常用于测量阻抗、电容和电感等物理量。
电桥电路的核心是利用电阻和电压的平衡关系来实现测量。
常见的电桥电路包括维尔斯顿电桥、韦斯通电桥和麦克斯韦电桥等。
电桥电路通过调整电桥上的元件值，使得电桥平衡，从而测量待测物理量。
3. 控制电路控制电路是测控电路中的另一个重要组成部分，它用于控制各种设备和系统的操作。
常见的控制电路包括开关电路、比较器电路和放大器电路等。
测控电路基础概念总结
第一章绪论1、测控系统主要由传感器（测量装置）、测量控制电路（测控电路）、执行机构组成2、测控电路的主要要求：精、快、灵、可靠3、测控电路的特点：精度高、动态性能好、高的识别和分析能力、可靠性高、经济性好4、为了提高信号的抗干扰能力，往往需要对信号进行调制。
在紧密测量中希望从信号一形成就成为已调制信号，因此常在传感器中进行调制。
5用电感传感器测量工件轮廓形状时—这是一个幅值按被测轮廓调制的已调制信号---称为调幅信号6、用应变片测量梁的变形，并将应变片接入交流电桥。
这时电桥的输出也是调幅信号，载波信号的频率为电桥供电频率，电桥输出信号的幅值为应变片的变形所调制。
7、采用光栅、激光干涉法等测量位移时时传感器的输出为增量码信号。
8、增量码信号是一种反映过程的信号，或者说是一种反映变化增量的信号。
它与被测对象的状态并无一一对应的关系。
9、绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
10、开关信号可视为绝对码信号的特例，当绝对码信号只有一位编码时，就成了开关信号。
开关信号只有0和1两个状态。
11、控制方式可分为开环控制与闭环控制。
12、闭环控制的特点：它的主要特点是用传感器直接测量输出量，将它反馈到输入端与设定电路的输出相比较，当发现他们之间有差异时，进行调节补充:1、信息时代的标志——高性能计算机的发展，速度和容量为其主要标志2、影响测控电路精度的主要因素有哪些？其中那几个因素是最基本的？（1）、噪声与干扰★（2）、失调与漂移，主要是温漂★（3）、线性度与保真度（4）、输入与输出阻抗的影响第二章信号放大电路1、输入失调电压u0s：对于理想运算放大器，输入电压为零，输出电压也必然为零。
然而，实际运算放大器中，前置级的差动放大器并不一定完全对称，必须在输入端加上某一直流电压后才能使输出为零，这一直流电压称之。
2、零点漂移：失调电压随时间和温度而变化，即零点在变动，称之3、输出失调电压u0=(1+R2/R1)u0s4、输出端产生的失调电压u02=-R2I b1+(1+R2/R1)R3I b2若取R3=R1//R2,则u02=R2(I b2-I b1)=R2I0s I0s称为输入失调电流5、绝大部分的运算放大器都是用于反馈状态6、由于运算放大器通常使用在负反馈状态，本来就有1800的相位差，再加上外接和内部电路的RC网络，有可能出现3600的相位差，使电路振荡。
测控电路 (2)
测控电路1. 引言测控电路是指用于测量和控制系统中的信号调理、数据采集、信号传输和控制执行等功能的电路。
在现代工业控制、仪器仪表和自动化等领域中，测控电路发挥着重要的作用。
本文将介绍测控电路的基本原理、常见组成部分和设计要点等内容。
2. 测控电路的基本原理测控电路的基本原理包括信号调理、数据采集、信号传输和控制执行等方面。
信号调理是指将传感器、信号源等产生的信号进行放大、滤波、线性化等处理，以便更好地适应后续的数据采集和控制操作。
数据采集是指将经过信号调理的信号转换为数字信号，并进行采样、量化等操作。
信号传输是指将采集到的数字信号进行传输，常用的方式包括串行通信、并行通信、以太网等。
控制执行是指根据传输的数字信号控制执行器进行动作控制，例如电机的启动、停止等操作。
3. 测控电路的组成部分测控电路的组成部分主要包括传感器、信号调理电路、数据采集器、数据传输模块和执行控制器等。
3.1 传感器传感器是将被测量的物理量转换为电信号的装置，常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的选择应根据被测量的物理量和测量要求进行，例如在温度测量中可以选择热电偶传感器或者热敏电阻传感器。
3.2 信号调理电路信号调理电路用于对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理，以适应后续的数据采集和控制操作。
常见的信号调理电路包括放大电路、滤波电路和线性化电路等。
放大电路可以根据传感器输出的信号进行放大，以增加测量的精度。
滤波电路可以通过滤除高频噪声和杂散信号，提高测量的稳定性。
线性化电路可以将非线性的传感器输出信号转换为线性信号，以便后续的处理和分析。
3.3 数据采集器数据采集器用于将经过信号调理的信号转换为数字信号，并进行采样和量化等操作。
数据采集器可以根据采集的信号类型选择合适的转换方式，常见的转换方式包括模数转换和频率转换等。
模数转换器可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，频率转换器可以将频率变化的信号转换为数字信号。
NS901线路保护测控装置
NS901线路保护测控装置NS901装置适用于10/35kV的线路保护，对馈电线，一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护，每个保护通过控制字可投入和退出。
为了增大电流速断保护区，可引入电压元件，构成电流电压连锁速断保护。
在双电源线路上，为提高保护性能，电流保护中引入方向元件控制，构成方向电流保护。
其中各段电流保护的电压元件和方向元件通过控制字可投入和退出。
（一）电流速断保护（Ⅰ段）作为电流速断保护，电流整定值I dzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定，时限一般取0～0.1秒，写成表达式为：I dzⅠ=KI maxI max =E P/(Z P min+Z1L)式中:K为可靠系数，一般取1.2～1.3;I max为线路末端故障时的最大短路电流;E P 为系统电压；Z P min为最大运行方式下的系统等效阻抗；Z1为线路单位长度的正序阻抗；L为线路长度（二）带时限电流速断保护（Ⅱ段）带时限电流速断保护的电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3～1.5的灵敏度整定，并与相邻线路的电流速断保护配合，时限一般取0.5秒，写成表达式为：I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2;I dzⅠ.2为相邻线路速断保护的电流定值（三）过电流保护（Ⅲ段）过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定，其电流定值还应躲过最大负荷电流，动作时限按阶梯形时限特性整定，写成表达式为：I dz.Ⅲ=K max｛I dzⅡ.2 ,I L｝式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2;I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值;I L 为最大负荷电流（四）反时限过流保护由于定时限过流保护（Ⅲ段）愈靠近电源，保护动作时限愈长，对切除故障是不利的。
为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限，第Ⅲ段可采用反时限特性。
反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定，本线末端短路时有不小于1.5的灵敏系数，相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合情况。
《测控电路》PPT课件
7
-E2
S1
S2
S3
S4
S5
输出/输入
S6
S7
S8
图 6-7 CD4051 原理图
CD4051多路模拟开关
元件性能的影响和要求
存储电容
选用介质吸附效应小和泄漏电阻大的电容器，如聚苯乙烯，钽电容和聚碳酸脂 电容器等。
原因：
当电路从采样转到保持，介质的吸附效应会使电容器上的电压下降，被保 持的电压低于采样转保持瞬间的输入电压，峰值检波器复位时，电容放电， 介质吸附效应会使放电后的电容电压回升，引起小信号峰值的检波误差。
➢ 为了使所采集的信号能够正确反映输入模拟信号，除保证采 样/保持器精度要求外，还必须符合采样定理。
➢ 采样过程：当模拟信号ui=f(t)通过一个受采样脉冲信号 fs(t)控制的开关电路时，开关输出端的信号是时间离散信 号。不难看出，采样脉冲的重复周期Ts愈小，采样时间间隔 愈短，获得的离散信号亦愈多。
（3）高速S/H电路
用开环式采样/保持电路方案，选用高速元件，并通过扩增驱动电流来减小存储 电容的充电时间。
Uc
VD1
VD2 V2
V1
∞
-
ui
+
+ N1
R1
R2
V
∞
-
uo
+
+ N2
C
（3）高速S/H电路
在采样期间，Uc为正，V与V2导通，V1截止。
V1的导通将使V和C置于N1的闭环回路中，C上的电压将等于 输入电压而不受V的导通电阻的影响，另外，由于N1反相端 的偏置电流和V1的漏电流都很小，
由此可见，这个电路的速度提高是靠牺牲精度换来的。
测控电路复习重点
A/D转换器
选用适当的模数转换器，将模拟信号 转换为数字信号，便于微控制器或计
算机处理。
信号调理电路
设计信号调理电路，将压力传感器输 出的模拟信号转换为适合后续处理的 数字信号。
控制策略
根据实际需求，设计相应的控制策略， 如PID控制算法，实现对压力的精确 控制。
位移测控电路设计
滤波器类型
滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等，根据信号处理需求选择合适的滤波器类型。
滤波器特性
滤波器的特性包括通带、阻带、过渡带等，这些特性决定了滤波器对信号的通过和抑制能力。
信号转换器及其特性
信号转换器类型
信号转换器包括模数转换器和数模转换器，用于实现模拟信号和数字信号之间的相互转换。
应用领域
广泛应用于压力、位移、液位等物理量的测 量与控制。
压电式传感器
要点一
工作原理
压电式传感器利用压电效应，通过测量压电元件的电压或 电荷变化来感知物理量变化，其工作原理基于压电材料的 压电效应和逆压电效应。
要点二
应用领域
广泛应用于冲击、振动、压力等物理量的测量与控制。
04 测控电路中的执行器
测控电路的应用领域
工业自动化
用于生产线的控制、监测和数据采集。
医疗电子
用于医疗设备的信号处理和控制，如监护仪、 心电图机等。
航空航天
用于飞行器的导航、控制和监测。
环境监测
用于气象、水文、地质等方面的监测和数据 采集。
测控电路的基本组成
信号调理电路
用于对传感器输出的电信号进 行放大、滤波、线性化等处理。
执行器
用于将控制信号转换为实际的 控制动作。
测控电路
自举电路：是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路，应用于传感器的输出阻抗很高的测控放大电路隔离放大器是一种特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。
输入电路和放大器输出之间有欧姆隔离的器件。
特点：有很强的共模抑制能力，而且能承受上千伏的高共模电压相敏检波电路的优势：能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。
有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。
巴特沃斯逼近：频率特性在通带内最为平坦，单调变化，但过渡带较大，频率选择性较差。
切比雪夫逼近：允许通带内有一定的波动量，有幅值失真，但过渡带很窄频率选择性强。
贝塞尔逼近：侧重于相频特性，通带内相频特性接近于常数但频率选择性差调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。
常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。
调幅信号us 的一般表达式可写为：Us=（um+mx ）COSWcT 式中 wc ──载波信号的角频率；mU ──调幅信号中载波信号的幅度； m ──调制度。
测控系统主要由传感器，测控电路，和执行机构组成测控电路的作用： 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。
它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。
测量电路的要求：1. 精度高：低噪声和高抗干扰能力，低漂移，高稳定性，线性与保证度好 2. 动态性能好:响应快，动态失真小 3. 高的识别和分辨能力 4. 转换灵活：信号的处理与运算量程变化，电量参数转换，模数与数模转换 5. 有合适的输入和输出阻抗 6. 可靠性高 7. 经济性好双边带调幅是在调幅信号中，将载波信号幅值Um 取0，从而得到频带在Ω±c ω范围内的调幅信号。
测控电路绪论实验报告
一、实验目的1. 理解测控电路的基本概念和组成。
2. 掌握测控电路的基本原理和常用测量方法。
3. 学习使用测控仪器和设备。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理测控电路是一种用于测量和控制的电子电路，其主要功能是对各种物理量进行精确测量，并将其转换为电信号输出。
测控电路通常由传感器、信号调理电路、显示电路和执行电路等组成。
传感器将各种物理量（如温度、压力、流量等）转换为电信号；信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波、转换等处理；显示电路将处理后的信号以图形、数字等形式显示出来；执行电路根据显示的信号控制相应的执行机构，实现对物理量的调节。
三、实验仪器与设备1. 传感器：温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
2. 信号调理电路：放大器、滤波器、转换器等。
3. 显示电路：示波器、数字万用表、记录仪等。
4. 执行电路：继电器、电机、电磁阀等。
5. 实验平台：测控实验台。
四、实验内容1. 传感器性能测试- 测试传感器的灵敏度、线性度、稳定性等参数。
- 分析传感器在不同工作条件下的性能变化。
2. 信号调理电路设计- 设计放大器、滤波器、转换器等信号调理电路。
- 测试电路的性能指标，如增益、带宽、失真等。
3. 测控系统搭建- 搭建测控系统，将传感器、信号调理电路、显示电路和执行电路连接起来。
- 调整系统参数，使系统达到最佳工作状态。
4. 测控系统性能测试- 测试测控系统的精度、响应速度、稳定性等性能指标。
- 分析系统在不同工作条件下的性能变化。
5. 数据分析与处理- 对实验数据进行采集、处理和分析。
- 根据实验结果，优化测控系统设计和参数。
五、实验步骤1. 准备工作- 熟悉实验原理和实验仪器。
- 检查实验设备是否完好。
2. 传感器性能测试- 根据实验要求，选择合适的传感器。
- 测试传感器的各项参数，记录实验数据。
3. 信号调理电路设计- 设计信号调理电路，确定电路参数。
- 搭建电路，测试电路性能。
测控电路01_绪论
路，特别是低漂移、高抗干扰能力的高性能放大电路。
1.6 课程的性质、特点与内容
2. 传感器输出的微弱信号往往被淹没在干扰噪声中，故后 续调制解调和滤波电路，将微弱信号从干扰噪声中分离出来。
3. 传感器输出的电信号送给计算机、单片机等进行处理时， 必须后续A/D、D/A转换电路(0~5V) ；为了实现远距离传输， 后续V/I、I/V转换电路(4~20mA) 。 4. 为了提高仪器的分辨率，必须将光栅、磁栅、容栅、感 应同步器等传感器输出的周期信号进行细分与辨向。
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
电路的形式、结构首先与信号形式与使用要求有关
1、模拟式信号 (1) 非调制信号
x
测量信号 被测量
信号的大小、波形与被测量 之间具有一一对应的线性关系。 如：压电式传感器测量工件 的表面粗糙度，磁电式传感 0 器测量速度，热电偶测量温度
t
非调制模拟信号 送到电路的信号与被测量具有近似线性关系
W
亮
简述
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
2、数字式信号 （2）绝对码信号
1111 1110 1101
0000 0001
信号大小与被测 对象的状态相对应。 如码盘测量角度时输 出信号，每一个角度 方位对应一组编码。
0010
1100
0011
1011
0100
1010 1001 1000 0111
0101
1 l Ra y dx l 0
1.1 测控电路的功用
细分与辨向电路：在光栅、磁栅、容栅等大位移以及 可以转换成位移的测量中，实现对信号的细分与辨 向，提高仪器的分辨能力，且能得到位移的方向。 电量测量电路：频率、相位、脉冲参数的测量。在数 字式电压或电流表中，需要将电压或电流转换成频 率后再测量；在研究系统特性时，也要研究相位特 性；脉冲参数应用日益广泛。故也要对频率、相位、 脉冲参数测量电路进行介绍。
测控电路课件(完整)
（三）、开关信号
开关信号可视为绝对码信号的特例，当绝 对码信号只有一位编码时，就成了开关信号。 只有0和1两个状态。
与行程开关、光电开关、触发式测头相连 接的测控电路，其输入信号为开关信号。
当执行机构只有两种状态时，如电磁铁、 开关等，要求测控电路输出开关信号。
第四节 测控电路的类型与组成
一、测量电路的基本组成 (一)模拟式测量电路的基本组成 (二)数字式测量电路的基本组成
二、控制电路的基本组成 (一)开环控制 (二)闭环控制
传 感 器
量 程 切 换
放 大 器
解 调 器
电
路
振荡器
信 号 分 离
运 算 电
模 数 转 换
计 算 机
电路 电
路
路
电源
显 示 执 行 机 构 电路
图1-6 模拟式测量电路的基本组成
传 感 器
细 脉转 分 冲换 电 当电 路 量路 辨向电路
（二）、绝对码信号
1111 0000
1110
0001
1101
0010
1100
0011
1011
0100
1010
0101
1001
0110
1000 0111
绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
绝对码信号在显示与打印机机构中有广泛的 应用。显示与打印机构根据测控电路的译码器输 出的编码，显示或打印相应的数字或符号。在一 些随动系统中，执行机构根据测控电路输出的编 码，使受控对象进入相应状态。
以磁电式电表、示波器、笔式记录器作为显示 机构，以直流电动机为执行机构时，要求测控电路 的输出信号为非调制模拟信号。
第三节 测控电路的输入信号与输出信号
测控电路文档
测控电路简介测控电路是一种用于测量和控制系统的电路设计。
它具有广泛的应用，常见于各类工业生产设备和科学研究实验中。
在测控电路中，通过使用传感器和执行器，可以对待测对象进行测量和控制操作，以实现对系统状态的监测和调节。
测控电路的组成一个典型的测控电路包含以下几个主要组成部分：1.传感器（Sensor）：传感器是测控电路中的输入设备，用于将待测物理量转换为电信号。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
传感器的选择取决于需要测量的物理量类型和精度要求。
2.信号调理电路（Signal Conditioning Circuit）：信号调理电路用于对传感器输出的电信号进行放大、滤波、线性化等处理。
这些处理可使信号满足控制系统输入端的要求，并提高测量的准确性。
3.AD转换器（Analog-to-Digital Converter）：AD转换器将传感器输出的模拟电信号转换为数字信号，以便控制系统对信号进行处理和运算。
AD转换器的精度和采样率决定了对待测信号的准确度和响应速度。
4.控制算法（Control Algorithm）：控制算法根据经过信号处理的数据，计算出控制器对待控制对象的控制命令。
常见的控制算法有PID控制、模糊控制、自适应控制等。
5.控制器（Controller）：控制器通过接收控制算法计算出的控制命令，驱动执行器对待控制对象进行控制操作。
控制器可采用模拟电路或数字电路实现，常见的控制器有比例控制器、PID控制器、PLC控制器等。
6.执行器（Actuator）：执行器是测控电路中的输出设备，通过接收控制器的控制信号，对待控制对象进行控制。
常见的执行器有电动阀门、电动马达、液压缸等。
测控电路的应用测控电路在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
在工业上，测控电路常被应用于自动化生产线上。
通过对生产线上的关键参数进行实时监测和调节，可以提高生产效率和产品质量。
例如，在液体灌装生产线中，通过使用流量传感器测量液体的流量，控制阀门的开关，可以确保每个容器中的液体量精确达到设定值。
测控电路
2、闭环控制
测量电路
传感器
扰动量
给定 机构
设定 电路
放大 电路
转换 电路
执行 机构
被控 对象
输 出
控制电路
开环控制系统的基本组成
扰动
给定 机构
设定 电路
比较 电路
放大 电路
校正 转换 电路 电路
执行 机构
被控 对象
输出
控制电路 传感器
闭环控制系统的基本组成
第五节 测控电路的发展趋势
3 2 uc
x
O
t
a)
x uc
O
x us 1 x 4 us
O
t
b)
t
c)
图 用电感传感器测量 工件轮廓形状
图 调幅信号
第三节 测控电路的输入信号与输出信号
1、载波频率（carrying frequency)
信号的频率由传感器供电频率确定，这一频率 称为载波频率
2、载波信号（carrying signal)
为了适应在各种情况下测量与控制的需要， 要求测控电路有灵活地进行各种转换的能力。 它包括：
第二节 对测控电路的主要要求
1、模数转换与数模转换 2、信号形式的转换 3、量程的变换 4、信号的选取 5、信号处理与运算
第二节 对测控电路的主要要求
1、模数转换与数模转换
自然界客观存在的物理量多为模拟量 计算机:数字信号 控制执行机构动作:多模拟信号
第一节 测控电路的功用
生产自动化也离不开测量与控制 产品的质量离不开测量与控制 现代的生活、办公器械
微波炉、照相机、复印机等也都装有不同数 量的传感器，
第一节 测控电路的功器， 对点火时间、燃油喷射、空气燃料比、 防滑、防碰撞等进行控制。 航天发射与飞行，都需要靠精密测量与 控制保证它们轨道准确性。
测控电路与装置实验指导书(周令)
武汉理工大学华夏学院测控电路实验指导书信息工程系测控与电信教研室目录1 测控电路课程实验概述 (1)1.1 测控电路课程实验简介 (1)1.2 课程实验内容概述 (2)2. 实验一调制信号的整流检波 (3)(一)实验目的 (3)(二)实验原理 (3)(三)实验仪器设备列表 (7)(四)实验操作要求 (7)(五)实验报告要求 (7)3. 实验二有源滤波器的设计和调整 (8)（一）实验目的 (8)（二）实验原理 (8)（三）实验仪器设备列表 (11)（四）实验操作步骤及要求 (11)（五）实验报告要求 (11)4. 实验三可编程增益放大器的设计与调整 (18)(一)实验目的 (18)(二)实验原理 (18)(三)实验仪器设备列表 (22)(四)实验操作要求 (22)(五)实验报告要求 (23)5. 实验四集成锁相环的频率合成 (24)(一)实验目的 (24)(二)实验原理 (24)(三)实验仪器设备列表 (29)(四)实验操作要求 (29)(五)实验报告要求 (30)1 测控电路课程实验概述1.1 测控电路课程实验简介测控系统主要由传感器、测量控制电路（简称测控电路）和执行机构三部分组成。
在测控系统中电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。
测控系统乃至整个机器和生成系统的性能在很大程度上取决于测控电路。
测控电路主要包括信号放大电路、信号调制解调电路、信号分离电路、信号运算电路、信号转换电路、信号细分与辨向电路、电量测量电路、连续信号控制电路、逻辑与数字控制电路等。
实际上，测控电路是模拟电子技术和数字电子技术的进一步延伸与扩展，主要讨论一些典型常见的电路。
因此学好模电和数电是基础，其中运算放大器是测控电路的一个核心部件。
通过测控电路课程的学习，应当使学生在了解测控电路特点、功用、类型及发展趋势的基础上，掌握测量与控制电路中的基本电路类型，包括放大电路，调制与解调电路，信号分离、运算和转换电路，细分和辨向电路，逻辑控制和连续信号控制电路等，通过对一些典型测控系统工作原理的分析，使学生认识到测控电路在整个测控系统中的重要性。
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目录摘要 (1)1课程设计及仿真软件简介 (1)1.1 两路信号频分复用的概述 (1)1.2 仿真软件Multisim简介 (2)2 设计原理 (3)2.1 频分复用的概述 (3)2.2 频分复用原理 (3)2.3频分复用的的特点与优点： (5)3 电路设计与仿真 (6)3.1 设计流程图 (6)3.2两路信号频分复用总电路图 (7)3.3 加法器和乘法器电路 (8)3.4 带通滤波器电路 (10)3.5 二阶低通滤波器电路 (11)4 仿真结果与分析 (12)4.1 软件仿真 (12)5心得体会 (13)参考文献 (14)摘要若干路信息在同一信道中传输称为多路复用。
由于在一个信道传输多路信号而互不干扰，因此可提高信道的利用率。
按复用方式的不同可分为：频分复用(FDM)和时分复用(TDM)两类。
频分复用是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中的一个频段。
在接收端用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。
本文将利用mulitism 进行频分复用电路的设计与仿真关键词：设计；仿真；频分；调制；1课程设计及仿真软件简介1.1 两路信号频分复用的概述“复用”是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的方法。
例如，在电话系统中，传输的语音信号的频率一般在300～3400Hz内。
为了是若干个这样的信号能在同一信道上传输，可以使它们的频谱调制到不同的频段，合并在一起不至于相互影响，并能在接受端彼此分离开来。
常见的信道复用采用按频率区分和按时间区分信号。
频分复用（FDM）是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中的一个频段。
在接收端用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。
时分复用（TDM）是按时间分割多路信号的方法，即将信道的可用时间分成若干顺序排列的时隙，每路信号占据其中一个时隙。
在接收端用时序电路将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。
通常，在通信系统中，信道所能提供的带宽往往要比传送一路信号所需的带宽宽得多。
因此，一个信道只传输一路信号是非常浪费的。
为了充分利用信道的带宽，因而提出了信道的频分复用问题。
图1示出了一个频分复用电话系统的组成框图。
图中，复用的信号共有路，每路信号首先通过低通滤波器（LPF），以限制各路信号的最高频率。
为简单起见，无妨设各路的都相等。
例如，若各路都是话音信号，则每路信号的最高频率皆为3400Hz。
然后，各路信号通过各自的调制器进行频谱搬移。
调制器的电路一般是相同的，但所用的载波频率不同。
调制的方式原则上可任意选择，但最常用的是单边带调制，因为它最节省频带。
因此，图中的调制器由相乘器和边带滤波器（SBF）构成。
在选择载频时，既应考虑到边带频谱的宽度，还应留有一定的防护频带，以防止邻路信号间相互干扰频分复用就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输1路信号。
频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。
频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。
频分复用技术除传统意义上的频分复用(FDM)外，还有一种是正交频分复用(OFDM)。
1.2 仿真软件Multisim简介Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的Windows环境下的电路仿真软件，是广泛应用的EWB(Electronics Workbench，电子工作台)的升级版，不仅可以完成电路瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、噪声分析和直流分析等基本功能，而且还提供了离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等电路分析方法，并具有故障模拟和数据储存等功能。
应用Multisim对电路进行仿真分析的基本过程与PSpice类似，只是在绘电路图时还需要接入所需要的仪器仪表，构成完整的实验电路。
在进行数字电路仿真或模拟电路瞬态分析时，不需要设置仿真类型和参数，只需要打开虚拟的电源开关即可进行仿真，显示仿真结果。
Multisim为用户提供了数量众多的元器件，被分门别类地存放在多个器件库中。
在绘制电路图时只需打开器件库，再用鼠标左键选中要用的元器件，并把它拖放到工作区即可。
当光标移动到元器件的引脚时，会自动产生一个带十字的黑点，进入到连线状态。
单击鼠标左键确认后，移动鼠标即可实现连线，搭接电路原理图既方便又快捷，就像在计算机上进行实验一样。
2 设计原理2.1 频分复用的概述频分复用(FDM，Frequency Division Multiplexing)就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输1路信号。
频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。
频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。
频分复用技术除传统意义上的频分复用(FDM)外，还有一种是正交频分复用(OFDM)。
频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。
若相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。
为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率fc1, fc2, …, fcn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护间隔。
若基带信号是模拟信号，则调制方式可以是DSB、 AM、SSB、VSB或FM等，其中SSB方式频带利用率最高。
若基带信号是数字信号，则调制方式可以是ASK、FSK、PSK 等各种数字调制。
2.2 频分复用原理在通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。
如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。
在频分复用系统中，信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频段，每路信号用其中一个频段传输，因而可以用滤波器将它们分别滤出来，然后分别解调接收。
如图2-1所示。
图2-1频分复用组成框图(1)发送端由于消息信号往往不是严格的限带信号，因而在发送端各路消息首先经过低通滤波，以便限制各路信号的最高频率，为了分析问题的方便，这里我们假设各路的调制信号fm 的频率都相等。
然后对各路信号进行线性调制，各路调制器的载波频率不同。
在选择载频时，应考虑到边带频谱的宽度。
同时，为了防止邻路信号间的相互干扰，还应留有一定的保护频带，即fc(i+1)=fci +(fm+fg) ,i=1,2….n 其中: fc(i+1) 与 fci分别为第i+1 路与 i路的载频频率;fm 每一路调制信号的最高频率,本设计中为3400Hz;fg 邻路间保护带。
（2）接收端在频分复用系统的接收端，首先用带通滤波器(BPF)来区分各路信号的频谱,然后,通过各自的相干解调器解调,再经低通滤波后输出,便可恢复各路的调制信号。
分别对发送端和接收端进行原理分析：1、发送端由于消息信号往往不是严格的限带信号，因而在发送端各路消息首先经过低通滤波，以便限制各路信号的最高角频率，为了分析问题的方便，这里我们假设各路的都相等。
然后对各路信号进行线性调制，各路调制器的载波频率不同。
在选择载频时，应考虑到边带频谱的宽度。
同时，为了防止邻路信号间的相互干扰，还应留有一定的保护频带，即其中:与分别为第路与路的载频的频率;每一路的最高频率;邻路间保护频带。
邻路间的保护频带越大，则在邻路信号干扰指标相同的情况下，对带通滤波器的技术指标的要求就可以放宽一些。
但这时占用的总的频带就要加宽，这对提高信道复用率不利。
因此，实际中，通常提高带通滤波器的技术指标，尽量减小邻路间的保护频带。
各路已调信号相加送入信道之前，为了避免它们的频谱重叠，还要经过带通滤波器。
在信道中传送的路信号的总的频带宽度最小应等于2、接收端在频分复用系统的接收端，首先用带通滤波器将各种信号分别提取，然后解调，再经低通滤波后输出。
2.3频分复用的的特点与优点：1、优点信道复用率高，分路方便，因此，频分多路复用是目前模拟通信中常采用的一种复用方式，特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛。
2、主要问题频分多路复用中的主要问题是各路信号之间的相互干扰，即串扰。
引起串扰的主要原因是滤波器特性不够理想和信道中的非线性特性造成的已调信号频谱的展宽。
调制非线性所造成的串扰可以部分地由发送带通滤波器消除，但信道传输中非线性所造成的串扰则无法消除。
因而在频分多路复用系统中对系统线性的要求很高。
合理选择载波频率，并在各路已调信号频谱之间留有一定的保护间隔，也是减小串扰的有效措施。
3 电路设计与仿真3.1 设计流程图根据设计要求，两路调制信号频率为300—3400HZ，分别用196KHZ、384KHZ的载波进行调制，为此，调制信号较少，不必用群结构的多重调制，系统框图如3.1所示：图如3.1 频分复用总设计框图预滤波器为了限制已调信号带宽，300~3400HZ的语音学信号，预滤波器设为4KHZ的低通滤波器，第一路双边带调制信号为192KHZ，通过带通滤波器去上边带，一路调制频率为192.3~196KHZ,同理第二路调制信号频率为384.3~387KHZ,两路调制信号通过一个多路加法器，在一条信道上传输。
在接收端，首先通过频带分别为192.3~196KHZ、384.3~387KHZ的带通滤波器过滤出两路调制信号，对第一路调制信号乘以载波，192KHZ，还原出第一路信号，对第二路信号乘以载波信号384KHZ，还原第二路信号。
从而实现频分复用。
3.2两路信号频分复用总电路图两路信号频分复用电路由多个单元电路组成，其中有乘法器，加法器，全通滤波器，带通滤波器，二阶低通滤波器。
3.3 加法器和乘法器电路乘法器主要用于实现两路信号信号相乘，然后将其输出，乘法器的作用主要是将频率较低的语音信号变换到频率较高然后便于传送信道传输。
乘法器输入输出波形如下：加法器主要用于实现两路信号信号相加，然后将其输出，加法器的作用主要是将频率较低的语音信号变换到频率较高然后便于传送信道传输。
加法器输入输出波形如下：3.4 带通滤波器电路带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。
一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路。
这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生带通滤波器主要用于让含有某一路信号的高频载波信号通过。