1、第3章 作業(yè)講解,參考答案 存在的問(wèn)題,2020/7/29,-2-,3-7,3-7 為什么說(shuō)信號(hào)調(diào)制有利于提高測(cè)控系統(tǒng)的信噪比，有利于提高它的抗干擾能力？它的作用通過(guò)哪些方面體現(xiàn)？,2020/7/29,-3-,3.7,在精密測(cè)量中，進(jìn)入測(cè)量電路的除了傳感器輸出的測(cè)量信號(hào)外，還往往有各種噪聲。而傳感器的輸出信號(hào)一般很微弱，將測(cè)量信號(hào)從含有噪聲的信號(hào)中分離出來(lái)是測(cè)量電路的一項(xiàng)重要任務(wù)。 為了便于區(qū)別信號(hào)與噪聲，往往給測(cè)量信號(hào)賦予一定特征，這就是調(diào)制的主要作用。 在將測(cè)量信號(hào)調(diào)制，并將它和噪聲分離，放大等處理后，再?gòu)囊呀?jīng)調(diào)制的信號(hào)中提取反映被測(cè)量值的測(cè)量信號(hào)，這一過(guò)程稱為解調(diào)。,2020/7/29,

2、-4-,3.7 (續(xù)),通過(guò)調(diào)制，對(duì)測(cè)量信號(hào)賦以一定的特征，使已調(diào)信號(hào)的頻帶在以載波信號(hào)頻率為中心的很窄的范圍內(nèi)，而噪聲含有各種頻率，即近乎于白噪聲。這時(shí)可以利用選頻放大器、濾波器等，只讓以載波頻率為中心的一個(gè)很窄的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，就可以有效地抑制噪聲(細(xì)節(jié),可以不加)。 采用載波頻率作為參考信號(hào)進(jìn)行解調(diào),即相敏檢測(cè)波，利用其選頻與鑒相特征,可進(jìn)一步抑制各種干擾(建議加的內(nèi)容).,2020/7/29,-5-,3-12,在測(cè)控系統(tǒng)中被測(cè)信號(hào)的變化頻率為0100Hz，應(yīng)當(dāng)怎樣選取載波信號(hào)的頻率？應(yīng)當(dāng)怎樣選取調(diào)幅信號(hào)放大器的通頻帶？信號(hào)解調(diào)后，怎樣選取濾波器的通頻帶？,2020/7/29,-6-,

3、3.12,為了正確進(jìn)行信號(hào)調(diào)制必須要求c，通常至少要求c10。這樣，解調(diào)時(shí)濾波器能較好地將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)分開，檢出調(diào)制信號(hào)。若被測(cè)信號(hào)的變化頻率為0100Hz，則載波信號(hào)的頻率c1000 Hz。 (若選1000HZ)調(diào)幅信號(hào)放大器的通頻帶應(yīng)為9001100 Hz。 信號(hào)解調(diào)后，濾波器的通頻帶應(yīng)100 Hz，即讓0100Hz的信號(hào)順利通過(guò)，而將900 Hz以上的信號(hào)抑制，可選通頻帶為200 Hz。,2020/7/29,-7-,3-16,相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能、性能與在電路構(gòu)成上最主要的區(qū)別是什么？,2020/7/29,-8-,3.16,相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能上的主要的區(qū)別

4、是相敏檢波電路能夠鑒別調(diào)制信號(hào)相位，從而判別被測(cè)量變化的方向. 在性能上最主要的區(qū)別是相敏檢波電路具有判別信號(hào)相位和頻率的能力(選頻與鑒相)，從而提高測(cè)控系統(tǒng)的抗干擾能力。 從電路結(jié)構(gòu)上看，相敏檢波電路的主要特點(diǎn)是，除了所需解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)外，還要輸入一個(gè)參考信號(hào)。有了參考信號(hào)就可以用它來(lái)鑒別輸入信號(hào)的相位和頻率。 參考信號(hào)應(yīng)與所需解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)具有同樣的頻率，采用載波信號(hào)作參考信號(hào)就能滿足這一條件。,2020/7/29,-9-,3.19,什么是相敏檢波電路的鑒相特性與選頻特性？為什么對(duì)于相位稱為鑒相，而對(duì)于頻率稱為選頻？,2020/7/29,-10-,3.19,相敏檢波電路的選頻特性是指它對(duì)不

5、同頻率的輸入信號(hào)有不同的傳遞特性。 (方波信號(hào)作參考信號(hào)時(shí))以參考信號(hào)為基波，所有偶次諧波在載波信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)平均輸出為零，即它有抑制偶次諧波的功能。對(duì)于n=1,3,5等各次諧波，輸出信號(hào)的幅值相應(yīng)衰減為基波的1/ n等，即信號(hào)的傳遞系數(shù)隨諧波次數(shù)增高而衰減，對(duì)高次諧波有一定抑制作用。 對(duì)于頻率不是參考信號(hào)整數(shù)倍的輸入信號(hào)，只要二者頻率不太接近，由于輸入信號(hào)與參考信號(hào)間的相位差不斷變化，在一段時(shí)間內(nèi)的平均輸出接近為零，即得到衰減。,2020/7/29,-11-,3-19,如果輸入信號(hào)us為與參考信號(hào)uc(或Uc)同頻信號(hào)，但有一定相位差，這時(shí)輸出電壓 由于在輸入信號(hào)與參考信號(hào)同頻，但有一定相

6、位差時(shí)，輸出信號(hào)的大小與相位差有確定的函數(shù)關(guān)系，可以根據(jù)輸出信號(hào)的大小確定相位差的值，相敏檢波電路的這一特性稱為鑒相特性。 而在輸入信號(hào)與參考信號(hào)不同頻情況下，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)間無(wú)確定的函數(shù)關(guān)系，不能根據(jù)輸出信號(hào)的大小確定輸入信號(hào)的頻率。只是對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)有不同的傳遞關(guān)系，這種特性稱為選頻特性。,2020/7/29,-12-,3-25 (不做要求),在本章介紹的各種鑒相方法中，哪種方法精度最高？主要有哪些因素影響鑒相誤差？它們的鑒相范圍各為多少？,2020/7/29,-13-,3-25,RS觸發(fā)器鑒相精度最高，因?yàn)樗€性好，并且對(duì)Us和Uc的占空比沒有要求。 影響鑒相誤差的主要因素有非線性誤差，信號(hào)幅值的影響，占空比的影響，門電路與時(shí)鐘脈沖頻率影響等。 用相敏檢波器或乘法器鑒相從原理上說(shuō)就是非線性的，其輸出與相位差（或其半角）的余弦成正比。脈沖采樣式鑒相中鋸齒波的非線性也直接影響鑒相誤差。用相敏檢波器或乘法器鑒相時(shí)信號(hào)的幅值也影響鑒相誤差。,2020/7/29,-14-,3-25,采用異或門鑒相時(shí)占空比影響鑒相誤差。門電路的動(dòng)作時(shí)間與時(shí)鐘脈沖頻率誤差對(duì)通過(guò)相位脈寬變換鑒相方法