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1、测试技术基础测试技术基础洛阳理工学院机电系洛阳理工学院机电系第四章、信号的调理与记录第四章、信号的调理与记录本章学习要求：本章学习要求：1.1.了解模拟信号放大电路原理了解模拟信号放大电路原理 2.2.了解信号调制解调原理了解信号调制解调原理 3.3.了解信号滤波器工作原理了解信号滤波器工作原理信号调理的的信号调理的的目的目的是便于信号的传输与处理。是便于信号的传输与处理。4.1 4.1 信号调理的目的信号调理的目的1.1.传传感感器器输输出出的的电电信信号号很很微微弱弱，大大多多数数不不能能直直接接输输送送到到显显示示、记记录录或或分分析析仪仪器器中中去去，需需要进一步放大，有的还要进行阻抗
2、变换。要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。2.2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪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。声，需要去掉噪声，提高信噪比。3.3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要某些场合，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。对传感器测量信进行调制解调处理。4.2 4.2 信号放大信号放大分类分类放大器放大器直流放大器直流放大器交流放大器交流放大器电荷放大器电荷放大器直流电桥直流电桥特点特点交流电桥交流电桥低频保留低频保留,高频截止高频截止高频保留高频保留,低频截止低频截止1 1 直流放大电路直流放大电路电压增益电压增
3、益:1)1)反相放大器反相放大器 反馈电阻反馈电阻R RF F值不能太大，否则会产生较大的值不能太大，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。噪声及漂移，一般为几十千欧至几百千欧。R1R1的的取值应远大于信号源取值应远大于信号源UiUi的内阻的内阻。烟雾报警器烟雾报警器酒精传感器酒精传感器二氧化碳传感器二氧化碳传感器2)2)同相放大器同相放大器同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻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。抗很低的特点，广泛用于前置放大级。同相放大器也是最基同相放大器也是最基本的电路本的电路 ，其闭环电压，其闭环电压增益增益AvAv为为:
4、2 2 交流放大电路交流放大电路R1R1一般取几十千欧。耦合电容一般取几十千欧。耦合电容C1C1、C3C3可根据交流可根据交流放大器的下限频率放大器的下限频率fLfL来确定。来确定。若只需要放大交流信号，可采用图示的集成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。其中电容运放交流电压同相放大器。其中电容C1C1、C2C2及及C3C3为隔直电容。为隔直电容。定义：定义：将电阻、电感、电容等参量的变化变将电阻、电感、电容等参量的变化变为电压或电流输出的为电压或电流输出的一种测量电路一种测量电路。输出既可用指示仪表直接测量，也可送入放输出既可用指示仪表直接测量，也可送入放大器进行放
5、大。大器进行放大。特点：特点：电路简单、有较高的精确度和灵敏度电路简单、有较高的精确度和灵敏度分类分类:按激励电压的性质：按激励电压的性质：直流电桥直流电桥和和交流电桥交流电桥按照输出方式：按照输出方式：不平衡桥式电路不平衡桥式电路和和平衡桥式平衡桥式电路电路3.电电 桥桥1 1）直流电桥）直流电桥平衡条件平衡条件VER1R3R2R4令：令：电桥的接法：电桥的接法：单臂单臂半桥半桥全桥全桥半桥单臂法 输出电压为了简化设计若 ，则输出电压 因 ，所以 电桥的输出电桥的输出 与激励电压与激励电压 成正比，成正比，且在且在 条件下，与条件下，与 成正成正比。比。灵敏度灵敏度半桥双臂法 输出电压输出电
6、压 灵敏度灵敏度 与半桥单臂相比，灵敏度提高了一倍，电桥与半桥单臂相比，灵敏度提高了一倍，电桥的输出与的输出与 成完全线性关系成完全线性关系全桥法 输出电压 灵敏度 电桥接法不同，输出电压也不同，全桥接法可获得最大输出不平衡桥式电路不平衡桥式电路上述电桥是在不平衡条件下工作的，它的缺点是电压不上述电桥是在不平衡条件下工作的，它的缺点是电压不稳定，或环境温度变化时，会引起电桥输出的变化，从稳定，或环境温度变化时，会引起电桥输出的变化，从而产生测量误差。而产生测量误差。因此，在某些情况下采用因此，在某些情况下采用平衡电桥。平衡电桥。平衡桥式电路平衡桥式电路设被测量等于零时，电桥设被测量等于零时，电
7、桥处于平衡状态，此时指示处于平衡状态，此时指示仪表仪表G及可调电位器及可调电位器H指指零。零。当某一桥臂随被测量变化当某一桥臂随被测量变化时，电桥失去平衡，调节时，电桥失去平衡，调节电位器电位器H，改变电阻改变电阻R5触触电位置，可使电桥重新平电位置，可使电桥重新平衡，电表衡，电表G指针回零。指针回零。电位器电位器H上的标度与桥臂上的标度与桥臂电阻值的变化成比例，故电阻值的变化成比例，故H的指示值可以直接表达的指示值可以直接表达被测量的数值被测量的数值。平衡桥式电路的特点及应用平衡桥式电路的特点及应用特点特点读数时电表指针读数时电表指针G始终指零，始终指零，“零点测量法零点测量法”应用应用静态
8、电阻应变仪：手动实现平衡静态电阻应变仪：手动实现平衡电子电位差计、电子电位差计、X-Y记录仪：自动调平衡记录仪：自动调平衡2 2）交流电桥）交流电桥电感电感电容电容传感器传感器传感器传感器平衡条件平衡条件交流电桥采用交流电桥采用交流激励电压交流激励电压。电桥的四个臂可。电桥的四个臂可为为电感、电容或电阻电感、电容或电阻。把各阻抗用指数式表示把各阻抗用指数式表示代入上式代入上式交流电桥平衡必须满足两个条件：交流电桥平衡必须满足两个条件：其中，其中，为各阻抗的为各阻抗的模；模；为阻抗角。为阻抗角。阻抗角是各桥臂电流与电压之间的相位阻抗角是各桥臂电流与电压之间的相位差。差。纯电阻时电流与电压同相位，
9、纯电阻时电流与电压同相位，=0；电电感性阻抗，感性阻抗，0；电容性阻抗，电容性阻抗，0。电容传感器 电感传感器 电阻传感器电容电桥平衡条件电容电桥平衡条件平衡条件平衡条件要使电桥达到平衡，必须同时调节电阻与电容两个参数，即调节电阻达到平衡，调节电容达到平衡电感电桥平衡条件电感电桥平衡条件平衡条件平衡条件纯电阻电桥应注意的问题纯电阻电桥应注意的问题由于导线间存在分布电容。因此，除了有电由于导线间存在分布电容。因此，除了有电阻平衡外，还须有电容平衡阻平衡外，还须有电容平衡动态电阻应变仪中的具有电阻和电容平衡的动态电阻应变仪中的具有电阻和电容平衡的纯电阻电桥纯电阻电桥4 4 电荷放大器电荷放大器F+
10、1 1 目的目的解决微弱缓变解决微弱缓变信号的放大信号的放大以及信号以及信号的的传输传输问题问题(放大信号、便于传输放大信号、便于传输)。4.34.3调制与解调调制与解调 调制：调制：使一个信号的某些参数在另一信号的控使一个信号的某些参数在另一信号的控制下发生变化的过程。前一信号称为载波，制下发生变化的过程。前一信号称为载波，后一信号（控制信号）称为调制信号。最后后一信号（控制信号）称为调制信号。最后的输出是已调制波。的输出是已调制波。解调：解调：最终从已调制波中恢复出调制信号的最终从已调制波中恢复出调制信号的过程。过程。许多传感器的输出就是一种已调制信号！许多传感器的输出就是一种已调制信号！
11、根据载波受调制的参数不同，调制可分为根据载波受调制的参数不同，调制可分为 调幅（调幅（AM）-调幅波调幅波 调频（调频（FM）-调频波调频波调相（调相（PM）-调相波调相波先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的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。输出信号中取出放大了的缓变信号。例：交流电桥例：交流电桥VinVoR1R3R2R42 2 种类种类调制信号调制信号x(t)x(t)0 0t t载波信号载波信号z(t)z(t)0 0t ta)a)幅度凋制幅度凋制(AM)(AM
12、)b)b)频率调制频率调制(FM)(FM)c)c)相位调制相位调制(PM(PM)3 3 幅度调制幅度调制调幅调幅是将一个高频正弦信号（或称载波）与测试信号是将一个高频正弦信号（或称载波）与测试信号（调制信号）相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化（调制信号）相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化而变化。而变化。调幅原理调幅原理:由傅立叶变换的性质知：在时域中两个信号相由傅立叶变换的性质知：在时域中两个信号相乘，则对应在频域中这两个信号进行卷积，即乘，则对应在频域中这两个信号进行卷积，即缓变信号缓变信号调制调制高频信号高频信号放大放大放大高放大高频信号频信号解调解调放大缓放大缓变信号变信号幅度调制与
13、解调过程（波形分析）幅度调制与解调过程（波形分析）乘法器乘法器放大器放大器x(t)z(t)xm(t)乘法器乘法器滤波器滤波器z(t)x(t)幅度调制与解调过程（频谱分析）幅度调制与解调过程（频谱分析）乘法器乘法器放大器放大器x(t)z(t)xm(t)乘法器乘法器滤波器滤波器z(t)x(t)幅度调制与解调过程（数学分析）幅度调制与解调过程（数学分析）乘法器乘法器放大器放大器x(t)z(t)xm(t)乘法器乘法器滤波器滤波器z(t)x(t)须注意的问题须注意的问题从调幅原理看，载波频率从调幅原理看，载波频率必须高于原信号中的最高必须高于原信号中的最高频率频率才能使已调波仍保持原信号的频谱图形，不致
14、才能使已调波仍保持原信号的频谱图形，不致重叠。重叠。为了减小放大电路可能引起的失真，信号的频宽相对为了减小放大电路可能引起的失真，信号的频宽相对中心频率（载波频率中心频率（载波频率）应越小越好。）应越小越好。实际载波频率常至少数倍甚至数十倍于调制信号。实际载波频率常至少数倍甚至数十倍于调制信号。幅值调制装置幅值调制装置实质上是一个实质上是一个乘法器。乘法器。电桥电桥在本质上也是一个在本质上也是一个乘法装置。乘法装置。1）同步解调）同步解调把调幅波再次与原载波信号相把调幅波再次与原载波信号相乘，则频域图形将再一次进行乘，则频域图形将再一次进行“搬移搬移”。若用一个低通滤波器滤去中心若用一个低通滤
15、波器滤去中心频率为频率为 的高频成分，那么的高频成分，那么将可以复现原信号的频谱（幅将可以复现原信号的频谱（幅值减小为一半），这一过程称值减小为一半），这一过程称为同步解调。为同步解调。“同步同步”指解调时所乘的信指解调时所乘的信号与调制时的载波信号具有号与调制时的载波信号具有相相同的频率和相位。同的频率和相位。解解 调调 1解解 调调 2（2）偏置解调）偏置解调把调制信号进行偏置，叠把调制信号进行偏置，叠加一个直流分量加一个直流分量A，使偏置使偏置后的信号都具有正电压，后的信号都具有正电压，那么调幅波的包络线将具那么调幅波的包络线将具有原调制信号的形状。把有原调制信号的形状。把该调幅波简单地
16、整流、滤该调幅波简单地整流、滤波就可恢复原调制信号。波就可恢复原调制信号。如果原调制信号中有直流如果原调制信号中有直流分量，则在整流后分量，则在整流后应准确应准确地减去所加的偏置电压。地减去所加的偏置电压。若所加的偏置电压未能若所加的偏置电压未能使信号电压都在零线的使信号电压都在零线的一侧，则对调幅波简单一侧，则对调幅波简单地整流不能恢复原调制地整流不能恢复原调制信号。信号。相敏检波技术相敏检波技术可解决此可解决此问题。问题。相相 敏敏 检检 波波相敏检波的工作原理相敏检波的工作原理原信号、调幅波与载波之间的关系原信号、调幅波与载波之间的关系当当 ，调幅波与载波同相位；，调幅波与载波同相位；当
17、当 ，调幅波与载波反相位，调幅波与载波反相位工作原理工作原理 调幅波与载波调幅波与载波y(t)同相同相 载波电压为正载波电压为正 均为均为正正 （原信号原信号x(t)为正）为正）载波电压为负载波电压为负 调幅波与载波调幅波与载波y(t)异相异相 载波电压为正载波电压为正 均为均为负负 （原信号（原信号x(t)为负）为负）载波电压为负载波电压为负 利用二极管的单向导通作用将电路输出机性换向利用二极管的单向导通作用将电路输出机性换向 动态电阻应变仪动态电阻应变仪电桥调幅与相敏检波的典型应用电桥调幅与相敏检波的典型应用实验：同步调治与解调实验实验：同步调治与解调实验上述调制方法，将信号上述调制方法，
18、将信号x(t)x(t)直接与载波直接与载波z(t)z(t)相乘这种相乘这种调幅波具有极性变化，解调调幅波具有极性变化，解调时必须再乘与时必须再乘与z(t)z(t)相位相同相位相同的的z z(t)(t)方能复原出原信号，方能复原出原信号，故称同步解调故称同步解调非抑制调幅非抑制调幅 若对信号若对信号x(t)x(t)进行偏置，叠加一个直流分量进行偏置，叠加一个直流分量D D，使偏置后的信号都具有正电压。使偏置后的信号都具有正电压。调幅调幅解调解调二极管检波二极管检波低通滤波低通滤波调幅波的波形失真调幅波的波形失真a a）过调失真：过调失真：对于非抑制调幅，要求其直流偏对于非抑制调幅，要求其直流偏置
19、必须足够大，否则置必须足够大，否则x(t)x(t)的相位将发生的相位将发生180180。b)b)重叠失真：重叠失真：调幅波是由一对每边为调幅波是由一对每边为fmfm的双边带信的双边带信号组成当载波频率号组成当载波频率fzfz较低时，正频端的下边带将较低时，正频端的下边带将与负频端的下边带相重叠要求与负频端的下边带相重叠要求:fzfzfmfm动手做：动手做：用用个人测试实验室中数字个人测试实验室中数字信号发生器、波形运算器信号发生器、波形运算器等软件芯片，设计一个等软件芯片，设计一个非非抑制调幅与解调系统。抑制调幅与解调系统。4 4 频率调制频率调制调调频频（频频率率调调制制）是是利利用用信信号
20、号电电压压x(t)的的幅幅值值控控制制一一个个振振荡荡器器，振振荡荡器器输输出出的的是是疏疏密密度度不不同同的的等等幅幅波波，但但其其振振荡荡频频率率偏偏移移量量和和信信号号电电压压成成正比。正比。当当信信号号电电压压为为零零时时，调调频频波波的的频频率率等等于于中中心心频频率率；信信号号电电压压为为正正值值时时频频率率提提高高，负负值值时时则则降降低。低。（一）直接调频测量电路（一）直接调频测量电路把被测量的变化直接转换为振把被测量的变化直接转换为振荡频率的变化称为直接调频式测荡频率的变化称为直接调频式测量电路，其输出也是等幅波。量电路，其输出也是等幅波。举例：电容、涡流、电感传感器举例：电
21、容、涡流、电感传感器的一种测量电路的一种测量电路两种常用的调频方法及一种解调方案两种常用的调频方法及一种解调方案：（二）压控振荡器（二）压控振荡器（VCO）压控振荡器的输出瞬时频率与输入的控制电压值成线性关系。有多种形式的芯片出售，振荡器的中心有多种形式的芯片出售，振荡器的中心频率和频率范围由生产厂家预置，频率范围频率和频率范围由生产厂家预置，频率范围与控制电压相对应。与控制电压相对应。（三）鉴频器原理三）鉴频器原理调频波的解调又称为鉴频，是将频率变化恢复成调频波的解调又称为鉴频，是将频率变化恢复成调制信号电压幅值变化的过程。调制信号电压幅值变化的过程。鉴频：鉴频：T1T2T3T4F优点：抗干
22、扰能力强。优点：抗干扰能力强。调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅所要求带宽的所要求带宽的2020倍；调频系统较之调幅系统复倍；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。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要表现在振幅之中缺点：占频带宽度大，复杂缺点：占频带宽度大，复杂案例：案例：旋转机械扭距测量旋转机械扭距测量案例：案例：铁路机车调度铁路机车调度 信号检测信号检测调制频率
23、调制频率8.5Hz8.5Hz，绿灯绿灯调制频率调制频率23.5Hz23.5Hz，红灯红灯4.4 4.4 信号的滤波信号的滤波第四章、测试信号调理技术第四章、测试信号调理技术滤波器是一种选频装置，可以使滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分衰减其他频率成分（即进行频谱分析、滤除（即进行频谱分析、滤除干扰噪声）干扰噪声）1 1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分）滤波器分类（根据滤波器的选频作用分）低通低通高通高通低通滤波器低通滤波器高通滤波器高通滤波器带通滤波器带通滤波器带阻滤波器带阻滤波器带通带通带阻带阻按构成元件类型分按构
24、成元件类型分RC谐振滤波器谐振滤波器LC谐振滤波器谐振滤波器晶体谐振滤波器晶体谐振滤波器按构成电路性质分按构成电路性质分有源滤波器有源滤波器无源滤波器无源滤波器按所处理的信号分按所处理的信号分模拟滤波器模拟滤波器数字滤波器数字滤波器2 滤波器的串滤波器的串/并联并联低低通通滤滤波波器器和和高高通通滤滤波波器器是是滤滤波波器器的的两两种种最最基基本本的的形形式式，其其它它的的滤滤波波器器都都可可以以分分解解为为这这两种类型的滤波器。两种类型的滤波器。3 3 滤波器性能分析滤波器性能分析-理想滤波器理想滤波器 理理想想滤滤波波器器是是指指能能使使通通带带内内信信号号的的幅幅值值和和相相位位都不失真
25、，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。滤波器的频率响应滤波器的频率响应H(f)满足如下条件满足如下条件:fcH(f)fQ(f)特别提醒特别提醒:理想低通滤理想低通滤波器是不能实现的波器是不能实现的!注意：理想的高通、带通、带阻滤波器都是不存在的。注意：理想的高通、带通、带阻滤波器都是不存在的。理想滤波器的理想滤波器的物理不可实现物理不可实现 理理想想滤滤波波器器在在时时域域内内的的脉脉冲冲响响应应函函数数 h h（t t）为为 sincsinc函函数数。脉脉冲冲响响应应的的波波形形沿沿横横坐坐标标左、右无限延伸。左、右无限延伸。给理想滤波器一个脉冲
26、激励，在给理想滤波器一个脉冲激励，在t=0t=0时刻单时刻单位脉冲输入滤波器之前，滤波器就已经有响应了。位脉冲输入滤波器之前，滤波器就已经有响应了。故物理不可实现。故物理不可实现。fcH(f)4 4 实际滤波器实际滤波器 理理想想滤滤波波器器是是不不存存在在的的，实实际际滤滤波波器器幅幅频频特特性中通带和阻带间没有严格界限性中通带和阻带间没有严格界限,存在过渡带。存在过渡带。0fA0ffc1fc2A00.707A01)1)截止频率截止频率fcfc：0.707A0.707A0 0所对应的频率所对应的频率2)2)纹波幅度纹波幅度：绕绕幅频特性均值幅频特性均值A A0 0波动值波动值3)3)带宽带宽
27、B B：下两截频间的频率范围称为带宽。下两截频间的频率范围称为带宽。带带滤波器的带宽表示着它的频率分辨力，通带越滤波器的带宽表示着它的频率分辨力，通带越窄则分辨力越高。窄则分辨力越高。BQ=W0/B5 5）倍频程选择性）倍频程选择性W W 指在上截止频率指在上截止频率fcfc2 2与与2fc2fc2 2之间幅频特性的衰之间幅频特性的衰减值，即频率变化一个倍频程时的衰减量。减值，即频率变化一个倍频程时的衰减量。4)4)品质因子（品质因子（Q Q值）：值）：对带通滤波器而言，定义为中对带通滤波器而言，定义为中心频率心频率f f0 0与带宽与带宽B B的比值，即的比值，即Q=Q=f f0 0/B/B
28、。倍频程衰减量以倍频程衰减量以dB/dB/octoct表示（表示（Octave，倍频程）倍频程）。衰减越快（即。衰减越快（即W W值越大），滤波器的选择性越好。值越大），滤波器的选择性越好。6 6）滤波器因数（矩形系数）滤波器因数（矩形系数）：5 5 恒带宽、恒带宽比滤波器恒带宽、恒带宽比滤波器实实际际滤滤波波器器频频率率通通带带通通常常是是可可调调的的，根根据据实实际际滤滤波波器器中中心心频频率率与与带带宽宽之之问问的的数数值值关关系系，可可以以分为两种。分为两种。2)2)恒带宽比带通滤波器恒带宽比带通滤波器1)1)恒带宽带通滤波器恒带宽带通滤波器恒带宽比滤波器恒带宽比滤波器定义定义：指滤波
29、器组中各滤波器的相对带宽为常数。指滤波器组中各滤波器的相对带宽为常数。滤波器的中心频率越高，其带宽越大滤波器的中心频率越高，其带宽越大。若一个带通滤波器的低端截止频率为若一个带通滤波器的低端截止频率为 ，高端截止，高端截止频率为频率为 ，则其关系为：，则其关系为：n称为倍频程数称为倍频程数 滤波器中心频率滤波器中心频率 注意：恒带宽比滤波器的频率分辨力在低频段较好，在高频段则甚差。恒带宽滤波器恒带宽滤波器定义定义：指滤波器组中各滤波器的绝对带宽为指滤波器组中各滤波器的绝对带宽为常数。常数。恒带宽滤波器在所有频段都具有同样恒带宽滤波器在所有频段都具有同样良好的频率分辨力。良好的频率分辨力。注意注
30、意恒带宽滤波器不宜做成固定中心频率的。一般利用一个定带宽的定中心频率的滤波器加上可变参考频率的差频变换来适应各种不同中心频率的定带宽滤波的需要。常见的恒带宽滤波器常见的恒带宽滤波器相关滤波器变频跟踪滤波器中心频率都能自动跟中心频率都能自动跟踪参考信号的频率；踪参考信号的频率；恒带宽跟踪滤波器的恒带宽跟踪滤波器的频率分辨率可以很高频率分辨率可以很高1/31/3倍频程滤波器倍频程滤波器三种滤波器测量结果比较6 RC6 RC无源滤波器无源滤波器 在在测测试试系系统统中中，常常用用RCRC滤滤波波器器。因因为为这这一一领领域域中中信信号号频频率率相相对对来来说说不不高高。而而RCRC滤滤波波器器电电路
31、路简简单单，抗抗干干扰扰强强，有有较较好好的的低低频频性性能能，并并且且选选用用标标准阻容元件准阻容元件 。1)1)一阶一阶RCRC低通滤波器低通滤波器RC决定着上截止频率RC低通滤波器起着积分器的作用2)2)一阶一阶RCRC高通滤波器高通滤波器1、当时，滤波器的-3dB截止频率为2、当时，；RC高通滤波器可视为不失真传输系统高通滤波器可视为不失真传输系统。3、当时，输出与输入的微分成正比。RC高通滤波器起着微分器的作用。3)RC3)RC带通滤波器带通滤波器 可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联 串联所得的带通滤波器以串联所得的带通滤波器以原高通滤波器的
32、截止频率原高通滤波器的截止频率为下截止频率，其上截止为下截止频率，其上截止频率为原低通的截止频率，频率为原低通的截止频率，即即分别调节高、低通环节的时间常数，就可分别调节高、低通环节的时间常数，就可得到不同的上、下截止频率和带宽的带通得到不同的上、下截止频率和带宽的带通滤波器。滤波器。电感和电容一起使用可以改善滤波器边缘提高滤波器性能的方法提高滤波器性能的方法思考多个简单滤波器的级联能改善滤波器的过渡带性能带来的问题：负载效应、相移增大如何解决此问题？有源滤波器的基本构造有源滤波器的基本构造一阶有源滤波器一阶有源滤波器带通滤波器在信号频率分析中的应用带通滤波器在信号频率分析中的应用多路滤波器的
33、并联形式多路滤波器的并联形式 （频谱分析，特定频率成分的提取）（频谱分析，特定频率成分的提取）中心频率可调式中心频率可调式产品产品LineDa:LTC1564MAXIM:MAX74xx6 6 滤波器的应用滤波器的应用超门限报警超门限报警案例：案例：旅游索道钢缆检测旅游索道钢缆检测由案例提炼的典型实验：由案例提炼的典型实验：钢管无损探伤钢管无损探伤滤除信号中的零漂和低频晃动，便于门限报警滤除信号中的零漂和低频晃动，便于门限报警案例：机床轴心轨迹的滤波处理案例：机床轴心轨迹的滤波处理 案例：机床轴心轨迹的滤波处理案例：机床轴心轨迹的滤波处理 滤除信号中的高频噪声，以便于观察轴心运动规律滤除信号中的
34、高频噪声，以便于观察轴心运动规律动手做：动手做：调节计算机调节计算机mp3播放器等播放器等软件中的声音均衡器，试软件中的声音均衡器，试验其对音乐信号的滤波情验其对音乐信号的滤波情况。况。思考题：思考题：1 1 信号调理的内容和目的信号调理的内容和目的？2 2 信号放大电路的种类，如何根据传感器输出信号放大电路的种类，如何根据传感器输出 特性选择合适的放大电路特性选择合适的放大电路？3 3 信号信号调制与解调的种类调制与解调的种类？4 4 幅度幅度调制与解调的原理调制与解调的原理？5 5 调幅波的失真，如何消除调幅波的失真，如何消除？6 6 信号滤波器的种类信号滤波器的种类？7 7 如何根据测试信号中有用成分和干扰成分的如何根据测试信号中有用成分和干扰成分的 频谱来选择滤波器种类和设定其参数频谱来选择滤波器种类和设定其参数？