chapter3信号调制解调电路第2次课2学时

1、精密测控电路精密测控电路及驱动技术及驱动技术王雷王雷知识回顾知识回顾思考题思考题：共地干扰产生的根源（原理）？：共地干扰产生的根源（原理）？1. 隔离放大电路：互补式光耦隔离放大、数字光耦隔离隔离放大电路：互补式光耦隔离放大、数字光耦隔离2. 调制与解调基本概念调制与解调基本概念3. 调幅及检波方法，核心调幅及检波方法，核心“相乘相乘”4. 精密整流全波包络检波精密整流全波包络检波第三章第三章 信号调制解调电路信号调制解调电路第三节第三节 调频式测量电路与鉴频电路调频式测量电路与鉴频电路1. 调频数学模型调频数学模型（线性调频）（线性调频）调制信号：调制信号：x=Xmcos t（傅里叶分解思想

2、）（傅里叶分解思想） m：调制度调制度调频信号调频信号：us=Umcos( c+mx)t，要求，要求 cmXmn 实际传感器非线性调频情况居多。实际传感器非线性调频情况居多。图图3-15 调频信号调频信号2. 传感器调频传感器调频（举例）（举例）（1）振弦式传感器（测张力）振弦式传感器（测张力）1-膜片膜片 2-磁铁磁铁 3-振弦振弦 4-支撑支撑图图3-16 振弦式传感器振弦式传感器（2）多普勒测速仪）多普勒测速仪图图3-17 多普勒测速多普勒测速（3）调频式电容位移传感器）调频式电容位移传感器图图3-18 共射形式考毕兹共射形式考毕兹图图3-19 共集型电容三点式共集型电容三点式LC振荡电

3、路（孙维盛）振荡电路（孙维盛）（4）多谐振荡器）多谐振荡器图图3-20 多谐振荡器多谐振荡器稳压管稳压管VS应用十分巧妙，应用十分巧妙，运放始终处于饱和状态，运放始终处于饱和状态，R2配合配合VS工作，工作，Rp调节调节中心频率。中心频率。3. 电路调频电路调频（压（压/频转换）频转换）n对精密测控电路及驱动技术意义有限对精密测控电路及驱动技术意义有限nV/f转换器，又称压控振荡器（转换器，又称压控振荡器（VCO）（第六章）（第六章）nV/f转换器有集成电路可选用，性能优于分立元件电路转换器有集成电路可选用，性能优于分立元件电路讨论调频技术要求：讨论调频技术要求：1）频率变化，）频率变化，“调

4、调”；2）频率稳定度好，）频率稳定度好，“稳稳”。图图6-12电荷平衡式电荷平衡式V/f转换电路转换电路n t0由单稳定时器决定，由单稳定时器决定，t1=(Is-i)/i* t0，f=ui / (RIst0)，原理线性，原理线性， 集成集成V/f转换器多采用作为基本电路。转换器多采用作为基本电路。4. 模拟鉴频电路模拟鉴频电路（1）微分鉴频）微分鉴频us=Umcos(c+mx)tdus /dt = -Um (c+mx)sin(c+mx)t1）包络检波检出幅值；）包络检波检出幅值；2）定零，测定）定零，测定x=0时输出，确定时输出，确定Um c；3）灵敏度标定，测定）灵敏度标定，测定x变化时输出

5、的变化，确定变化时输出的变化，确定Um。图图3-21 微分鉴频电路微分鉴频电路（2）斜率鉴频）斜率鉴频图图3-23 双失谐回路鉴频电路双失谐回路鉴频电路通信电路，通信电路，效果有限！效果有限！（3）窄脉冲鉴频电路）窄脉冲鉴频电路图图3-22 单稳窄脉冲鉴频原理单稳窄脉冲鉴频原理n要求单稳脉宽小于调要求单稳脉宽小于调频信号最小周期。频信号最小周期。n略理想些，略理想些，f/V转换器，转换器，有集成电路可选用，如有集成电路可选用，如LM131系列系列。（4）f/V转换器转换器n第六章第六章内容。内容。n原理实际就是原理实际就是窄脉冲鉴频电路窄脉冲鉴频电路，主要包括电平比较器、单，主要包括电平比较器

6、、单稳态触发器和低通滤波器。稳态触发器和低通滤波器。nf/V转换器有集成电路产品可选用，常与转换器有集成电路产品可选用，常与V/f转换器是一个。转换器是一个。5. 数字鉴频电路数字鉴频电路n测频法：测频法：频响太低，仅用于调制信号极低频情况；频响太低，仅用于调制信号极低频情况；n测周法：测周法：频响高，载波信号频率太高时可进行一次下变频。频响高，载波信号频率太高时可进行一次下变频。n思考题：思考题：如何确定标准时钟频率如何确定标准时钟频率/周期？周期？图图 3-25 数字测周原理数字测周原理测速原理与波形图 M法测速法测速 工作原理：由计数器记录PLG发出的脉冲信号； 定时器每隔时间Tc向CP

7、U发出中断请求INTt； CPU响应中断后，读出计数值 M1，并将计数器清零重新计数； 根据计数值 M 计算出对应的转速值 n。工作原理： 计数器记录来自CPU的高频脉冲 f0； PLG每输出一个脉冲，中断电路向CPU发出一次中断请求； CPU 响应 INTn中断，从计数器中读出计数值 M2，并立即清零，重新计数。电路与波形 T法测速法测速M/T法测速法测速 电路结构：本章重点本章重点1. 传感器调频方法传感器调频方法2. 窄脉冲鉴频电路（模拟）窄脉冲鉴频电路（模拟）3. 测周法鉴频（数字）测周法鉴频（数字）4. 集成集成V/f与与f/V转换器转换器课后思考题课后思考题：多周期同步数字鉴频：多

8、周期同步数字鉴频作业作业1. 设计一放大倍数等于学号两位尾数的线性光耦隔离放大电路。设计一放大倍数等于学号两位尾数的线性光耦隔离放大电路。2. 设计一数字光耦隔离电路，原边为设计一数字光耦隔离电路，原边为5V逻辑，副边为逻辑，副边为24V逻辑，光耦型号逻辑，光耦型号选用选用4N25或或6N137。3. 课后题课后题2:_信号调制信号调制_信号形成信号形成_信号；信号；12、14最后一问、最后一问、18第第2问。问。（简答要点）（简答要点）4. 设计一全波整流包络检波电路，给出计算式、选取器件参数。设计一全波整流包络检波电路，给出计算式、选取器件参数。5. 对对455KHz调频信号进行数字鉴频，要求频率分辨力调频信号进行数字鉴频，要求频率分辨力1Hz，求时钟频率？，求时钟频率？6. 给出给出12种集成种集成f/V、V/f转换器芯片型号，了解原理和技术参数。转换器芯片型号，了解原理和技术参数。（选作）（选作）7. 下载下载MC1496、 AD834芯片手册，了解原理和主要技术参数。芯片手