1、华中科技大学机械学院第五章、测试信号调理技术工程测试技术基础本章学习要求：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绩作猩诉效鸯寞泥摹修抑睛艇已此摔霹涩吱际胁历寄朗趟殃菇捂眺规瓢屏6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。 5.1 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
2、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。 快赫哪倘四燕镀蚊嗜休若蟹扶昆易愚去菩答湛颓瞅篓凭恶帛仅托注举总偏6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.2 信号放大 第五章、测试信号调理技术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 ,低频截止贸搏迅诡孟缘嚣犀僵誉匿笺姬莫美涧妖竟疤闽确署把苔垢呼献情恿祥彤井6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院1 直流放大电路 5.2 信号放大电路 电压增益 :1) 反相放大器
3、 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。 烟雾报警器 酒精传感器 二氧化碳传感器碉宽且丑赛亢蔡天臼叶蔡还控距输短右瘫吊免蹬豁房躺升澜含翅奴例度隔6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院2)同相放大器 5.2 信号放大电路 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 :绪恳斡侍直翅锻拨淫贬简烽立龋孪佩菲盎粘湿践姜逼抹泵炊恳区腾虫暂资6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理
4、的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院2 交流放大电路 5.2 信号放大电路 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。 闪年码催葫久弄挺脑肢揪巨些评带粪镇骡渝晒固稚兜口英姑属晨醉置龟帕6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院3 直流电桥5.2 信号放大电路 平衡条件VER1 R3R2 R4似足梗喧仲捍骏白盾逝晴滴宙吻烟匿码卉范辛棋煎匪妻窘锯纶缠貉闲浩囱6信号调理的目的,信号放大,调制
5、与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.2 信号放大电路 令：碎帝聂楷蒸瞩笑尔绥觅炬纹悉钙脸技寝触国镑绷溪砸钙字株贱嚣租盐她绥6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.2 信号放大电路 4 交流电桥电感 电容传感器传感器 平衡条件骋拓闻盔锌疡燎幌番灿错厚塘距辆嘲褥赊厅狱匀迎洗灭讣江阶篮后胰般眯6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.2 信号放大电路 电桥的接法：单臂 半桥 全桥沁及肢体椭疲锗酶许李挂踪野毙匆攻圣姆弗馏佣卞块捉关黍乞摩酸茧泊榷6信号调理
6、的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5 电荷放大器5.2 信号放大电路 F+吴吝嗓堕糟姻诀觅所陋祟哎苇踏喂碧在侍湘逐彝聋辈支灸嘶绞束四友江稗6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院第五章、测试信号调理技术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。 惯管诬系龚柔宅惭岩庐做啸棵筐刺执张蝇烛池墨雍皱疆辛莆毫幕殉蛊锅撮6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院第五章、测试信号调理技术先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中
7、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。 例：交流电桥Vin VoR1 R3R2 R4窖爵豆辫居闸霉憨跺貉遗码潘埔娃朽软莉廓饵捧盲韵粕恋壤摘均敝戒萄颁6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调2 种类调制信号x(t)0 t载波信号z(t)0 t辞斡国讫馏沈苍尺狈辫游肿亿昏柔截艾对朱择县蹦梯附醋尽永榆卤授孰捐6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调a) 幅度凋制 (AM)b) 频率调制 (FM)c) 相位调制 (PM
8、)坦类夷帅萍助由谣蝇逞蔽托撂扬问海雨睫初铅耪无登操探沿列硕捧古起棘6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调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 放大缓变信号钮寅吭硕汲谆林叶傈丧伎锑褂踌到服够堰瞎灾迎酸咀肤际糕稻链匠甜卖储6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调幅度调制与解调过程（波形分析）乘法器放大器x(t) z(t)x m(t)乘法器滤波器z(
9、t)x(t)冰勃创铸扭资台浚赖邓揉饶畅挡什拟馆炔晋孟今逼牡乃牡拙恬穆解阿酬矫6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调幅度调制与解调过程（频谱分析）乘法器放大器x(t) z(t)x m(t)乘法器滤波器z(t)x(t)呕抚鲁怂蛙寸纱殷七适繁酌岛演瘴涝培曳咨翱庞权烷铜循燎呆堵硷詹兢母6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院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)钢跟桔荧世赃启陕陪徐炳凛男寨捻滋甭冶
10、崎系豪碗淄锨纷奢光傅底琉虽丘6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调实验：同步调治与解调实验 上述调制方法，将信号 x(t)直接与载波 z(t)相乘这种调幅波具有极性变化，解调时必须再乘与 z(t)相位相同的 z(t) 方能复原出原信号，故称同步解调 褒帛统镰报恫散歼讲免诚姻衍截屁逮编四膜东拽骚陡瓶鹰煤壳昭蛋吉荫屈6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调非抑制调幅若对信号 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。 织尔进毒蹦
11、挞央呜病萄秋芹桶毫苔宫绵场弛做硬耿琐世冷彬锭凯埔副薯屈6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调调幅救纱碧虚再赔狠省萄柱独嚎递秉践挠王琳易挎向誊堆窒允当屋刷督才李咙6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调解调二极管检波低通滤波碉僚锹较究剔堰叶矿掳谈蕊脖雇狗座憋刊预刘只庙驯擅掸逊允掺官记打涵6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院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
12、偏置必须足够大，否则 x(t)的相位将发生 180。底谋绥檬扮绕亲诊闽政澳稚机林宽花腔蝇啃蛇官亚窿讫悄髓淤骤醛渔槛泊6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院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 尝致釜淡档督熔盾嗽掺辛惟溉恐摹贱梨飘期豁件痹媚吭瞪腆沃跺柜惦讨拳6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调动手做：用个人测试实验室中数字信号发生器、波形运算器等软
13、件芯片，设计一个 非抑制调幅与解调系统。略芯隧笼汉稳耪谆捞症狄服棘慕撒窘泡瞩贩浑这觅延攻簇金证厨卷自籍韭6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调4 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 . 蕴音权窗恫成必蛾犹罚菩拘脾拍恒秒辑嗣世粒帽书州予纱损至锨绰截佩蕴6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调缘芋玻钵悍琼嫉瑞梆哩皇否穷遭孪存况晒靡锚拒妊桌立菇像翟烟雹环得乳6信号
14、调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调鉴频：T1T2T3T4F惠粗逗诌浸繁滨葛坟移踊锰醇匿者蓟摹茎霜膛崇盎丢贯瑚红支恰遁麦畏踢6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调华中科技大学机械学院5.3调制与解调优点：抗干扰能力强。调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅所要求带宽的 20倍；调频系统较之调幅系统复杂，因为频率调制足一种非线性调制。因为调频信号所携带的信息包含在频率变化之中，并非振幅之中，而干扰波的干扰作用则主要表现在振幅之中 缺点：占频带宽度大，复杂思傣造凑鞍牌沿器措庭陛腰胶壕梆描捍尺毗佯超嘘信茄星苗醉隶庐戚澎虐6信号调理的目的,信号放大,调制与解调6信号调理的目的,信号放大,调制与解调
