第03章信号调制解调电路要点
信号调制与解调
us=(Um+mx)cosωct
ωc——载波信号角频率； Um——调幅波中载波信号旳幅值； m——调制旳敏捷度；x——调制信号。
第3章 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路及其应用 3.2 调频式测量电路 3.3 调相式测量电路 3.4 脉冲调制式测量电路
在非电量测量仪器中，对被测非电量信号， 一般具有较低旳频谱，常在零频(直流)到几十 kHz范围内变化。当被测信号比较弱时，在信号 传送过程中，易受其他同频信号干扰，如易受工 频干扰及直流放大旳低频噪声与直流漂移等影响， 不宜采用直接放大旳形式，经常采用调制——解 调措施，提升电路旳抗干扰能力、传播能力及有 效地提升信噪比。
750Ω
51Ω 0.1μF
0.1μF 1kΩ
3.3kΩ
82 3 6 11M0 C149162 4 14 5
680kΩ 1kΩ1kΩ 20μF
3.3kΩ
uo 0.1μF
47kΩ
-8V
b) 实用电路
(2)开关电路调制（前已述及）
ux
V1
O
t
V2
ux
uo
Uc
O
t
Uc Uc
uo O
t
(3)信号相加调制
在线性电路中，两个不同频率旳信号相加，不会得 到第三个频率旳信号，从而也就不能进行调制。为了取 得频率变换，必须在电路中加入非线性器件。
在二极管检波器中电流脉冲旳通角θ＝ cos-1 u0 /Um。负载RL 与二极管正向电阻r之比越大,需要向滤波器供电旳时间越短，
第三章 信号调制解调电路4
3.3.1 调相原理与方法 3.3.1.1调相信号的一般表达式
调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。 常用的是线性调相，即让调相信号的相位按调制信号x的线 性函数变化。 调相信号us的一般表达式可写为：
us=Umcos(wc t +mx)
调频信号us的一般表达式可写为：
x O U O
x B T
t a) 调制信号 t b) 脉冲调宽信号
19
3.4.1.1 传感器调制
4 5 6 7 8 9 10 11
3
M θ
2
1
用激光扫描的方法测量工件直径
20
3.4.1.2 电路调制
1、参量调宽
两个半周期通过不同的电阻通道向电容充电，输出信号的占 空比随两充电回路的阻值而变化
R 10k R1 10k C RP 5k ∞ R2 uo VS u +Ur +FUr
B
t N,uo t uo t -2 - 0 d) 2
13
2、RS触发器鉴相
Uc S R a) N,uo t t 0 B t uo t c)
14
Q Q
Uc O Us O Uc O Us O Q O b)
t
Us
1 2 π
2π
φ
3.3.2.4脉冲采样式鉴相
Uc 单稳 锯 齿 uj Uc′ 波 发 生 器 采样 保持 Us′ u′ 滤波器 uo
Uc
载波 频率
锯齿波 发生器
uj
+ ux
门限检 测电路
脉冲发 生器
输出调 相脉冲
us
a)
U0
Uc O uj O ux+uj U0 O us O uj=kΨ t c) t b)
第3章测控电路 信号调制与解调
信号的远距离传输 ● 便于实现不失真测试
A( ) A0
信号频带 m
A( )
A0
c m
o
o
( )
o
m
t 0 调制前
( )
o
调制后
t0
第3章 信号调制与解调
3.2.1 调幅及其解调（鉴幅）
1. 调幅原理 ● 在时域内，调幅就 是用调制信号与高频
x( t )
信号频带 m
A( )
A0
c m
o
( )
o
o
m
t 0 调制前
( )
o
调制后
t0
第3章 信号调制与解调
2. 调幅装置（调幅器） 凡是能实现信号相乘的装置都可作为调幅器（例如：
交流电桥、霍耳传感器等）。
R(t ) RSEsin2πfmt (t ) E sin 2πfmt
第3章 信号调制与解调
第3章 信号调制与解调 Modulator and Demodulator
3.1.1 调制与解调
1. 调制（Modulation） 用原始缓变信号（通常为被测信号）控制高频信号的 某个特征参数（幅值、频率或相位），使已调波的相应参 数随被测信号的变化而变化。 2. 解调（Demodulation） 从已调波中恢复原始缓变信号。
第3章 信号调制与解调
■ 压控振荡器（VCO）
x( t )
C
u
M
0.1
Rf
R
A2
Rf
R2 R1
A1
R0
VW
测控电路 第03章 信号调制解调电路
Uo
R4 R3
RR1 RR2 + RR3 RR4 ≈ U 2 4R U R R R R = 1 2+ 3 4 4 R R R R
+ U
-
5
1,调幅原理与方法
(3)电路调制
① 乘法器调制
ux uc
Kxy x y uo
a)原理图
6
+12V 1k 0.1F 1k 51 uc ux 20F 750 750 47k 0.1F 3.3k 3 82 6 10 1MC149612 4 14 5 680k 3.3k uo 0.1F 1k
uC
R1 10k C
+ N
30
2,鉴频电路
(1)微分鉴频
① 工作原理 ② 微分鉴频电路
us C1 ie ic RL V Ec C1 + + us +
+ C2 -
VD
uo
微分 网络
包络 检波
r
ud -
31
③窄脉冲鉴频电路
us
放大与电 平鉴别器
Us
单稳态 触发器
Us ˊ
低通 滤波器
uo
us
a) O t
VD1 us1 us2 RL VD2 uo1 RL
fc
C1 u uo2 o C2
Ωt
f)
33
�
(2)传感器调制
通过交流供电实现调制
R1 R1 R2 R3 R4 F R4 U
应变片测量梁的变形
R2 Uo R3
4
受力后,令R1 = R R1,R2 = R R2,R3 = R R3,R4 = R R4,则
R R2 R R3 Uo = R R + R R R R + R R U 1 2 3 4 R R3 R R2 = 2 R R R 2 R R R U 1 2 3 4 ≈ RR1 RR2 + RR3 RR4 U 2 4 R 2 R(R1 + R2 + R3 + R4 )
第三章 信号调制解调电路
第三章信号调制解调电路3-1什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？3-2什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？3-3什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-4什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-5什么是调相？请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-6什么是脉冲调宽？请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-7为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？3-8为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？3-9请举若干实例，说明在传感器中进行幅值、频率、相位、脉宽调制的方法。
3-10用电路进行幅值、频率、相位、脉宽调制的基本原理是什么？3-11什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形。
3-12在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应当怎样选取载波信号的频率？应当怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？图3-11b3-13 什么是包络检波？试述包络检波的基本工作原理。
3-14 为什么要采用精密检波电路？试述图3-11b 所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。
3-15 什么是相敏检波？为什么要采用相敏检波？3-16 相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别是什么？3-17 从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许多相似之处？它们又有哪些区别？3-18 试述图3-17开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
图3-173-19 什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？为什么对于相位称为鉴相，而对于频率称为选频？3-20 举例说明相敏检波电路在测控系统中的应用。
电路中的信号调制与解调
电路中的信号调制与解调信号调制与解调是现代通信技术中不可或缺的一环。
它们负责将信息转换为适合传输的信号，并在接收端将信号恢复为原始的信息。
在电路中，调制和解调有着多种形式，每种形式都有其独特的特点和应用场景。
调制是指将原始信息信号与一定的载波信号相结合，形成适合传输的调制信号。
通过调制，原始信息信号的频率、振幅、相位等特性被转换成与载波信号相关的参数。
常见的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
幅度调制是最简单的调制方式之一。
它通过改变载波信号的幅度，来表示原始信息信号的变化。
当原始信号为高电平时，载波信号的幅度较大；当原始信号为低电平时，载波信号的幅度较小。
幅度调制广泛应用在调幅广播、电视和手机通信等领域。
频率调制是将原始信息信号的变化通过改变载波信号的频率来表示的一种调制方式。
当原始信号为高电平时，载波信号的频率较高；当原始信号为低电平时，载波信号的频率较低。
频率调制被广泛应用在调频广播、无线通信和音频传输等领域。
相位调制则是通过改变载波信号的相位，来表示原始信息信号的变化。
当原始信号为高电平时，载波信号的相位发生改变；当原始信号为低电平时，载波信号的相位保持不变。
相位调制常用于调相广播和数字通信系统中。
解调是将调制信号还原为原始信息信号的过程。
它在接收端起着至关重要的作用，能够使接收端正确地解读和解析接收到的信号。
常见的解调方式包括包络检测、鉴相解调、锁相环等。
包络检测是一种常用的解调方式，适用于幅度调制。
它通过提取调制信号的包络（即调制信号的振幅）来还原原始信息信号。
包络检测被广泛应用在调幅广播接收机中。
鉴相解调是一种用于解调相位调制信号的方法。
它通过比较接收信号与参考信号的相位差，来推测原始信息信号的变化。
鉴相解调在数字通信系统中得到广泛应用。
锁相环是一种复杂且高效的解调方法，通常用于频率调制。
它通过将接收信号的相位与本地参考信号的相位进行比较，通过调整本地振荡信号的频率和相位，使其与接收信号保持同步。
测控技术与仪器信号调制解调电路.ppt
4、在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波 信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个 参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为 调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波 信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制， 最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲 调宽。 调频和调相都会使得高频载波信号的相位角受 到调变，电子学中常称其为“角度调制”或 “调角”。 调制、解调电路——频率变换电
1、基本电路
T + us _ VD + uo _ ic + RL C2 uo _
C1
i
RL C2
T+ us _
V Ec
非线性 低通 滤波器 器件
非线性 低通 器件 滤波器 b) 晶体管检波电路
a) 二极管检波电路
峰值检波
平均值检波
（二）精密检波电路
为什么要采用精密检波电路？ 二极管VD和晶体管V都有一定死区电压， 即二极管的正向压降、晶体管的发射结 电压超过一定值时才导通，它们的特性 也是一根曲线。二极管VD和晶体管V的 特性偏离理想特性会给检波带来误差。 为了提高检波精度，常需采用精密检波 电路，它又称为线性检波电路。
' ' u K u A d s
R 1 R 1 R R 1 1 1 1 u 1 ) u ( 1 ) u u ( s A A R K R K R R 2 d 2 2 2 d
2、全波精密检波电路
us R2 R΄2 + us – R1 ∞ R4 i VD1 VD2 R’3 C ∞ uA t t O t
其数学表达式为：us=UxmcosΩt cosωct
双边带调幅信号的形成及波形
第三章--信号调制解调电路
uo
uc
10k
5k
∞ + + N
uc
R1 10k C
t
T2 T1 T0
A
R4
15k
a)
b)
• （3）电压调频法 • 利用电压变化去控制振荡回路的参数L、 C或R，从而使得振荡器频率得到调制。这 种频率受电压控制的振荡器叫做压控振荡 器。常用的受控元件有变容二极管、晶体 管、场效应管等。 • 电压调频法可用于一些遥测仪器，例如， 在测量旋转扭矩的仪器中，可以通过调频 电路将应变仪的输出电压转换为调频信号 发射出来。在接收端再将这一调频信号解 调，得到所需的测量结果。
一、调幅的原理与方法
1.调幅的原理与意义
（1）原理 调幅波是一个具有上下边带的双边频 信号。
1 us (t ) Z 0U m cos ct Z mU m cos(c )t cos(c )t 2
信号的调幅过程
ux(t)
O uc(t)
O
（a）调制信号
t
t
（b）载波信号
a)原理图
-8V
b) 实用电路
②开关电路调制
ux(t) + o uc(t)
+ ux(t)
_
T1
t
T2 us(t)
_
o
us(t) o
t
uc(t) uc(t)
t
3.调幅信号的解调过程
从已调信号中检出调制信号的过程称为解调，
也称为检波。
us(t)
us'(t) O t
ux(t)
O
t
（a）调幅信号
O
t
（C）原信号
信息传输过程
信息传输处理主要包括调制与解调两个过程
信号与系统 信号调制解调电路
信号调制解调电路的设计1．实验原理、实验电路图及实验说明1.1 调制电路调制信号x 可以按任意规律变化，为方便起见，我们假设调制信号x 为角频率为Ω的余弦信号x=X m cos Ωt 。
当调制信号x 不符合余弦规律时，可以将它分解为一些不同频率的余弦信号之和。
在信号调制中必须要求载波信号的频率远高于调制信号的变化频率。
设载波信号为u c =U m cos w c t ，则调幅信号可写为u s =（U m +mx ）cos w c t= U m cos w c t + mX m cos Ωt cos w c t=U m cos w c t + [m X m cos (w c +Ω)t + m X m cos (w c -Ω)t ]/2m 为调幅系数它包含三个不同频率的信号:：角频率为w c 的载波信号和角频率分别为w c ±Ω的上下边频信号。
载波信号中不含调制信号x 的信息，因此可以取U m =0，只保留两个边频信号。
这种调制称为双边带调制。
其数学表达式为：u s =U xm cos Ωt cos w c t乘法器调幅电路见图1，高频载波信号由信号发生器产生，从IN1输入；低频调制信号由电路图2的文氏桥振荡电路产生，从IN2输入，图3是-8V 电压产生电路。
设定低频调制信号的频率为500Hz ，由文氏桥振荡电路中的R 、C 确定。
由于电容C 的可选值较少，故先设定C=0.047uf ，然后根据公式f=1/(2πRC)，可得R=6.8k Ω，振荡频率计算如下：Hz RC f 50010*047.0*10*8.6*212163≈==-ππ图1 乘法器调幅电路进行调幅前，首先要调节输入脚之间的直流平衡。
方法如下，①调8、10脚间的平衡：IN1接地，IN2输入高频信号，调Rp2，使输出最小；②调1、4脚间的平衡：IN2接地，IN1输入低频信号，调Rp1，使输出最小。
然后，同时接好IN1和IN2，观察输出波形。
电路中的信号调制与解调技术
电路中的信号调制与解调技术现代通信系统中，信号调制与解调技术起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于广播、电视、移动通信等领域，实现了信号的传输和解析。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理和常见应用。
一、信号调制技术信号调制技术是将待传输的模拟信号通过调制器转换成适合传输的调制信号的过程。
主要包括模拟调制和数字调制两种方式。
1. 模拟调制模拟调制是将模拟信号与载波进行运算得到调制信号的过程。
常见的模拟调制方式有调幅调制（AM）、调频调制（FM）和相位调制（PM）。
（这里可以详细介绍每种调制方式的原理和特点）2. 数字调制数字调制是将数字信号转换成模拟调制信号的过程。
它应用于数字通信系统中，可以提高传输效率和抗干扰能力。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制（PCM）、正交频分复用（OFDM）和相移键控调制（PSK）等。
（这里可以详细介绍每种调制方式的原理和应用场景）二、信号解调技术信号解调技术是将调制信号还原成原始信号的过程。
它根据调制信号的特点，通过解调器将信号恢复为可读取的信息。
1. 模拟解调技术模拟解调技术主要应用于模拟信号的还原。
其中，调幅解调器可以提取调制信号中的幅度信息，调频解调器可以获取调制信号中的频率信息，相位解调器可以提取调制信号中的相位信息。
2. 数字解调技术数字解调技术主要应用于数字信号的还原。
其中，解调技术根据数字信号的调制方式，进行相应的解调操作，从而还原出原始的数字信息。
（这里可以介绍常见的数字解调技术和应用场景）三、信号调制与解调的应用信号调制与解调技术广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用案例：1. 无线通信无线通信系统中，信号调制与解调技术被用于将音频、视频等信号传输到接收端。
通过合理的调制方式和解调器设计，可以实现高质量的音视频传输。
2. 广播与电视广播与电视系统中，信号调制与解调技术被应用于信号的传输和接收。
通过调制将节目信号转换成适合传输的载波信号，再通过解调将载波信号还原成原始的节目信号。
第3章信号调制解调电路-PPT文档资料
-+
+ N2
uo o
低通滤波器
uo o
t t
当us>0时，uA 0 ，uoR R43 us2R R43us0；
当us<0时，uA
R2 R1
us
0
，uoR R 4 3uAR R 4 3 us2R R 43us0。
3. 全波精密检波电路
VD1
R4
us
R1 R2
∞ -+ + N1
3.1.1 调幅原理与方法 3.1.1.2 传感器调幅
■ 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？
为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形 成就已经是已调信号，因此常常在传感器中进行调制。
1. 通过交流电桥(交流供电)实现调幅 把电阻、电容和电感式传感器接入交流电桥实现调幅。
R1 R3
F
V —— 单向导电器件，半波检波，截去us的上半部波形；
RL C2 —— 低通滤波器，f 2 Ω fo 22 R 1 L C 2 fc2 c。
3.1.2.1 二极管与三极管包络检波
2. 峰值检波与平均值检波
uo
i
i
uo
imax π
o
o u o π/2 o
ωct
ic
ic
3.1.1.3 电路调幅
1. 用乘法器实现调幅
1k
ux uc
Kxy x y
uo
a)原理图
uxUxmcosΩ t
ucUcmcosct
uo Kuxuc
51 uc 0.1μF
ux
20μF 750
47k
750 1k 1k 20μF
第3章信号调制解调电路-文档资料
3.1.1 调幅原理与方法 3.1.1.2 传感器调幅
■
为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？
为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形 成就已经是已调信号，因此常常在传感器中进行调制。 1. 通过交流电桥(交流供电)实现调幅 把电阻、电容和电感式传感器接入交流电桥实现调幅。
R1 R2 R3 R4 F R1 R2 uo R3
T1 + VD1 i1 ux 调 制 -RP + u c 信 T2 号 + ux 载波信号 i2 VD2 T3 i3 RL + uo _
u U c o s t，且Ucm>>Uxm， U c o s Ω t 设u ， c c c m c x x m
由uc控制二极管，当uc>0时， K ( ct) 1，二极管导通；
双边带调幅
1 2 2 u u K ( t ) u u c o s t u c o s 3 t o x c x x c x c 2 3
低频
高频
带通滤波后： ——双边带调幅 u o u x cos ct
2
3.1.1.3 电路调幅 3. 信号相加实现调幅
u x u X c o sc Ω t o s t s c m c
双边带调幅信号的波形：
x o uc o t t
u s x u c
当x>0时，us与 uc同频同相； 当x<0时，us与 uc同频反相。
us o t
双边带调幅信号
3.1.1.1 调幅信号的表达式
在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应怎 样选取载波信号的频率？应怎样选取调幅信号放大器的通 频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？
计算机网络通信技术第03章 调制解调和多路复用技术
（2）应答式MODEM的接收器
MODEM在次通道上接收对方发来的模拟信号， 模拟信号的两种频率和主通道不同。通常为：
2 025Hz接收空号（逻辑0） 2 225Hz接收传号（逻辑1） 对方MODEM发来的由上述频率调制的模拟信号
由电话传输到接收器的。
MODEM的接收器解调
频带传输系统
所示。图中BPF是带通滤波器，其作用是让信号顺利 通过，同时抑制谐波；方框ƒc表示频率为ƒc的载波源。
信号的产生（调制）
用模拟法产生2ASK信号时，数据信号一定要 是单极性不归零形式的信号，否则不能产生 出2ASK信号
调制
产生2ASK信号的 具体电路
6．信号的接收（解调）
2ASK信号的接收有两 类方法：
MODEM的调制原理
调制原理
两个调制信号分别由两个振荡器产生，被调制数字信号由 RS－232C总线送来。
调制后的模拟信号由运算放大器组合后沿着公用电话线发送 出去。
当RS-232C的TXD线为-12V（逻辑1）时，电子开关1开启 （电子开关2断开），故一串1270Hz脉冲便可经运算放大器 OA后输出传号脉中（逻辑1）；当RS-232C的TXD线为＋12V
第03章 调制解调和多路复用技术
第03章 调制解调和多路复用技术
内容提要：
调制与解调 基带传输 频带传输 PSK、FSK、ASK 多路复用技术
调制和解调
在计算机与打印机之间的近距离数据 传输、在局域网和一些域域网中计算机间 的数据传输等都是基带传输。
基带传输实现简单，但传输距离受限。
因此2ASK的频带宽度为
B2ASK=2ƒb
谱密度
(频带传输系统的频带利用率与基带系统相比是较低的)
信号调制解调电路
信号调制解调电路调制信号、载波信号、解调信号、参考信号 分类：载波信号为正弦信号：调幅、调频、调相 为脉冲信号：脉冲调宽 调幅： 1双边带调幅 ωc >10Ωm ms c c xm c cos()cos()cos cos 22mX mX u t t U t tωωω=++-=ΩΩΩ2传感器调幅3电路调制（关键实现载波信号与调制信号相乘）乘法器调制：s xm c cos cos u U t tω=Ω开关电路调制，信号相加式调制调幅信号的包络线形状与调制信号一致 ------解调即检波 原理：半波检波后截去下半部的信号 (经全波检波或截去它的上半部也可)，再经低通滤波，滤除高频信号，即可获得所需调制信号 方法：整流+滤波 全波精密检波电路：o su u =u su AVD 2VD 1R 1 R 3 R 4 ∞-+ + N 1 R 2∞-+ + N 2u oux u o =Uc V 2V1 Uc t O O t tOu o =u相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的幅值检波（检幅）电路，输入一个参考信号。
（高频调幅、高频载波、低频解调）电路：乘法器、开关、相加式检波：两个半周期输出相同 相敏：输出的极性取决于u s 与U c 相位关系t x t O u O t u u tO相加式半波相敏检波电路c a T 1C 1 VD 1VD 2C 2 R 1 R 2RP u oT 2 u s1 + –e d b u s2+ c + – – u c u C′ 高频参考信号低频解 调信号o 0s1s2()ce u u k u u ==+U0与Uc 无关，当Us 与Uc 同相，输出U0为正，二者反向，输出为负 精密整流型相敏检波电路它的通断由N1的输出极性决定，当Uc 为正,V1截止V2导通，N1为反相器，Ua=--Us; 当Uc 为负，Ua=0相敏检波电路的选频:抑制偶次谐波,衰减高次谐波鉴频：输出信号随相位差 φ的余弦而变化调频调频信号：tmx U u )cos(c m s +=ω多谐振荡器调频电路C R 4 u R R 2 R 3 ∞ - + + N 1 ∞ - + + N 2 V V 2 u 3 2 R ′ R′ U c U c -+u u o ∞ -+ + N CR 3 10k Ω 5k Ω 10k Ω R 1 R R P R 4V S15k Ω30k Ω10k Ω R 2 +FU r-FU r u ou+U r -U rt T T 1 T 0鉴频电路：对调频信号实现解调t m x m x U t u )sin()(d d c c m s++-=ωω窄脉冲鉴频电路调相调相信号：)cos(c m s mx t U u +=ωu o O c) u s tttO O τb) a) U s u放大与电 平鉴别器 单稳态 触发器低通 滤波器uUU脉冲采样式调相电路鉴相电路：开关式相敏检波电路鉴相 输出信号与cos 成正比U 0门限脉冲载波 锯齿输出调u ju x+a)U cu su s O ttO u j tO u j =k Ψu x+u j t O u xb)d) c) e)U C U 0 u ot u sU cO tOOtt脉冲调制脉冲调宽的数学表达式为： B =b +mx 参量调宽分别使充放电时间向相反方向变化解调：一种是将脉宽信号U o 送入一个低通滤波器，另一种方法是U o 用作门控信号，只有当U o 为高电平时，得到输出u o 与脉宽B 成正比。
本章学习要点理解调频信号的产生与解调原理和方法;理解自
U AB90
Lc
➢晶体振荡器直接调频:上述两种直接调频电路的缺点是中心 频率的稳定性较差。如果把变容二极管应用于石英晶体振荡 器，则可得到中心频率稳定的调频振荡。下图就是一种变容二 极管与晶体相串联的直接调频电路。C1,C为2 振荡回路电容； C是3 变容二极管偏置电压 的V旁0 路电容； L1为, L2高, L频3 扼流圈；调制 信号通过变压器输入。石英晶体作为一个等效电感元件，决 定振荡器的振荡频率。因而使振荡频率具有较高的稳定度。
瞬时频率相对于中心频率 的偏f移0 量改变时， 与 的U 2相对U1
关系随之改变，从而使鉴频器的输出幅度随瞬时频率而变
化。
➢比例鉴频器： 比例鉴频器的特点是可以消除输入调频信号寄生调幅的影响，
它是在相位鉴频器的基础上改进而成的，但输出只是相位鉴频 器的二分之一。
比例鉴频器的原理电路见下图。它与相位鉴频器的不同之处 是检波二极管 是D反2 接的，并在检波负载电阻 ，R两1 端R2增加了
等幅调频信号自左端输入，加至第一个调谐回路，该回路
调谐于信号的中心频率 f0。与该回路耦合的两个次级回路
分别调谐于 和 ；1 这两2 个失谐回路（相对 于而言0）的输
出分别加至两个二极管检波器 和 。这D种1 电D路2的输出是两 侧检波器输出之差。由于两个回路的谐振频率是对称于调
频波的中心频率 的，正确选择0 失谐量 －
❖三、调频信号的解调
应用最普遍的鉴频方法是先把等幅调频波变换成幅度与调 频波频率变化成正比的调幅调频波，然后再用振幅检波器进 行幅度检波，以恢复调制信号。
➢振幅鉴频器： 振幅鉴频器又称为斜率鉴频器，它利用调谐回路等具有
线性的振幅－频率特性的网路，把等幅调频波变换成调幅调 频波。
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R1
R2
F
Uo
R4
R3
U
应变式传感器输出信号的调制
第二节 调幅式测量电路
3、用机械或光学的方法实现调制
4
5
67
3
2
θθ Ψ
1
第二节 调幅式测量电路
（三）电路调制
+12V
1、乘法器调制
1kΩ 51Ω
1kΩ
0.1μF 1kΩ
3.3kΩ
3.3kΩ
Kxy
ux x
uc y
uo
a)原理图
uc
ux 20μF
0.1μF
第二节 调幅式测量电路
一、调幅原理与方法 （一）1、什么是调幅？写出调幅信号的数学表
达式，画出其波形。 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的线性函数变化。 调幅信号的一般表达式可写为：
us=(Um+mx)coswct
第二节 调幅式测量电路
82 3 6 11M0 C149162 4 14 5
750Ω 750Ω 1kΩ1kΩ 20μF
680kΩ
47kΩ
uo 0.1μF
-8V
b) 实用电路
第二节 调幅式测量电路
2、开关电路调制
ux
V1
O V2
t
ux
uo
Uc
t
O
Uc Uc
uo O
t
第二节 调幅式测量电路
3、信号相加调制
T1 +
调
ux
VD1 i1 T3
+ + N1
VD1
VD2 A R3
和角频率分别为ωc±Ω的上下边频信号。载波信号 中不含调制信号x的信息，因此可以取Um=0，只保 留两个边频信号。这种调制称为双边带调制。
其数学表达式为：us=UxmcosΩt cosωct
第二节 调幅式测量电路
3、在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应怎样
选取载波信号的频率？应怎样选取调幅信号放大器的通 频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？ 为了正确进行信号调制必须要求 ωc>>Ω，通常至少要求 ωc>10Ω。这样，解调时滤波器能较好地将调制信号与载 波信号分开，检出调制信号。若被测信号的变化频率为 0~100Hz，则载波信号的频率ωc>1000 Hz。调幅信号放大 器的通频带应为900~1100 Hz。信号解调后，滤波器的通 频带应>100 Hz，即让0~100Hz的信号顺利通过，而将900 Hz以上的信号抑制，可选通频带为200 Hz。
第二节 调幅式测量电路
（一）二极管与三极管包络检波
1、基本电路
ic
+
T+ V
C1
us _
Ec RL C2
uo _
T + VD
+
C1
us i _
RL C2
uo _
非线性 低通
器件 滤波器
非线性 低通 器件 滤波器
b) 晶体管检波电路
a) 二极管检波电路
第二节 调幅式测量电路
2、峰值检波与平均值检波
第03章-信号调制解调电路要点
第一节 调制解调的功用与类型
3、在测控系统中为什么要采用信号调制？ 在测控系统中，进入测控电路的除了传感器输出
的测量信号外，还往往有各种噪声。而传感器 的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有 噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要 任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量 信号赋予一定特征，这就是调制的主要功用。
x
O
a)调制信号 t
uc
O
t b)载波信号
us
O
c)双边带调幅信号 t
第二节 调幅式测量电路
2、何谓双边带调幅？写出其数学表达式，画出波形
假设调制信号x是角频率为Ω的余弦信号x=XmcosΩt， 由式（3-1）调幅信号可写为：
us=Umcosωct+ [mXmcos(ωc+Ω)t + mXmcos(ωc-Ω)t]/2 它包含三个不同频率的信号: 角频率为ωc的载波信号
管的正向压降、晶体管的发射结电压超过一定 值时才导通，它们的特性也是一根曲线。二极 管VD和晶体管V的特性偏离理想特性会给检波 带来误差。为了提高检波精度，常需采用精密 检波电路，它又称为线性检波电路。
第二节 调幅式测量电路
1、半波精密检波电路
R2 R΄2 i
R1 +
+ us
ii u΄s –
–
∞ -
第二节 调幅式测量电路
（二）传感器调制
1、 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信 号调制？
为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一 形成就已经是已调信号，因此常常在传感器中 进行Hale Waihona Puke 制。第二节 调幅式测量电路
2、通过交流供电实现调制 如，电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感
器。
R1 R3 R2 R4
第一节 调制解调的功用与类型
4、在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波 信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个 参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为 调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波 信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制， 最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲 调宽。
制 信
-RP + uc -
号
+
T2
i3
+ RL
uo
ux -
载波信号 VD2 i2
_
第二节 调幅式测量电路
二、包络检波电路
什么是包络检波？ 从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检
波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信 号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调 制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即 能实现解调。这种方法称为包络检波。
第二节 调幅式测量电路
包络检波的基本工作原理是什么？
us
uo'
O
tO
t
a)
b)
由图可见，只要从图a所示的调幅信号中，截去它的下半
部，即可获得图b所示半波检波后的信号 (经全波检波
或截去它的上半部也可)，再经低通滤波，滤除高频信
号，即可获得所需调制信号，实现解调。包络检波就
是建立在整流的原理基础上的。
i
i
uo
uo
imax π
0
0
θ0
u 0 π/2
us=usmcosωct
ωct
i
i
Usm
ωct uo
0 a)二极管
0 0
ube 0 θ Ic
θ
us=usmcosωct
Usm
t
ωct
b)晶体管
t icmax
ωct
第二节 调幅式测量电路
（二）精密检波电路
为什么要采用精密检波电路？ 二极管VD和晶体管V都有一定死区电压，即二极
第一节 调制解调的功用与类型
5、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征由作
为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或 脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。 用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、 相位的信号称为调制信号。 在测控系统中，通常就用测量信号作调制信号。 经过调制的载波信号叫已调信号。