1、第三章信號調(diào)制/解調(diào)電路的第一節(jié)點調(diào)制/解調(diào)的功能和類型、1、信號調(diào)制和調(diào)制是指通過某種信號(稱為調(diào)制信號)控制成為不同載波的信號(稱為載波信號)，使得后者的某個特征殘奧參數(shù)以前者變化。 2、什么是解調(diào)？ 將對測定信號進(jìn)行調(diào)制并將其與噪聲進(jìn)行分離、放大等處理后，從調(diào)制后的信號中提取反映被測定值的測定信號的過程稱為解調(diào)。 什么是信號調(diào)制？第1節(jié)調(diào)制解調(diào)的工作用和類型、3、在男公關(guān)系統(tǒng)中為什么采用信號調(diào)制在男公關(guān)系統(tǒng)中，進(jìn)入男公關(guān)電路除了傳感器輸出的測量信號以外，還有各種各樣的噪聲。 同時，傳感器的輸出信號一般是微弱的，并且從包括噪聲的信號中分離測量信號是校正預(yù)測電路的重要課題。 為了便于區(qū)分信號

2、和噪聲，往往對測量信號給出恒定的特征，這是調(diào)制的主要作用。 第一節(jié)調(diào)制解調(diào)的工作用和類型，4，在男公關(guān)系統(tǒng)中經(jīng)常使用的調(diào)制方法有幾種，在信號調(diào)制中，大多把一個射頻波正弦信號作為載波信號。 一個正弦信號有三個殘奧儀表，用于調(diào)制這些個的三個殘奧儀表，分別稱為振幅調(diào)變(AM )、頻率調(diào)制(FM )、調(diào)相運行(PM )。 也可以將脈沖信號作為載波信號。 可以調(diào)制脈沖信號的不同特征殘奧儀表，最常用的是調(diào)制脈沖的寬度，所以被稱為脈沖寬度。 第一節(jié)點調(diào)制/解調(diào)的工作使用和類型、5、調(diào)制信號、載波信號以及調(diào)制信號向測量信號提供恒定的特征，并且該特征由作為載波的信號提供。 通常以射頻波正弦信號或脈沖信號作為載波

3、，該載波被稱為載波信號。 用于變更載波信號的振幅、頻率、相位等殘奧參數(shù)的信號稱為調(diào)制信號。 在男公關(guān)系統(tǒng)中，測量信號通常用作調(diào)制信號。 被調(diào)制的載波信號稱為調(diào)制信號。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，一、振幅調(diào)變原理和方法(一)調(diào)幅波的一般的數(shù)學(xué)式1，振幅調(diào)變是指使用調(diào)制信號x來控制射頻波載波信號的振幅。 通常，線性振幅調(diào)變，即振幅調(diào)變信號的幅度按照調(diào)制信號x的線形函數(shù)變化。 關(guān)于振幅調(diào)變信號的公式，us=(Um mx)coswct m被調(diào)制比，Um0，Um=0，第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，2，調(diào)幅波的頻譜假定調(diào)制信號x為角頻率的偽正弦信號x=Xmcost，振幅調(diào)變信號為us=umcosctmxmc

4、os (c ) tmxmcos (c-1 ) 已知了包括三個不同頻率的信號：的一個是角頻率c的載波信號，其幅度為um，角頻率分別為c，幅度為mxm，而第二節(jié)點幅度調(diào)制系統(tǒng)測量電路、c-c，第二節(jié)點幅度調(diào)制系統(tǒng)測量電路，信號的時域乘法等于頻率域日式榻榻米嵌入。 即，日式榻榻米捕獲x(t).y(t) x(f)*y(f )的結(jié)果出現(xiàn)頻譜偏移，即，從次低頻到載波頻率的兩側(cè)偏移。 因此，振幅調(diào)變的過程也是頻移和頻率變換的過程。 該調(diào)幅波的帶寬是BW=2。 此外，由于第二節(jié)點振幅調(diào)制方式測定電路、3、雙邊振幅調(diào)變都不包括波形載波信號中調(diào)制信號x的信息，因此能夠令Um=0，僅留下2個邊頻帶信號。 這種調(diào)制被

5、稱為雙邊樂隊調(diào)制。 us=Uxmcost cosct雙邊樂隊調(diào)制可通過將調(diào)制信號與載波信號相乘來實現(xiàn)，而如果調(diào)制信號是復(fù)雜信號，則調(diào)制信號的頻譜出現(xiàn)在下邊緣樂隊和上邊緣樂隊。 此時的帶寬BW=2 m、-m m、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、4、測定操縱系統(tǒng)中的被測定信號的變化頻率應(yīng)該是0100Hz，應(yīng)該如何選擇載波信號的頻率？ 應(yīng)該如何選擇振幅調(diào)變信號放大器的通帶？ 信號解調(diào)后，如何選擇濾波器的通帶？ 為了正確地進(jìn)行信號調(diào)制，需要c，通常至少需要c10。 這樣，解調(diào)時的濾波器可以良好地分離調(diào)制信號和載波信號，從而檢測調(diào)制信號。 當(dāng)被測定信號的變化頻率為0100Hz時，載波信號的頻率為c1000

6、Hz。使振幅調(diào)變信號放大器的通帶為9001100 Hz。 在信號解調(diào)后，濾波器的通頻帶順利地使100 Hz、即0100Hz的信號通過，抑制900 Hz以上的信號，將可選擇的通頻帶設(shè)為200 Hz。 另外，第二節(jié)點幅度調(diào)制方式測量電路在功率=(Ucm)2/2側(cè)功率=2*1/2*(mXm/2)2=(MUcm)2/4處找到，并且如果acm M=1，則側(cè)頻率的功率也僅為載波頻率的50%。 實際上。 m一般是0.30.5。 因為僅在邊緣頻率上加入了有用的信息，所以從功率的觀點來看AM調(diào)制并不經(jīng)濟(jì)。 實現(xiàn)第二節(jié)振幅調(diào)制式測定電路、6、AM振幅調(diào)制式的方案。 由于在形成信號時通常要求信號已經(jīng)是調(diào)制信號，以便

7、改進(jìn)、測量信號的抗擾度，所以通常由傳感器進(jìn)行調(diào)制。 第2節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，2 .基于交流供電的調(diào)制，例如電阻式傳感器、感應(yīng)式傳感器、靜電容量式傳感器。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，3、通過機械或光學(xué)方法實現(xiàn)調(diào)制的第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，(3)電路調(diào)制1、乘法器調(diào)制MC1496、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，2、開關(guān)電路調(diào)制、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，3、從信號相加調(diào)制信號中檢測調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)或檢波振幅調(diào)變是根據(jù)調(diào)制信號的值來改變調(diào)制信號的幅度，其中振幅調(diào)變信號的包絡(luò)曲線形狀與調(diào)制信號一致。 只要能檢測出振幅調(diào)變信號的包絡(luò)曲線，就能進(jìn)行解調(diào)。 該方法稱為包絡(luò)檢波。 此外，從圖中可

8、知，第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、包絡(luò)檢波的基本動作原理是什么，如果在圖a所示的振幅調(diào)變信號中切去其下半部分，則能夠得到圖b所示的半波檢波后的信號(也可以切去全波檢波或其上半部分)，如果進(jìn)一步施加低通濾鏡來切去射頻波信號，則能夠得到期望的變量包絡(luò)檢波是基于整流原理的。第2節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、(1)二極管和晶體管的包絡(luò)檢波1、基本回路、C1、第2節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、2、峰值檢波和平均值檢波、第2節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、(2)精密檢波電路為什么采用精密檢波電路二極管VD和晶體管v都具有一定的死區(qū)電壓即二極管的順向電壓下降、晶體管的發(fā)射結(jié)電壓超過一定值時導(dǎo)通，這些特性也是一條曲線。 二極管VD

9、和晶體管v的特性偏離理想特性時，檢波會產(chǎn)生誤差。 為了提高檢波精度，多采用精密檢波電路，也被稱為線性檢波電路。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、1、半波精密檢波電路、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、2、全波精密檢波電路、線性全波檢波電路之一、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、us0、二極管VD1、VD4導(dǎo)通、VD2、VD3、us0、二極管VD1、VD4截止、VD2、VD4 1 .分析電路構(gòu)成2 .分析各部分的投入產(chǎn)出關(guān)系3 .虛短、虛斷、電流和為零。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路，a )電路圖，線性全波檢波電路三高輸入阻抗線性全波整流電路，us0，二極管VD1導(dǎo)通，VD2截止，線性全波檢波電路的三高輸入阻抗線性全

10、波整流電路，us0，二極管VD1截止，VD2導(dǎo)通，r1=r2=r 3 第2節(jié)振幅調(diào)制方式測量電路、三、相敏檢波電路(1)相敏檢波的工作原理1、相敏檢波電路是？ 所述相敏檢波電路是具有識別調(diào)制信號的相位和選擇頻率的能力的檢測電路。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路，2、為什么采用相敏檢波，包絡(luò)檢波有兩個問題。 一個是解調(diào)的主要過程是對振幅調(diào)變信號進(jìn)行半波或全波整流，無法從檢波器的輸出中識別調(diào)制信號的相位。其次，每個包絡(luò)檢波電路本身具有區(qū)分不同載波頻率的信號的能力。 不同載波頻率的信號沒有重復(fù)進(jìn)行類似整流的調(diào)制信號，即識別信號的能力。 使檢波電路具有判別信號的相位和頻率的能力，為了提高噪聲耐受力，有必要采用相敏

11、檢波電路。第2節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、3、相敏檢波電路和包絡(luò)檢波電路的功能和電路構(gòu)成上最大的區(qū)別是什么？相敏檢波電路和包絡(luò)檢波電路的功能上的主要區(qū)別是，相敏檢波電路能夠鑒別調(diào)制信號的相位，判別變化的方向。 在云同步中，相敏檢波電路有選擇頻率的能力，提高了測量系統(tǒng)的耐干擾作用能力。 在電路結(jié)構(gòu)上，相敏檢波電路的主要特征在于除了輸入需要解調(diào)的振幅調(diào)變信號之外還輸入?yún)⒖夹盘枴?輸入信號的相位和頻率可以用來識別(如果有)參考信號。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路，4、相敏檢波電路和振幅調(diào)變電路在結(jié)構(gòu)上有哪些相似點差異？ 將調(diào)制信號ux與振幅為1的載波信號相乘時，得到雙邊樂隊寬度調(diào)制信號us，將載波信號與雙邊樂隊寬

12、度調(diào)制信號us相乘時，得到調(diào)制信號ux。 這就是相敏檢波電路在結(jié)構(gòu)上與調(diào)制電路類似的原因。 兩者的主要區(qū)別在于，將振幅調(diào)變電路實現(xiàn)的次低頻調(diào)制信號和射頻波載波信號相乘，作為射頻波振幅調(diào)變信號輸出，另一方面，相敏檢波器實現(xiàn)射頻波振幅調(diào)變信號和高頻載波信號的相乘，并進(jìn)行濾波，輸出低頻解調(diào)信號。 因此，它們的投入產(chǎn)出耦合電路和濾波器的構(gòu)造和殘奧儀表不同。 us=Uxmcost cosct，相敏檢波可以用類似于調(diào)制電路的電路來實現(xiàn)。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、(2)常用相敏檢波電路1、乘法式相敏檢波電路、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、2、開關(guān)式相敏檢波電路、半波相敏檢波電路、優(yōu)點：具有相位檢測功能的缺點

13、：脈動大、精度低、2、全波相位敏感、Uc“0”、場效應(yīng)管v形截止、uou (1r/r )-r /。 當(dāng)Us和Uc同相時，uO0具有相移作用。 2、全波相敏檢波定電路、Uc“1”、場效應(yīng)管V1導(dǎo)通、V2截止、uO-R6/(R2R3)-us； 當(dāng)Us和Uc同相時，uO0具有相移作用。Uc“0”、增強型場效應(yīng)晶體管v1 off、v2 on、4、精密整流型相敏檢波電路、Uc為正、增強型場效應(yīng)晶體管v1 off、v2 on。 Uc為負(fù)，UA=0； R1R2R3R42R3、Us和Uc反相時為uO0，具有相位偏移作用。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、3、加法式相敏檢波電路、加法式半波相敏檢波電路之一、加法式振幅

14、調(diào)變電路、(自學(xué))、3、加法式相敏檢波電路、第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、加法式半波相敏檢波電路這兩個電路、加法式全波相敏檢波(3)相敏檢波電路的選擇頻率和相位檢波特性1， 相敏檢波電路的選擇頻率特性相敏檢波電路的工作原理相敏檢波電路具有抑制各種間諧波的能力，(3)相敏檢波電路的選擇頻率和相敏檢波電路的選擇頻率特性， 這種對于去除載波信號的數(shù)學(xué)載波信號的一個周期內(nèi)可以取平均值來表示的振幅調(diào)變信號的相敏檢波為(3)相敏檢波電路的選擇頻率和相位檢測特性1、相敏檢波電路的選擇頻率特性。如果輸入信號中包括間諧波，則uncosnct為大于1的整數(shù)) (3)關(guān)于相敏檢波電路的選擇頻率與相位偏移特性1、相敏檢

15、波電路的選擇頻率特性，在實用性的相敏檢波電路中大多采用方形波信號作為參考信號。 此時，輸入信號不與單位參考信號cosct相乘，而是與正規(guī)化方波載波信號相乘。 輸出電壓，n是雙位數(shù)，輸出為零。n是奇數(shù)，輸出信號振幅是un/、un/(3)、un/(5)等，(3)相敏檢波電路的選擇頻率和相位檢波特性1、相敏檢波電路的選擇頻率特性、相敏檢波電路的選擇頻率特性是什么？ 所述相敏檢波電路對不同頻率的輸入信號具有不同的傳輸特性。 以參考信號為基波，所有偶次諧波具有在載波信號的一個周期內(nèi)抑制平均輸出為零、即偶次諧波的功能。 對于n=1、3、5等各奇數(shù)次間諧波，輸出信號的幅度相應(yīng)地衰減為基波的1/n，即，信號的

16、傳輸系數(shù)隨著諧波次數(shù)的增加而衰減，對間諧波具有一定的抑制作用。第二節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、b) n=2、a)n=1、c)n=3、us、us、us、t、o、uo、t、t、o、Uc、圖3-22的相敏檢波電路的頻率選擇特性、2、相敏檢波電路的相位檢測特性、 在輸入信號與參照信號為相同頻率、但具有一定的相位差的情況下，由于存在輸出信號的大小和相位差已決定的函數(shù)關(guān)系，所以能夠按照輸出信號的大小決定相位差的值，將相敏檢波電路的該特性稱為相位偏移特性。 另外，在輸入信號us是與參照信號uc (或uc )相同頻率的信號、且具有一定的相位差的情況下，適用輸出電壓、第2節(jié)振幅調(diào)制方式測定電路、圖3-23相敏檢波電

17、路的相位特性、相敏檢波電路的相位特性，相位校正提高抑制電路的干擾作用的能力。 在干擾作用信號中，相位是隨機的。 相敏檢波電路的相移特性還抑制了頻率接近參考信號的干擾作用。 只要噪聲的頻率與參考信號稍微不同，就不斷地改變與參考信號的相位差，低通濾鏡整后的平均輸出接近零。 第二節(jié)振幅調(diào)制式測量電路、(四)相敏檢波電路的應(yīng)用(自學(xué))振幅調(diào)制式電感量量測儀器電路、第二節(jié)振幅調(diào)制式測量電路、光電顯微鏡瞄準(zhǔn)原理、第三節(jié)頻率調(diào)制式測量電路、一、頻率調(diào)制式和方法(一)寫出什么是頻率調(diào)制信號的公式，并描繪其波形。 頻率調(diào)制指的是通過調(diào)制信號x控制射頻波載波信號的頻率。 經(jīng)常使用使調(diào)頻信號的頻率以調(diào)制信號x的線形函數(shù)變化的線性調(diào)頻脈沖。 頻率調(diào)制信號us的公式可以寫成us=Umcos(wc mx)t、第三節(jié)點頻率調(diào)制方式測量電路、頻率調(diào)制信號的波形、不同采樣速率的采樣結(jié)果、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重復(fù)的例子采樣的結(jié)果可