測控電路內(nèi)科大老師上課ppt3

第三章信號調(diào)制解調(diào)電路

第一節(jié)調(diào)制解調(diào)的功用與類型1、什么是信號調(diào)制？調(diào)制就是用一個信號（稱為調(diào)制信號）去控制另一個做為載體的信號（稱為載波信號），讓后者的某一特征參數(shù)按前者變化。

2、什么是解調(diào)？在將測量信號調(diào)制，并將它和噪聲分離，放大等處理后，還要從已經(jīng)調(diào)制的信號中提取反映被測量值的測量信號，這一過程稱為解調(diào)。第一節(jié)調(diào)制解調(diào)的功用與類型3、在測控系統(tǒng)中為什么要采用信號調(diào)制？

在測控系統(tǒng)中，進(jìn)入測控電路的除了傳感器輸出的測量信號外，還往往有各種噪聲。而傳感器的輸出信號一般又很微弱，將測量信號從含有噪聲的信號中分離出來是測控電路的一項(xiàng)重要任務(wù)。為了便于區(qū)別信號與噪聲，往往給測量信號賦予一定特征，這就是調(diào)制的主要功用。

第一節(jié)調(diào)制解調(diào)的功用與類型4、在測控系統(tǒng)中常用的調(diào)制方法有哪幾種？

在信號調(diào)制中常以一個高頻正弦信號作為載波信號。一個正弦信號有幅值、頻率、相位三個參數(shù)，可以對這三個參數(shù)進(jìn)行調(diào)制，分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。也可以用脈沖信號作載波信號?？梢詫γ}沖信號的不同特征參數(shù)作調(diào)制，最常用的是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，稱為脈沖調(diào)寬。第一節(jié)調(diào)制解調(diào)的功用與類型5、什么是調(diào)制信號、載波信號、已調(diào)信號？調(diào)制是給測量信號賦予一定特征，這個特征由作為載體的信號提供。常以一個高頻正弦信號或脈沖信號作為載體，這個載體稱為載波信號。用來改變載波信號的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位的信號稱為調(diào)制信號。在測控系統(tǒng)中，通常就用測量信號作調(diào)制信號。經(jīng)過調(diào)制的載波信號叫已調(diào)信號。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路一、調(diào)幅原理與方法（一）1、什么是調(diào)幅？寫出調(diào)幅信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出其波形。

調(diào)幅就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的幅值。常用的是線性調(diào)幅，即讓調(diào)幅信號的幅值按調(diào)制信號x的線性函數(shù)變化。調(diào)幅信號的一般表達(dá)式可寫為：us=(Um+mx)coswct

第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

txOtOucusa)調(diào)制信號b)載波信號Otc)雙邊帶調(diào)幅信號第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

2、何謂雙邊帶調(diào)幅？寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出波形

假設(shè)調(diào)制信號x是角頻率為Ω的余弦信號x=XmcosΩt，由式（3-1）調(diào)幅信號可寫為：

us=Umcosωct+[mXmcos(ωc+Ω)t+

mXmcos(ωc-Ω)t]/2

它包含三個不同頻率的信號:角頻率為ωc的載波信號和角頻率分別為ωc±Ω的上下邊頻信號。載波信號中不含調(diào)制信號x的信息，因此可以取Um=0，只保留兩個邊頻信號。這種調(diào)制稱為雙邊帶調(diào)制。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：us=UxmcosΩt

cosωct第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

3、在測控系統(tǒng)中被測信號的變化頻率為0~100Hz，應(yīng)怎樣選取載波信號的頻率？應(yīng)怎樣選取調(diào)幅信號放大器的通頻帶？信號解調(diào)后，怎樣選取濾波器的通頻帶？

為了正確進(jìn)行信號調(diào)制必須要求ωc>>Ω，通常至少要求ωc>10Ω。這樣，解調(diào)時濾波器能較好地將調(diào)制信號與載波信號分開，檢出調(diào)制信號。若被測信號的變化頻率為0~100Hz，則載波信號的頻率ωc>1000Hz。調(diào)幅信號放大器的通頻帶應(yīng)為900~1100Hz。信號解調(diào)后，濾波器的通頻帶應(yīng)>100Hz，即讓0~100Hz的信號順利通過，而將900Hz以上的信號抑制，可選通頻帶為200Hz。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（二）傳感器調(diào)制1、

為什么在測控系統(tǒng)中常常在傳感器中進(jìn)行信號調(diào)制？為了提高測量信號抗干擾能力，常要求從信號一形成就已經(jīng)是已調(diào)信號，因此常常在傳感器中進(jìn)行調(diào)制。

第二節(jié)調(diào)幅式測量電路2、通過交流供電實(shí)現(xiàn)調(diào)制如，電阻式傳感器、電感式傳感器和電容式傳感器。R1FR4R2

R3R1R2UoUR3R4應(yīng)變式傳感器輸出信號的調(diào)制第二節(jié)調(diào)幅式測量電路3、用機(jī)械或光學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)制Ψθθ1234567第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（三）電路調(diào)制1、乘法器調(diào)制a)原理圖ucuxuoxyKxyb)實(shí)用電路-8V47kΩ0.1μF1kΩ0.1μF51Ω750Ω1410161kΩ38MC14961kΩ3.3kΩ3.3kΩ750Ω1kΩ680kΩ20μF20μFuc1kΩ0.1μF21254uoux+12V第二節(jié)調(diào)幅式測量電路2、開關(guān)電路調(diào)制uxuoUcV2V1Uc

uotO

Uc

OttO

ux第二節(jié)調(diào)幅式測量電路3、信號相加調(diào)制T1+ux-+ux

-+uc-VD1i1VD2i2載波信號T3T2RLi3+uo_RP調(diào)制信號第二節(jié)調(diào)幅式測量電路二、包絡(luò)檢波電路什么是包絡(luò)檢波？從已調(diào)信號中檢出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)或檢波。幅值調(diào)制就是讓已調(diào)信號的幅值隨調(diào)制信號的值變化，因此調(diào)幅信號的包絡(luò)線形狀與調(diào)制信號一致。只要能檢出調(diào)幅信號的包絡(luò)線即能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。這種方法稱為包絡(luò)檢波。

第二節(jié)調(diào)幅式測量電路包絡(luò)檢波的基本工作原理是什么？由圖可見，只要從圖a所示的調(diào)幅信號中，截去它的下半部，即可獲得圖b所示半波檢波后的信號(經(jīng)全波檢波或截去它的上半部也可)，再經(jīng)低通濾波，濾除高頻信號，即可獲得所需調(diào)制信號，實(shí)現(xiàn)解調(diào)。包絡(luò)檢波就是建立在整流的原理基礎(chǔ)上的。

usuo'OOtta)b)第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（一）二極管與三極管包絡(luò)檢波1、基本電路VDRLC2Ti+us_+uo_非線性器件低通濾波器C1a)二極管檢波電路C1VRLC2Tic+us_+_非線性器件低通濾波器uoEcb)晶體管檢波電路第二節(jié)調(diào)幅式測量電路2、峰值檢波與平均值檢波a)二極管iiθUsmωctωctuuo0us=usmcosωct0πimaxπ/20uo0tωctb)晶體管iθ0ube0Usmus=usmcosωcti0θIcicmaxωctuo0t第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（二）精密檢波電路為什么要采用精密檢波電路？二極管VD和晶體管V都有一定死區(qū)電壓，即二極管的正向壓降、晶體管的發(fā)射結(jié)電壓超過一定值時才導(dǎo)通，它們的特性也是一根曲線。二極管VD和晶體管V的特性偏離理想特性會給檢波帶來誤差。為了提高檢波精度，常需采用精密檢波電路，它又稱為線性檢波電路。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路1、半波精密檢波電路+us–

半波整流器低通濾波器+u?s–iiCR4uoR1R?2R2R3VD1VD2+u–i∞-++N1∞-++N2+–uA+–u?AA+us–

半波整流器低通濾波器+u?s–iiCR4uoR1R?2R2R3VD1VD2+u–i∞-++N1∞-++N2+–uA+–u?AA+us–

半波整流器低通濾波器+u?s–iiCR4uoR1R?2R2R3VD1VD2+u–i∞-++N1∞-++N2+–uA+–u?AA對于高頻信號，電容接近于短路，深負(fù)反饋，高頻信號受到抑制。而且電容的左端虛地，電容上的充電電壓不影響二極管的通斷。因此完成平均值檢波。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路2、全波精密檢波電路+us–

半波整流器低通濾波器+u?s–iiCR4uoR1R?2R2R3VD1VD2+u–i∞-++N1∞-++N2R’3+–uA+–u?AAOtuAOtuoOtus+us–

半波整流器低通濾波器+u?s–iiCR4uoR1R?2R2R3VD1VD2+u–i∞-++N1∞-++N2R’3+–uA+–u?AA第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

uoR4VD1VD2R2R5VD3VD4R3usR1∞-++N1∞-++N2線性全波檢波電路之二第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

uo=usus>0usR2R1R3R4us∞-++N1∞-++N2b）正輸入等效電路線性全波檢波電路之三高輸入阻抗線性全波整流電路uo=-usus<0uAR2R1R3R4us∞-++N1∞-++N2c)負(fù)輸入等效電路第二節(jié)調(diào)幅式測量電路包絡(luò)檢波有兩個問題：一是解調(diào)的主要過程是對調(diào)幅信號進(jìn)行半波或全波整流，無法從檢波器的輸出鑒別調(diào)制信號的相位。第二，包絡(luò)檢波電路本身不具有區(qū)分不同載波頻率的信號的能力。對于不同載波頻率的信號它都以同樣方式對它們整流，以恢復(fù)調(diào)制信號，這就是說它不具有鑒別信號的能力。為了使檢波電路具有判別信號相位和頻率的能力，提高抗干擾能力，需采用相敏檢波電路。1、為什么要采用相敏檢波？在圖1-3所示用電感傳感器測量工件輪廓形狀的例子中，磁芯3由它的平衡位置向上和向下移動同樣的量，傳感器的輸出信號幅值相同，只是相位差180°。從包絡(luò)檢波電路的輸出無法確定磁芯向上或向下移動。usucx214圖1-3用電感傳感器測量工件輪廓形狀3第二節(jié)調(diào)幅式測量電路三、相敏檢波電路（一）相敏檢波的功用和原理

1、什么是相敏檢波電路？相敏檢波電路是具有鑒別調(diào)制信號相位和選頻能力的檢波電路。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路3、相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能與電路構(gòu)成上最主要的區(qū)別是什么？

相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能上的主要區(qū)別是相敏檢波電路能夠鑒別調(diào)制信號相位，從而判別被測量變化的方向，同時相敏檢波電路還具有選頻的能力，從而提高測控系統(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)幅信號外，還要輸入一個參考信號。有了參考信號就可以用它來鑒別輸入信號的相位和頻率。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路4、相敏檢波電路與調(diào)幅電路在結(jié)構(gòu)上有哪些相似之處？它們又有哪些區(qū)別？

將調(diào)制信號

乘以幅值為1的載波信號就可以得到雙邊帶調(diào)幅信號us,將雙邊帶調(diào)幅信號us再乘以載波信號，經(jīng)低通濾波后就可以得到調(diào)制信號ux。這就是相敏檢波電路在結(jié)構(gòu)上與調(diào)制電路相似的原因。二者主要區(qū)別是調(diào)幅電路實(shí)現(xiàn)低頻調(diào)制信號與高頻載波信號相乘，輸出為高頻調(diào)幅信號；而相敏檢波器實(shí)現(xiàn)高頻調(diào)幅信號與高頻載波信號相乘，經(jīng)濾波后輸出低頻解調(diào)信號。這使它們的輸入、輸出耦合回路與濾波器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不同。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（二）常用相敏檢波電路1、乘法器式相敏檢波電路ucusuoxyKxyN0.1μF47kΩ0.1μF1kΩ0.1μF51Ω910Ω-8V1410161kΩ38MC14961kΩ3.3kΩ3.3kΩ910Ω1kΩ6.8kΩ0.1μFuc1kΩ0.01μF+12V21254uo∞-++N20kΩ20kΩ10kΩ10kΩ200kΩRCRC0.01μF200kΩF007us第二節(jié)調(diào)幅式測量電路2、開關(guān)式半波相敏檢波電路tuoOuoOtucOtusOtuxOtˊusuoUcV2V1Uc第二節(jié)調(diào)幅式測量電路;2、開關(guān)式全波相敏檢波電路

uousUcRVRR∞-++Na)uousR2R3R1R6R4R5V1UcV2∞-++NUcb)UcOtusOtuoOtc)UcOtuoOtusOtd)取R1=R2=R3=R4=R5=R6/2在Uc=1的半周期，V1導(dǎo)通、V2截止放大倍數(shù)為在Uc=0的半周期，V1截止、V2導(dǎo)通放大倍數(shù)為Uc=1時uo=-UsUc=0時uo=2Us-Us第二節(jié)調(diào)幅式測量電路3、相加式相敏檢波電路causT1C1VD1VD2C2R1R2RPuoT2us1+–edbus2+uc+––相加式半波相敏檢波電路T1+ux-+ux

-+uc-VD1i1VD2i2載波信號T3T2RLi3+uo_RP調(diào)制信號相加式調(diào)幅電路causT1C1VD1VD2C2R1R2RPuoT2us1+–edbus2+uc+––Uc>0,Vd1,Vd2導(dǎo)通;Uc<0,Vd1,Vd2截止;當(dāng)不接電容C1，C2時調(diào)Rp使則不接C1，C2時tuoOuoOtucOtusOtuxOtˊ第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（相加式半波相敏檢波）第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（相加式半波相敏檢波）

uc2uc1C0usC1R4R1VD3VD2VD1R3R2R5RPVD4PucTI4I3R4VD4+–+–VD3+_uc1uc2usR3–C0+ucTRPR1VD1+–+–VD2+_i1i2uc1uc2usC1R2R5P–C0+ucT先不考慮電容C1的影響，并認(rèn)為C0很大，視為短路通過選配電阻R1，R2，使us=0時,i1=i2Us不為0時，流過電表P的電流R5上輸出電壓uoUc副半周時，作用在VD3，R3所經(jīng)回路上的電壓：uc2-usUc副半周時，作用在VD4，R4所經(jīng)回路上的電壓：uc1+us第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（相加式半波相敏檢波）在此半周內(nèi)流經(jīng)電容C0的電流為i4-i3,方向與i1-i2相反。調(diào)RP使i4-i3=i1-i2避免了VD1，VD2阻塞。

uc2uc1CR5PR4R1VD3VD2VD1R3R2VD4usTuous1us2+–+++–––T2ucVD1T2R1++–VD2_i1i2uc1uc2+uoCR2P–us1+usT1i2-i1R5_uc第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（相加式全波相敏檢波）二極管的通斷由uc決定Uc正半周通過選電阻使us1=0時i1=i2輸出=0此時us1不為0時，流經(jīng)電流表的電流輸出電壓Uc負(fù)半周us2不為0時，流經(jīng)電流表的電流當(dāng)?shù)诙?jié)調(diào)幅式測量電路4、精密整流型相敏檢波電路CR4uoR1R’2R2R3Uc∞-++N1∞-++N2R’3V1V2uAUcus第二節(jié)調(diào)幅式測量電路5、脈沖箝位式相敏檢波電路ttuottttttR2R1CVusuoUc′∞-++NUcDsAuA,uousOOuAUc′OUcOuA

,uousOOuAuoUcOUc′O第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（三）相敏檢波電路的選頻與鑒相特性1、相敏檢波電路的選頻特性什么是相敏檢波電路的選頻特性？設(shè)輸入信號中含有高次諧波，由它產(chǎn)生的附加誤差：對高次諧波有抑制作用。用方波信號作參考信號時第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（三）相敏檢波電路的選頻與鑒相特性1、相敏檢波電路的選頻特性什么是相敏檢波電路的選頻特性？相敏檢波電路的選頻特性是指它對不同頻率的輸入信號有不同的傳遞特性。以參考信號為基波，所有偶次諧波在載波信號的一個周期內(nèi)平均輸出為零，即它有抑制偶次諧波的功能。對于n=1,3,5等各奇次諧波，輸出信號的幅值相應(yīng)衰減為基波的1/

n，即信號的傳遞系數(shù)隨諧波次數(shù)增高而衰減，對高次諧波有一定抑制作用。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

b)a)c)usustOuotO++––++––UctOuotO–+++tO+–tUcO+–ustOuotO+++–––++++––tO+–Uc如果輸入信號與參考信號同頻，但有一定的相位差，這時輸出電壓2、相敏檢波電路的鑒相特性什么是相敏檢波電路的鑒相特性？第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（相敏檢波電路的鑒相特）性如果輸入信號us為與參考信號uc(或Uc)同頻信號，但有一定相位差，這時輸出電壓uo=Usm/2cos∮，

即輸出信號隨相位差∮的余弦而變化。由于在輸入信號與參考信號同頻但有一定相位差時，輸出信號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。第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

a)b)c)d)UctO+–ustO–+uotO++UctO+–UctO+–UctO+–ustO–+ustO–+ustO–++OtO–++O–uouotO–++–uotO––第二節(jié)調(diào)幅式測量電路（四）相敏檢波電路的應(yīng)用振蕩器+15V傳感器uoVCT1234576相敏檢波電路

RP4-15VRt放大器R1R2R3R4量程切換電路RP1RP3RP2∞-++N++15VRP5P第二節(jié)調(diào)幅式測量電路

txtOtOtxΦ,uOOΦ,ux21a)b)c)如圖所示光電顯微鏡中，利用相敏檢波器的選頻特性，當(dāng)光電顯微鏡瞄準(zhǔn)被測刻線時，光電信號中不含參考信號的基波頻率和奇次諧波信號，相敏檢波電路輸出為零，確定顯微鏡的瞄準(zhǔn)狀態(tài)。

第三節(jié)調(diào)頻式測量電路一、調(diào)頻原理與方法（一）什么是調(diào)頻？寫出調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出其波形。調(diào)頻就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的頻率。常用的是線性調(diào)頻，即讓調(diào)頻信號的頻率按調(diào)制信號x的線性函數(shù)變化。調(diào)頻信號us的一般表達(dá)式可寫為：us=Umcos(wc+mx)t

第三節(jié)調(diào)頻式測量電路

xtOOtusa)調(diào)制信號b)調(diào)頻信號調(diào)頻信號的波形第三節(jié)調(diào)頻式測量電路（二）傳感器調(diào)制421TNS3測力或壓力的振弦式傳感器

當(dāng)聲源與接收器的位置在均勻介質(zhì)中發(fā)生相對運(yùn)動時,接收器所接收的聲波頻率不同于聲源所輻射的聲頻率,這種相對運(yùn)動產(chǎn)生的聲波之差值,稱為多普勒頻移。它與相對運(yùn)動的速度成正比。“多普勒效應(yīng)”是由奧地利物理學(xué)家1842年Chrjstian．Doppler首先發(fā)現(xiàn)并加以研究而得名。由于多普勒效應(yīng),當(dāng)反射體在波的傳播方向上有速度分量時,反射波的頻率會發(fā)生改變,反射前后頻率改變量稱為多普勒頻移。應(yīng)用于測量速度、轉(zhuǎn)速、加速度、流速、以及醫(yī)療中的多普勒超生儀。多普勒頻移(傳感器中進(jìn)行調(diào)頻）第三節(jié)調(diào)頻式測量電路（三）電路調(diào)制1、電容三點(diǎn)式LC振蕩器調(diào)頻電路LCTC1C2+Ec第三節(jié)調(diào)頻式測量電路2、多諧振蕩器調(diào)頻電路uo∞-++NCR310k5k10kR1RRPR4VS15k30k10kR2+FUruuouc+Ur-Ur-FUrOtT2T1T0a)b)第三節(jié)調(diào)頻式測量電路二、鑒頻電路什么是鑒頻？對調(diào)頻信號實(shí)現(xiàn)解調(diào)，從調(diào)頻信號中檢出反映被測量變化的調(diào)制信號稱為頻率解調(diào)或鑒頻。（一）微分鑒頻1、工作原理將調(diào)頻信號us=Umcos(wc+mx)t

對t求導(dǎo)數(shù)得到-Um(wc+mx)sin(wc+mx)t這一調(diào)頻調(diào)幅信號。利用包絡(luò)檢波檢出其幅值變化，即可得到含有調(diào)制信號的信息Um(wc+mx)。第三節(jié)調(diào)頻式測量電路2、微分鑒頻電路C1uousVDVRLC2+Ec-ieic微分網(wǎng)絡(luò)包絡(luò)檢波C1usud+r++---微分時間遠(yuǎn)小于載波周期第三節(jié)調(diào)頻式測量電路3、窄脈沖鑒頻電路uoOc)ustttOOτb)a)Usˊuo放大與電平鑒別器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器低通濾波器usUsUsˊ為了避免發(fā)生混疊現(xiàn)象，要求：第三節(jié)調(diào)頻式測量電路（二）斜率鑒頻us+–us1us2fo1fo2RLRLuo1uo2uoVD2VD1TC1C2c)d)e)f)usUsmus1us2uooooottttuo1uo2uo回路2回路1fo2fo1fofofcof=fc+fmsinΩtfcfm調(diào)頻波瞬時頻率變化Ωtff雙失諧幅頻特性網(wǎng)使電路的靈敏度提高一倍，單幅頻回路的非線性得到補(bǔ)償?shù)谌?jié)調(diào)頻式測量電路（三）相位鑒頻I1L1C2usE0U1C1MC0L2VD1放大U22U22L3VD2RLU1Cuo1uo2uo耦合網(wǎng)絡(luò)平衡疊加型鑒相器U2RLCˊU2EΦI2U1ˊ第三節(jié)調(diào)頻式測量電路（四）比例鑒頻U5L1C2usE0U1C1MC0L2VD1放大U22U22L3VD2RLCU3auo耦合網(wǎng)絡(luò)U2R1C3C4C5R2U4bU1ˊa)b)c)U3U4U22_U3U4U3U4U22_U1ˊU1ˊU1ˊ_U22U22U22U22第三節(jié)調(diào)頻式測量電路（五）數(shù)字式頻率計(jì)測量頻率有兩種方法：一種是測量在某一時段內(nèi)（例如1秒或0.1秒內(nèi)）信號變化的周期數(shù)，即測量頻率的方法。這種方法測量的是這一時段內(nèi)的平均頻率，難以用于測量信號的瞬時頻率，從而難以用于調(diào)頻信號的解調(diào)；另一種方法基于測量信號的周期，根據(jù)在信號的一個周期內(nèi)進(jìn)入計(jì)數(shù)器的高頻時鐘脈沖數(shù)即可測得信號的周期，從而確定它的頻率。后一種方法可用于調(diào)頻信號的解調(diào)。它的缺點(diǎn)是進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù)代表信號周期，它與頻率間的轉(zhuǎn)換關(guān)系是非線性的。CpusUU′計(jì)數(shù)器鎖存器清零DG&SRQDZDS（五）數(shù)字式頻率計(jì)第四節(jié)調(diào)相式測量電路一、調(diào)相原理與方法（一）什么是調(diào)相？寫出調(diào)相信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出其波形。調(diào)相就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的相位。常用的是線性調(diào)相，即讓調(diào)相信號的相位按調(diào)制信號x的線性函數(shù)變化。調(diào)相信號us的一般表達(dá)式可寫為：

us=Umcos(wc

t

+mx)第四節(jié)調(diào)相式測量電路

a)b)c)txOttucusOO第四節(jié)調(diào)相式測量電路（二）傳感器調(diào)制13245M扭矩測量第四節(jié)調(diào)相式測量電路

XY21a)aabWB12VP1VPnYOb)NS1S2SnVP1VP2VP3VPn莫爾條紋信號的調(diào)制第四節(jié)調(diào)相式測量電路（三）電路調(diào)制1、調(diào)相電橋oURUCUsUUCURUTRCUs∞-++N2∞-++N1RR1R1CUsU2U2U2-第四節(jié)調(diào)相式測量電路2、脈沖采樣式調(diào)相電路U0門限檢測電路脈沖發(fā)生器載波頻率鋸齒波發(fā)生器輸出調(diào)相脈沖ujux+a)UcususOttOujtOuj=kΨux+ujtOuxb)d)c)e)UcU0第四節(jié)調(diào)相式測量電路二、鑒相電路鑒相就是從調(diào)相信號中將反映被測量變化的調(diào)制信號檢出來，實(shí)現(xiàn)調(diào)相信號的解調(diào)，又稱為相位檢波。（一）用相敏檢波器或乘法器鑒相1、乘法器鑒相(ppt28)uo=(KUsmUcm/2)cos∮

ucusuoxyKxyN第四節(jié)調(diào)相式測量電路2、用開關(guān)式相敏檢波電路鑒相（ppt30)3、用相加式相敏檢波電路檢相（ppt31)為什么常取參考信號的幅值等于調(diào)相信號的幅值？b)a)Us-UsU1UcU2Ψ1Ψ2φ-ππ2_π2π0Ψuo第四節(jié)調(diào)相式測量電路（二）通過相位—脈寬變換鑒相1、異或門鑒相a)UCUSDG1=1Uoc)CPUs計(jì)數(shù)器鎖存器延時時鐘脈沖DG2Uo鎖存指令清零UcDG1=1&Nd)-2-0N,u