第五章 测试信号调理技术1.ppt

③四臂工作：设R1、R3产生正ΔR的变化，R2、R4产生负ΔR的变化，且ΔR绝对值相等，即R1、R3产生正应变，R2、R4产生负应变，且应变的绝对值相等，则电桥的输出 即为单臂工作的4倍。 5.3调制与解调 幅度调制与解调过程（数学分析） 乘法器 放大器 x(t) z(t) x m(t) 乘法器 滤波器 z(t) x(t) 解调方法之一：整流检波（包络检波） 　　　最常见的解调方法是整流检波和相敏检波。 　　　把调制信号进行偏置，叠加一个直流分量，使偏置后的信号都具有正电压，那么调幅波的包络线将具有原调制信号的形状，然后对该调幅波进行简单的半波或全波整流、滤波，并减去所加的偏置电压，就可恢复调制信号，这种方法称为整流检波,又称包络检波。　 5.3调制与解调 5.3调制与解调 整流检波原理 若对信号x(t)进行偏置，叠加一个直流分量D，使偏置后的信号都具有正电压。 5.3调制与解调 调幅 5.3调制与解调 解调 二极管检波 低通滤波 5.3调制与解调 调幅波的波形失真 a）过调失真：对于非抑制调幅，要求其直流偏置必须足够大，否则x(t)的相位将发生180。 5.3调制与解调 b)重叠失真：调幅波是由一对每边为fm的双边带信号组成．当载波频率fz较低时，正频端的下边带将与负频端的下边带相重叠．要求: fz＞fm 5.3调制与解调 由上述分析可知，x(t)＞０时，无论调制波是否为正，相敏检波器的输出波形均为正，即保持与调制信号极性相同。 当调制信号x(t) ＜０时，同样可以分析得出： x(t) ＜０时，不管调制波极性如何。相敏检波器的输出波形均为负，保持与u(t)一致。 调幅波经相敏检波后，得到一随原调制信号的幅值与相位变化而变化的高频波，再经过适当频带的低通滤波，即可获得与调制信号一致的信号。 5.3调制与解调 5.3调制与解调 5 频率调制 调频是利用信号x(t)的幅值调制载波的频率，或者说，调频波是一种随信号x(t)的电压幅值而变化的疏密度不同的等幅波. 5.3调制与解调 第五章、测试信号调理技术 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。 信号调理的目的　 第五章、测试信号调理技术 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。 5.1.1 直流电桥 5.1 电桥 ●平衡条件 V E R1 R2 R4 R3 令： 5.1 电桥 电桥的接法： 单臂 半桥 全桥 5.1 电桥 电桥输出方式 无论是直流电桥还是交流电桥以下公式均适合： 该公式使用的前提条件： 1）先决条件是：电桥起始是平衡的； 2）无论各电阻如何变化，一定要在平衡点附近； 3） 仅发生微小变化； 4）假定各桥臂电阻起始是相等的。 5.1 电桥 由于 ，电桥输出公式又可写成 上式为电桥加减特性表达式。 5.1 电桥 ②双臂工作：设R1产生正ΔR的变化，R2产生负ΔR的变化，且变化的绝对值相等； 即 ， ， ， ，则电桥输出 即为单臂工作的2倍。若R1，R2产生ΔR的绝对值相等，符号相同时，即 ， ，则Usc=0，电桥无输出，两工作臂的作用互相抵消。 电桥加减特性讨论： ①单臂工作：即只有一只电阻R产生ΔR变化时，电桥输出电压 5.1 电桥 5.1 电桥 说明：虽为直流电桥形式，但对交流电桥形式也完全适用。 5.1 电桥 重要结论：当相邻桥臂为异号或相对桥臂为同号的电阻变化时，电桥的输出可相加；当相邻桥臂为同号或相对桥臂为异号的电阻变化时，电桥的输出应相减。 可理解为电桥输出的八字原则： 相邻相减，相对相加。 5.1 电桥 5.1.2 交流电桥 电感 电容 传感器 传感器 ●平衡条件 5.1 电桥 5.1 电 桥 交流电桥 把电容、电感写成矢量形式时，电桥平衡条件可写为 因此，交流电桥需要两只旋钮调平衡，一只用于调整阻抗的模，一只用于调整阻抗角。 5.1 电桥 5.1 电桥 5.2 信号放大电路 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 基本放大电路 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