信号的处理教案.ppt

2) 一阶RC高通滤波器 3) RC带通滤波器 可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联 产品 LineDa: LTC1564 MAXIM: MAX74xx ????????????????????????????????????? ??????????????????????????????? 电量（电压电流信号） 显 示 及 记 录 装 置 测试技术 调制 交流信号 直流信号 放大（器） 滤波（器） 放大（器） 解调 滤波（器） 非电量 电桥 信号中间转换装置方框图 第五章、信号调理与记录 测试技术 本章学习要求： 1.了解模拟信号放大电路原理　　 2.了解信号调制解调原理　 3.了解信号滤波器工作原理 信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。 章绪论——信号调理的目的　 1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。? 2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。 3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信进行调制解调处理。 5.1 电桥 直流电桥 ●平衡条件 V R1 R3 R2 R4 电桥的接法： 单臂 半桥 全桥 4． 以电阻R＝120 、灵敏度为S＝2的电阻应变片与阻值R＝120 的固定电阻组成电阻，供桥电压为3V，当应变片的应变值为2 时，分别求出半桥单臂、半桥双臂、全桥的输出电压 ? 4 交流电桥 电感 电容 传感器 传感器 ●平衡条件 分类 放大器 直流放大器 交流放大器 电荷放大器 直流电桥 特点 交流电桥 低频保留,高频截止 高频保留,低频截止 5.2 信号放大电路 1 直流放大电路 5.2 信号放大电路 反馈电阻RF值不能太大，否则会产生较大的噪声及漂移，一般为几十千欧至几百千欧。R1的取值应远大于信号源Ui的内阻。 反相放大器增益推导 2)同相放大器 同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于前置放大级。 同相放大器也是最基本的电路 ，其闭环电压增益Av为: 2 交流放大电路 R1一般取几十千欧。耦合电容C1、C3可根据交流放大器的下限频率fL来确定。 若只需要放大交流信号，可采用图示的集成运放交流电压同相放大器。其中电容C1、C2及C3为隔直电容。 5.3调制与解调 1 目的 解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。 先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号。 2 种类 调制信号 x(t) 0 t 载波信号 z(t) 0 t b) 频率调制(FM) a) 幅度调制(AM) c) 相位调制(PM) 3 幅度调制 调幅是将一个高频正弦信号（或称载波）与测试信号相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化而变化． 缓变信号 调制 高频信号 放大 放大高 频信号 解调 放大缓变信号 5.4 信号的滤波　 第五章、测试信号调理技术 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分． 第五章、测试信号调理技术 1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分） 低通 高通 第五章、测试信号调理技术 带通 带阻 练习 在下列几种情况中，应分别采用哪几种类型的滤波器？（低通、高通、带通、带阻） 1. 有用信号频率为100HZ 2.有用信号频率低于400HZ 3.希望抑制50HZ交流电源的干扰 4.希望抑制500HZ以下的信号 带通滤波器 低通滤波器 带阻滤波器 高通滤波器 2 理想滤波器 　 理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。 5.3 信号的滤波　 fc H(f) f Q(f) 3.理想滤波器的物理不可实现 　 理想滤波器在时域内的脉冲响应函数 h（t）为 sinc函数。脉冲响应的波形沿横坐标左、右无限延伸。 给理想滤波器一个脉冲激励，在t=0时刻单位脉冲输入滤波器之前，滤波器就已经有响应了。故物理不可实现。 fc H(f) 4 .实际滤波器 　 理想滤波器是不存在的，实际滤波器幅频特性中通带和阻带间没有严格界限,，存在过渡带。 0 f A 0 f fc1 fc2 A0 0.707A0 1)截止频率fc：0.707A0所对应的频率． d 2)纹波幅度d：幅频特性均值A0波动值 3)带宽B和品质因数Q：上下两截频间的频率范围称为带宽。中心频率和带宽之比称为品质因数 。 B Q=W0 / B 5. RC无源滤波器