03_信号调制解调电路 《测控电路(第3版)》 教学课件

3.1 调幅式测量电路
3.1.3 相敏检波电路
（一）相敏检波的功用和原理 x
(1)为什么要采用相敏检波？ O
t
包络检波有两个问题：一是 uc
解调是对调幅信号进行半波 O
t
或全波整流，无法鉴别调制 us 信号的相位。 3
O
2
t
uc
us
O
t
11
x us
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4
3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
us ) 2
uo O
t
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3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
VD1 R4
us R1
∞ -
VD2
R2
+
+ N1
u1 R5
uo
VD3
∞
R3
+
+ N2
VD4 u2
线性全波检波电路之二
3.1.2 包络检波电路
us
O
t
u1
O
t
u2
O
t
uo
O
t
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3. 信号调制解调电路
检波：两个半周期输出相同
相敏：输出的极性取决于
us与Uc相位关系
3.1 调幅式测量电路
3. 信号调制解调电路
(2)开关式相敏检波电路
3.1.3 相敏检波电路
us R1 R2
R6
Uc
全波检波
Uc
R3
∞ -
O
tO
t
Uc
V1
V2
R4 Uc
+N + R5
uo us O
us tO
t
R1= R2= R3= R4= R5= R6/2, Uc=1 半周期，V1导通、V2截止，增
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3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
3.1.1 调幅原理与方法
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 感器中进行调制。
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3. 信号调制解调电路
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3.1 调幅式测量电路
3.1.3 相敏检波电路
（二）常用相敏检波电路 (1) 乘法器式相敏检波电路
1kΩ
1kΩ
+12V
Kxy
us
x
uo
uc
y
a)原理图
0.1μF 3.3kΩ
200kΩ
51Ω
1kΩ
3.3kΩ
uc us
0.1μF
0.1μF 1kΩ
82
3 6
10 1
若将再乘以 cosct ，就得到
uouscosctU xmcosΩ tcos2ct1 2U xmcosΩ t1 2U xmcosΩ tcos2ct 1 2U xmcosΩ t1 4U xm [cos(2cΩ )tcos(2cΩ )t]
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3.1 调幅式测量电路
相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构 成上最主要的区别是什么？ 在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别 调制信号相位，从而判别被测量变化的方向， 同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提 高测控系统的抗干扰能力。 从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是， 除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参 考信号。有了参考信号就可以用它来鉴别输入 信号的相位和频率。
3.1 调幅式测量电路
3.1.2 包络检波电路
(2) 全波精密检波电路
us
R3 2R3 O
t
R2
R4
R1
+
us –
i1 + u s –
R 2
i
∞ -
+ + N1
VD1
R3
VD2 A R3
u
+ A
+
u
–
–
+ –uA
C
∞ -
+ + N2
us/2 O
uo
uA
t
半波整流器
低通滤波器
O
t
uo
R4 R3
(uA
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3.1 调幅式测量电路
3.1.3 相敏检波电路
(2)开关式相敏检波电路
V1 us
V2 uo
Uc Uc
半波检波
如果us反相， uo反向
uc
O
t
us
O
t
uo
O
t
ux
O
t
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3.1 调幅式测量电路
3.1.3 相敏检波电路
(2)开关式相敏检波电路
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3.1 调幅式测量电路 3.1.1 调幅原理与方法
(3) 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
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3.1 调幅式测量电路
3.1.1 调幅原理与方法
x
O
t a)调制信号
uc
O
b)载波信号 t
us
O
t c) 调幅信号
us(U mm)cxo cts
us
d)双边带调幅信号
O
t
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3.1 调幅式测量电路
3.1.1 调幅原理与方法
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3.1 调幅式测量电路
3.1.3 相敏检波电路 （一）相敏检波的功用和原理
(2) 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 能力的幅值检波（检幅）电路。
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3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路 3.1.3 相敏检波电路
全波检波
R
us
R
∞ -+
R
+N
uo
Uc
V
在Uc=1的半周期，同相输 入端被接地，us只从反相 输入端输入，放大倍数为
-1；在Uc=0的半周期，V 截止，us同时从同相输入 端和反相输入端输入，放
大器2020的/10/2放8 大倍数为+1
Uc
Uc
O
tO
t
us
us
O
tO
t
uo
uo
O
tO
t
us与Uc同相
us与Uc反相
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3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路 3.1.3 相敏检波电路
(3) 相敏检波的基本原理
将输入的调制信号 uxUxm coΩ st乘以幅值为1的载波
Ω 信号 us cosct 就可以得到双边带调幅信号 u s u xco c t s U xc mo tcso c ts
uo O
uo tO
t
益
R6 1
us与Uc同相
us与Uc反相
R2 R3
Uc=0半周期，V1截止、V2导通，增益
R5 (1R6)131 R1R4R5 R3 3
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(3) 相加式相敏检波电路
a
c
+
us1 T1
–
us
3.1 调幅式测量电路
3.1.1 调幅原理与方法
(3) 用机械或光学的方法实现调制
4
56
3 2
1
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3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
3.1.2 包络检波电路 什么是包络检波？
从已调信号中检出调制信号的过程称为解 调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随 调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形 状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包 络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。
MC149612
4 14 5
10kΩ 20kΩ
∞
R 0.01μF - + C 20kΩ + N
uo
R 10kΩ
F007 200kΩ
910Ω
6.8kΩ C 0.01μF
910Ω
1kΩ 0.1μF
47kΩ
-8V
b)实用电路
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3.1 调幅式测量电路 3.1.3 相敏检波电路
∞ -+ + N2 uo=us
uo=us
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3.1 调幅式测量电路 3.1.2 包络检波电路
线性全波检波电路之三:高输入阻抗线性全波整流电路
a) 电路图 R1
us
R2 VD1
∞ -+ + N1
R3 VD2uA
t;0
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+
us2
– b
VD1 VD2
C1
R1
RP
d
C2 R2
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3.1 调幅式测量电路