测控电路复习重点

+++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
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
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
第二节 典型放大测量电路(31)
2. 自举组合电路
R3
如右图所示， i i1 i2
uo1R R 1 3ui, uo22 R R 31uo12ui ui
iR ui1uo2R 2ui RR 21 RR 21ui
所以输入电阻为
Ri
ui i
R1R2 R2 R1
反相放大
i R2
i2
R1 i1
2R1
∞ -+ + N1
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。
二极管与晶体管包络检波
精密检波
半波
全波
相敏 检波
R2
R4
R΄2
i
C
R1 +
+
u΄s
Hale Waihona Puke Baidu
us ii –
–
∞ -
+ + N1
VD1
VD2 A R3
++ u – +
u΄A
uA
–
–
半波整流器
∞ -
+
+ N2
uo
低通滤波器
半波精密检波电路
R2
R4
R΄2 i
C
R1
∞ VD1
R’3
∞
+
+-
VD2 A
-
us –
ii u΄s –
∞ +
+ - N2
∞ ++ - N1
uo R4
R3 uo1 R2
R1
为了获得零共模增益，必须取
b）同相串联结构
R1/R2=R4/R3。
图2-17 双运放高共模抑 制比放大电路
u o(1R R 2 1R R 3 4)u ic1 2(12 R R 3 4R R 2 1R R 3 4)u id
自举组合电路
（2）求出此电路的差模增益；
（3）如果R1=R2=100k，R0=10k，R3=R4=20k， R5=R6=60k，N2同相输入端接地，试求此时该电路的差模
增益值？ （4）电路的共模抑制能力是否降低？为什么？
∞
ui1
+
uo1
R3
+
R5
- N1
R1
R7
IR R0
uRP1
∞ -
+
uo
u+ + N3
∞ -
O
t
O
t
uo
O
t
c)
uo
O
t
d)
开关式相敏检波电路
• 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？
• 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
（2）系统差模增益为：
Kd2
R5(1R1R2)
R3
R0
（3）当N2同相输入端接地时，电路的差模增益值为-63. (4) 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。
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. 什么是调制？在电路中进行幅值、频率、脉宽调制的基本 原理。 3、调频，调幅，脉冲调制的数学表达式，并画出它们
R2
R8
R6
+
ui2
+ N2
uo2 R4
图3 三运放高共模抑制比放大电路
解：（1）由于已知 IRu0R 2 2ui2ui1R 1u01 ui2R 0ui1
所以
u o 1 ( 1 R R 1 o )u i1 R R 1 ou i2 ,u o 2 ( 1 R R o 2 )u i2 R R o 2u i1
于是，输入级的输出电压差为
uo2uo1(1R1R oR2)u (i2ui1)
输入级的差模增益为
Kd1u uoi2 2 u uio111R1R oR2
对N3放大器，
u u o 1R 3R 5R 5u oR 3R 3R 5 , u u o2R 4R 6R 6
所以，系统总输出为：
u o R R 5 3(u o 2 u o 1 ) R R 5 3(1 R 1 R 0 R 2)u i(2 u i1 )
的波形。 4、什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形。 5、什么是包络检波？什么是相敏检波？ 6、开关式检波电路的原理。P69 图3-16 7、为何采用精密检波电路？
• 什么是调制？在电路中进行幅值、频率、脉宽调制的基本 原理是什么？
• 在电路进行调制的基本原理是用测量信号ux去控制（改 变）载波信号幅值、频率、相位或脉宽，就可以实现调制 。
测控电路复习重点
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。三部分 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。 5、影响测控电路的主要因素有哪些？
第二章 信号放大电路
1、输入失调电压和输入失调电流 2、高共模抑制比放大电路 重点掌握：同相串联结构的双运放高共模抑制比 ； 3、线性电桥放大电路： 4、自举式高输入阻抗放大电路：自举原理。
书上29,30页
双运放高共模抑制比放大电路
2. 同相串联结构型
ui2
uo1=(1+R2/R1) ui1
(uo1–ui2)/R3= (ui2–uo)/R4
uo=(1+R4/R3) ui2 -(1+R2/R1)(R4/R3)ui1
由于共模电压
ui1
差模电压
uic 12(ui1 ui2)
uid ui2ui1
∞
R3
-
uo2
+ N2+
uo1
当R2=R1时，
i2
uo2 ui R2
ui R1
i1
c) 自举组合电路 图2-22 自举式高输入
所以，有Ri→∞
阻抗放大电路
即：运放N1的输入电流i1将全部由运放N2电路的电流i2所提供。
3. 如图3所示，为三运放高共模抑制比放大电路，N1、N2、
N3工作在理想状态，已经知道流过R1、R0和R2的电流为 （1）IR 试推u0 导R 2 此2ui放2 大u 电i1R 路 1u 的0输1 入ui2 输R 0 出ui1 关。系；
• 只要用乘法器将测量信号（调制信号）ux 与载波信号uc 相乘，就可以实现调幅。
• 用调制信号去控制产生载波信号的振荡器频率，就可以实 现调频。
• 利用调制信号去改变方波发生器的脉宽就可以实现脉宽调 制。
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
解调
包络 检波