uo
+ N1
VD3
us<0，二极管VD1， VD4截止， VD2， VD3导通，uO＝-us;
1.分析电路结构； 2.分析各部分输入输出关系； 3.虚短，虚断，电流和为零。
R3
-
∞
+ N2 +
VD4
线性全波检波电路之二
第二节 调幅式测量电路
R2 R2
VD1 R1 us R4 VD2 R3 u
A
R4 R3 + + N2 uo=us ∞
第三章 信号调制解调电路
第一节 调制解调的功用与类型
1、什么是信号调制？ 调制就是用一个信号（称为调制信号）去 控制另一个做为载体的信号（称为载波信号）， 让后者的某一特征参数按前者变化。 2、什么是解调？ 在将测量信号调制，并将它和噪声分离， 放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取 反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。
1、乘法器调制
uc
+12V 1kΩ 51Ω 0.1μ F 1kΩ 0.1μ F 1kΩ 3.3kΩ
3.3kΩ
ux uc
Kxy x y
uo
a)原理图 MC1496
82 3 6 uo 10 12 ux 1MC1496 0.1μ F 20μ F 4 14 5 750Ω 680kΩ 750Ω 1kΩ 20μ F 1kΩ 47kΩ -8V
2Ωm
-Ωm Ω Ωm
ωc- Ω-Ωm ωc
ωc+Ω+Ωm
第二节 调幅式测量电路
4、在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应
怎样选取载波信号的频率？应怎样选取调幅信号放大器 的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？ 为了正确进行信号调制必须要求 ωc>>Ω ，通常至少要 求ωc>10Ω。这样，解调时滤波器能较好地将调制信号 与载波信号分开，检出调制信号。若被测信号的变化频 率为0~100Hz，则载波信号的频率ωc>1000 Hz。调 幅信号放大器的通频带应为900~1100 Hz。信号解调 后，滤波器的通频带应>100 Hz，即让0~100Hz的信 号顺利通过，而将900 Hz以上的信号抑制，可选通频 带为200 Hz。
O
t a)
O
t
由图可见，只要从图a所示的调幅信号中，截去它的下半 部，即可获得图b所示半波检波后的信号 (经全波检波 或截去它的上半部也可)，再经低通滤波，滤除高频信 号，即可获得所需调制信号，实现解调。包络检波就 是建立在整流的原理基础上的。
b)
第二节 调幅式测量电路
（一）二极管与三极管包络检波
边频功率=2*1/2*（ mXm/2）2
第二节 调幅式测量电路
6、实现AM调幅的方案
x x Um
cosωct
us
cosωct
us
增益=Um
第二节 调幅式测量电路
（二）传感器调制
1、 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信 号调制？ 为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一 形成就已经是已调信号，因此常常在传感器中
x O x uc t a)
x O x uc t a)
O x us
OБайду номын сангаас
t b)
t
O x us
O
t b)
t
c)
c)
Um≠0
Um=0
第二节 调幅式测量电路
2、调幅波的频谱 假设调制信号x是角频率为Ω的余弦信号 x=XmcosΩt，则调幅信号可写为： us=Umcosωct+ [mXmcos(ωc+Ω)t + mXmcos(ωc-Ω)t]/2 它包含三个不同频率的信号: 一个是角频率为 ωc 的载波信号，其幅值是 Um， 和角频率分别为ωc±Ω，幅值为 mXm/2的两个 分量。
第一节 调制解调的功用与类型
4、在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为 载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位 三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别 称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。也可 以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的 不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽 度进行调制，称为脉冲调宽。
第一节 调制解调的功用与类型
5、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征 由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信 号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信 号。 用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频 率、相位的信号称为调制信号。 在测控系统中，通常就用测量信号作调制信 号。经过调制的载波信号叫已调信号。
R4 R4 uo u A (1 )us us R3 R3
uo=|us|
第二节 调幅式测量电路
三、相敏检波电路 （一）相敏检波的功用和原理
1、什么是相敏检波电路？ 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能 力的检波电路。
第二节 调幅式测量电路
2、为什么要采用相敏检波？
包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是对调 幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴 别调制信号的相位。第二，包络检波电路本身不具有 区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率 的信号它都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号， 这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路 具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力， 需采用相敏检波电路。
第二节 调幅式测量电路
4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相 似之处？它们又有哪些区别？
将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双 边带调幅信号us，将双边带调幅信号us再乘以载波信 号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相 敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。 二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高 频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波 器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后 输出低频解调信号。这使它们的输入、输出耦合回路 与滤波器的结构和参数不同。
A
us O uA u
o
C ∞ + + N2
t
∞ -
+ us
+ ii u΄
+ + u + N1 + u΄A s 半波整流器
+ R3 uA
O uo
O
低通滤波器
t
线性全波检波电路之一
t
第二节 调幅式测量电路
VD1 R1
us R2 ∞ + R4 VD2 R5
us>0，二极管VD1， VD4导通， VD2， VD3截止，uO＝us;
第二节 调幅式测量电路
x O u
c
a)调制信 t 号
Ω
O
t b)载波信 号
ωc
us
O t c)双边带调
ωc -Ωωc ωc +Ω
幅信号
第二节 调幅式测量电路
我们知道，信号的时域相乘等于频域卷积。即 x(t).y(t) x(f)*y(f) 卷积的结果就产生了频谱搬移，即从低频 搬移到了载频的两侧。 所以，调幅过程也是一个频率搬移或频率 变换的过程。 调幅波的带宽为：BW=2 Ω。
1、基本电路
ic
+ V T us Ec RL C2 _ 非线性 低通 器件 滤波器 b) 晶体管检波电路 C1 + uo _
C1
T+ us _
VD i RL C2
+ uo _
非线性 低通 器件 滤波器 a) 二极管检波路
第二节 调幅式测量电路
2、峰值检波与平均值检波
i uo θ 0 0 u i
uo
R2
R4 R3
R4
VD2 R3 u
A
R1
uous<0
∞ + + N1 u us A
+ N1 +
∞
+ N2 +
∞
N+ uo=-us + 2
∞
c) 负输入等效电路
R2 u A (1 )us 2us 高输入阻抗线性全波整流电路 R1
线性全波检波电路之三
Us<0，二极管VD1截止，VD2导通；
取R1=R2=R3=R4/2
x O x uc t a) t
什么是信号调制？
O x us O
b)
t c)
图1-4 调幅信号
第一节 调制解调的功用与类型
3、在测控系统中为什么要采用信号调制？ 在测控系统中，进入测控电路的除了传感器 输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传 感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从 含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项 重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给 测量信号赋予一定特征，这就是调制的主要功 用。
第二节 调幅式测量电路
一、调幅原理与方法 （一）调幅波的一般数学表达式
1、什么是调幅？写出调幅信号的数学表达式. 调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的 幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按 调制信号x的线性函数变化。 调幅信号的一般表达式可写为： us=(Um+mx)coswct m 为调制度
R1
us>0 uo
+ N 1 us +
∞
us
+ N1 +
∞
+ N2 +
∞
b）正输入等效电 路
us>0，二极管VD1导通，VD2截止；
R4 R4 uo us (1 )us us R2 R3 R2 R3 线性全波检波电路之三
a) 电路图
高输入阻抗线性全波整流电路
R2
VD1 R1 us