测控电路复习提纲-张国雄第三版PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
3
自举式高输入阻抗电路
4
自举组合电路
5
6
第三章 信号调制解调电路
1、调制解调的功用，采用调制解调的目的。 2、调频，调幅，调相，脉冲调制的数学表达式，并画出它们
的波形。 3、什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形 4、(P62)信号相加调制原理，包络检波电路的基本工作原理。 5、什么是包络检波？
20
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？
相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要的区别是 相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化 的方向。
在性能上最主要的区别是 相敏检波电路具有判别信号 相位和频率的能力，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。参考信号应与 所需解调的调幅信号具有同样的频率，采用载波信号作参考 信号就能满足这一条件。
7
6.为何采用精密检波电路？ 7.什么是相敏检波，为何采用？ 8.相敏检波、包络检波在电路性能、功能上的区别。 9.开关式相敏检波电路。 10.相加式相敏检波电路图（3-17a）Us与Uc之间的关系，工 作曲线，电路原理。 11.相敏检波电路的选频与鉴相特性：作用和原理？ 12、鉴相电路的原理。 13、脉冲调宽信号的解调方式。
8
调幅
调制 调频 调相
脉冲调宽
传感器调制
电路调制
乘法器调制
信号相加调制
开关电路调制
9
解调
包络 检波
二极管与晶体管包络检波
精密检波
半波
全波
相敏 检波
Байду номын сангаас
10
R2
R4
R΄2
i
C
R1 +
+
u΄s
us ii –
–
∞ -
+ + N1
VD1
VD2 A R3
++ u – +
u΄A
uA
–
–
半波整流器
∞
-
+
+ N2
路在结构上与调制电路相似的原因。 相敏检波器与调幅电路在结构上的主要区别是调幅电路实现低
频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检 波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频22 解 调信号。这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不
开关式全波相敏检波电路
P67
t
uo
O
t
c)
uo
O
t
d)
开关式相敏检波电路
17
a
c
+
T1
us1
VD1
R1
C1
us
–
+
RP
d
uo
us2 – b
VD2 + uc –
C2 R2 e
T2
相加式半波相敏检波电路
18
精密整流型相敏检波电路
19
• 例、在测控系统中被测信号的变化频率为0100Hz，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？
测控电路复习纲要
第一章 绪论
1、精密仪器对测控电路的主要要求可概括为精， 快，灵；首要要求：高精度。
2、测控电路的组成 3、提取信号，抑制噪声，采用调制解调，信号分离。 4、测控电路的类型与发展趋势
1
第二章 信号放大电路
1、重点掌握：三运放原理(P27)； 2、电桥放大电路：针对什么样的传感器？
电参量式传感器：如电感式、电阻应变式、电容 式等 3、自动调零和低漂移集成运算放大电路的原理 （P31、 P32） 4、自举式高输入阻抗放大电路：自举原理。 5、隔离放大器的基本组成及符号
uo
低通滤波器
半波精密检波电路
11
R2
R4
R΄2 i
C
R1
∞ VD1
R’3
∞
+
+-
VD2 A
-
us –
ii u΄s –
+++u– + N1 u΄A
–
+ uA R3 –
+ + N2
uo
半波整流器
低通滤波器
全波精密检波电路之一
12
VD1
R4
R1 us
∞ -
VD2
+
R2
+ N1
R5
uo
VD3
∞
R3
-
VD4
+
+ N2
全波精密检波电路之一
13
高输入阻抗全波精密检波电路之三
14
相敏检波 乘法器相敏检波
开关式相敏检波 相加式相敏检波
15
乘法器式相敏检波电路
16
R
R∞
us
Uc
R V
-+N+
uo
a) Uc
O
t
us Uc
R6
R1 R2 R3
V1
V2 R4 Uc
+-∞N+ R5
uo
b)
Uc
O
t
us
us
O
t
O
23
P89-90
24
25
脉宽调制电路
电容C在两个半周期通过不同的电阻进行充电，充电时间常数不同，从而输 出信号的占空比随着两支充电回路的阻值而变化，即输出信号的脉宽受被测信 号调制。 Rp2和Rp3为差动电阻传感器的两臂，其和为一常量。
P93
26
精密整流型全波相敏检波电路
27
第四章 信号分离电路
1U 2
xm
cosΩt
1 4
U
xm
[
c
os
(2
c
Ω)t
c os (2 c
Ω)t]
利用低通滤波器滤除频率为和的高频信号后就得到调制信号，
只是乘上了系数1/2。这就是说，将调制信号ux乘以幅值为1的载波 信号就可以得到双边频调幅信号us，将双边频调幅信号us再乘以载 波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相敏检波电
21
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？
只要将输入的调制信号乘以幅值为1的载波信号就可以得到
双边频调幅信号。若将再乘以，就得到
uo
us
c os c t
U xm
cosΩt cos2
ct
1 2U xm
cosΩt
1 2U xm
cosΩt cos2ct
1、4种常见的滤波器及示意图、性能。 2、传递函数的定义，由传递函数我们可以得到滤波器
的幅频和相频特性。 3、滤波器特性的逼近：有哪几种逼近方法，什么时候
采用什么样的逼近方法？
28
Kp
C1 C3
,0
1 R1R2C2C3
0
C1 C2 C3 R2C2C3
29
30
第五章 信号运算电路
1、具有温度补偿的对数、指数运算电路的输出和 输入关系推导，乘法和除法运算电路 2、常用特征值运算电路：绝对值运算电路；峰值 检测电路、平均值运算电路、函数运算电路
• 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。
3
自举式高输入阻抗电路
4
自举组合电路
5
6
第三章 信号调制解调电路
1、调制解调的功用，采用调制解调的目的。 2、调频，调幅，调相，脉冲调制的数学表达式，并画出它们
的波形。 3、什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形 4、(P62)信号相加调制原理，包络检波电路的基本工作原理。 5、什么是包络检波？
20
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？
相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要的区别是 相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化 的方向。
在性能上最主要的区别是 相敏检波电路具有判别信号 相位和频率的能力，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。参考信号应与 所需解调的调幅信号具有同样的频率，采用载波信号作参考 信号就能满足这一条件。
7
6.为何采用精密检波电路？ 7.什么是相敏检波，为何采用？ 8.相敏检波、包络检波在电路性能、功能上的区别。 9.开关式相敏检波电路。 10.相加式相敏检波电路图（3-17a）Us与Uc之间的关系，工 作曲线，电路原理。 11.相敏检波电路的选频与鉴相特性：作用和原理？ 12、鉴相电路的原理。 13、脉冲调宽信号的解调方式。
8
调幅
调制 调频 调相
脉冲调宽
传感器调制
电路调制
乘法器调制
信号相加调制
开关电路调制
9
解调
包络 检波
二极管与晶体管包络检波
精密检波
半波
全波
相敏 检波
Байду номын сангаас
10
R2
R4
R΄2
i
C
R1 +
+
u΄s
us ii –
–
∞ -
+ + N1
VD1
VD2 A R3
++ u – +
u΄A
uA
–
–
半波整流器
∞
-
+
+ N2
路在结构上与调制电路相似的原因。 相敏检波器与调幅电路在结构上的主要区别是调幅电路实现低
频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检 波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频22 解 调信号。这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不
开关式全波相敏检波电路
P67
t
uo
O
t
c)
uo
O
t
d)
开关式相敏检波电路
17
a
c
+
T1
us1
VD1
R1
C1
us
–
+
RP
d
uo
us2 – b
VD2 + uc –
C2 R2 e
T2
相加式半波相敏检波电路
18
精密整流型相敏检波电路
19
• 例、在测控系统中被测信号的变化频率为0100Hz，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？
测控电路复习纲要
第一章 绪论
1、精密仪器对测控电路的主要要求可概括为精， 快，灵；首要要求：高精度。
2、测控电路的组成 3、提取信号，抑制噪声，采用调制解调，信号分离。 4、测控电路的类型与发展趋势
1
第二章 信号放大电路
1、重点掌握：三运放原理(P27)； 2、电桥放大电路：针对什么样的传感器？
电参量式传感器：如电感式、电阻应变式、电容 式等 3、自动调零和低漂移集成运算放大电路的原理 （P31、 P32） 4、自举式高输入阻抗放大电路：自举原理。 5、隔离放大器的基本组成及符号
uo
低通滤波器
半波精密检波电路
11
R2
R4
R΄2 i
C
R1
∞ VD1
R’3
∞
+
+-
VD2 A
-
us –
ii u΄s –
+++u– + N1 u΄A
–
+ uA R3 –
+ + N2
uo
半波整流器
低通滤波器
全波精密检波电路之一
12
VD1
R4
R1 us
∞ -
VD2
+
R2
+ N1
R5
uo
VD3
∞
R3
-
VD4
+
+ N2
全波精密检波电路之一
13
高输入阻抗全波精密检波电路之三
14
相敏检波 乘法器相敏检波
开关式相敏检波 相加式相敏检波
15
乘法器式相敏检波电路
16
R
R∞
us
Uc
R V
-+N+
uo
a) Uc
O
t
us Uc
R6
R1 R2 R3
V1
V2 R4 Uc
+-∞N+ R5
uo
b)
Uc
O
t
us
us
O
t
O
23
P89-90
24
25
脉宽调制电路
电容C在两个半周期通过不同的电阻进行充电，充电时间常数不同，从而输 出信号的占空比随着两支充电回路的阻值而变化，即输出信号的脉宽受被测信 号调制。 Rp2和Rp3为差动电阻传感器的两臂，其和为一常量。
P93
26
精密整流型全波相敏检波电路
27
第四章 信号分离电路
1U 2
xm
cosΩt
1 4
U
xm
[
c
os
(2
c
Ω)t
c os (2 c
Ω)t]
利用低通滤波器滤除频率为和的高频信号后就得到调制信号，
只是乘上了系数1/2。这就是说，将调制信号ux乘以幅值为1的载波 信号就可以得到双边频调幅信号us，将双边频调幅信号us再乘以载 波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相敏检波电
21
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？
只要将输入的调制信号乘以幅值为1的载波信号就可以得到
双边频调幅信号。若将再乘以，就得到
uo
us
c os c t
U xm
cosΩt cos2
ct
1 2U xm
cosΩt
1 2U xm
cosΩt cos2ct
1、4种常见的滤波器及示意图、性能。 2、传递函数的定义，由传递函数我们可以得到滤波器
的幅频和相频特性。 3、滤波器特性的逼近：有哪几种逼近方法，什么时候
采用什么样的逼近方法？
28
Kp
C1 C3
,0
1 R1R2C2C3
0
C1 C2 C3 R2C2C3
29
30
第五章 信号运算电路
1、具有温度补偿的对数、指数运算电路的输出和 输入关系推导，乘法和除法运算电路 2、常用特征值运算电路：绝对值运算电路；峰值 检测电路、平均值运算电路、函数运算电路
• 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。