1、第一節 電橋第三節 濾波器第四節 信號的放大第五節 測試信號的顯示與記錄第二節 調制與解調第一節第一節 電橋電橋一、一、直流電橋直流電橋換換電橋是將電阻、電感、電容等參量的變化轉換為電壓或電流輸出的一種測量電路，由于橋式測量電路簡單可靠，而且具有很高的精度和靈敏度，因此在測量裝置中被廣泛采用。電橋按其所采用的激勵電源的類型可分為直流電橋與交流電橋；按其工作原理可分為偏值法和歸零法兩種，其中偏值法的應用更為廣泛。圖4-1是直流電橋的基本結構。第一節第一節 電橋電橋一、一、直流電橋直流電橋換換在測試中常用的電橋連接形式有：單臂電橋連接、半橋連接與全橋連接。直流電橋的連接方式，如圖4-2所示。圖圖4

2、-2第一節第一節 電橋電橋一、一、直流電橋直流電橋換換在測試中常用的電橋連接形式有：單臂電橋連接、半橋連接與全橋連接。懸臂梁測力的電橋接法如圖4-3所示圖圖4-3第一節第一節 電橋電橋一、一、直流電橋直流電橋換換在測試中常用的電橋連接形式有：單臂電橋連接、半橋連接與全橋連接。柱形梁測力的電橋接法如圖4-4所示。圖圖4-4第一節第一節 電橋電橋一、一、直流電橋直流電橋換換在測試中常用的電橋連接形式有：單臂電橋連接、半橋連接與全橋連接。使用電橋電路時，還需要調節零位平衡，如圖4-5所示。圖圖4-5交流電橋的電路結構與直流電橋完全一樣，如圖4-6所示。第一節第一節 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電

3、橋換圖圖4-6圖4-7是一種常用電容電橋。 第一節第一節 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-7圖4-8是一種常用的電感電橋。第一節第一節 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-8電阻交流電橋的分布電容如圖4-9所示。第一節第一節 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-9具有電阻電容平衡的交流電阻電橋如圖4-10所示。第一節第一節 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-10用于電感比較儀中的電橋如圖4-11a所示。第一節第一節 電橋電橋三、三、 帶感應耦合臂的電橋帶感應耦合臂的電橋帶感應耦合臂的電橋：是將感應耦合的兩個繞組作為橋臂而組成的電橋，一般有兩種形式。

4、圖圖4-11第一節第一節 電橋電橋三、三、 帶感應耦合臂的電橋帶感應耦合臂的電橋 另一種電橋形式如圖4-11b所示。圖圖4-11第二節第二節 調制與解調調制與解調調制是指利用某種低頻信號來控制或改變一高頻振蕩信號的某個參數（幅值、頻率或相位）的過程。當被控制的量是高頻振蕩信號的幅值時，稱為幅值調制或調幅；當被控制的量是高頻振蕩信號的頻率時，稱為頻率調制或調頻；當被控制的量是高頻振蕩信號的相位時，稱為相位調制或調相。（高頻振蕩信號為載波，控制高頻振蕩的低頻信號為調制信號，調制后的高頻振蕩信號為已調制信號）解調是指從已調制信號中恢復出原低頻調制信號的過程。調制與解調是一對相反的信號變換過程，在工程

5、上經常結合在一起使用。1.幅值調制第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調 幅值調制是將一個高頻載波信號（此處采用余弦波）與被測信號（調制信號）相乘，使高頻信號的幅值隨被測信號的變化而變化。 幅值調制如圖4-12所示。圖圖4-122.調幅信號的頻域分析第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調 一個函數與單位脈沖函數卷積的結果是：將這個函數的波形由坐標原點平移至該脈沖函數處。調頻信號的頻譜如圖4-13所示。圖圖4-133.調幅信號的解調方法第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調 （1） 同步調節 若

6、把調幅波再次與原載波信號相乘，則頻域的頻譜圖形將再一次進行 “搬家”，氣息結果是使原信號的頻譜圖形平移到0和2f0的頻率處。同步解調，如圖4-14所示。圖圖4-143.調幅信號的解調方法第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調（2）包絡檢波 包絡檢波亦稱整流檢波。 調制信號加足夠直流偏置的的調幅波如圖4-15所示。圖圖4-153.調幅信號的解調方法第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調（2）包絡檢波 包絡檢波亦稱整流檢波。 若所加的偏置電壓未能使信號電壓都位于零位的同一側： 那么對調幅的波形只進行簡單的整流濾波便不能回復原調制信

7、號，而會造成失真。調制信號直流偏置不夠時，如圖4-16所示。圖圖4-163.調幅信號的解調方法第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調（3） 相敏檢波 相敏檢波是利用二極管的單向導通作用將電路輸出極性互換。其特點是可以鑒別調制信號的極性，所以采用相敏檢波時，對調制信號不必再直流偏置。3.調幅信號的解調方法第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與解調 如圖4-17為一種典型的二極管相敏檢波電路。圖中還示出了相敏檢波器解調的波形轉換過程。圖圖4-173.調幅信號的解調方法第二節第二節 調制與解調調制與解調一、一、 幅值調制與解調幅值調制與

8、解調 動態電阻應變儀可作為電橋調幅與相敏檢波的典型實例，如圖4-18所示。圖圖4-181.頻率調制的基本概念第二節第二節 調制與解調調制與解調二、頻率調制與解調二、頻率調制與解調頻率調制是指利用調制信號控制高頻載波信號頻率變化的過程。圖4-19 調制信號為三角波時的調頻信號波形。2.頻率調制方法第二節第二節 調制與解調調制與解調二、頻率調制與解調二、頻率調制與解調頻率調制一般用振蕩電路來實現，如圖4-20所示，圖圖4-203.調頻信號的解調第二節第二節 調制與解調調制與解調二、頻率調制與解調二、頻率調制與解調調頻信號的解調亦稱鑒頻，一般采用鑒頻器和鎖相環解調器。圖4-21 調頻器工作原理第三節

9、第三節 濾波器濾波器一、概述一、概述 濾波是指讓被測信號中的有效成分通過： 而將其中不需要的成分抑制或衰減掉的一種過程。四種濾波器的幅頻特性如圖4-22所示。圖圖4-22第三節第三節 濾波器濾波器二、濾波器性能分析二、濾波器性能分析1.理想濾波器 所謂理想濾波器：就是將濾波器的一些特性理想化而定義的濾波器。理想低通濾波器特性如圖4-23所示。圖圖4-23第三節第三節 濾波器濾波器三、實際濾波電路三、實際濾波電路 最簡單的低通和高通濾波器可由一個電阻和一個電容組成，圖4-25a和b中分別示出了RC低通和高通濾波器。圖圖4-25第三節第三節 濾波器濾波器三、實際濾波電路三、實際濾波電路一階RC濾波

10、器在過渡帶內的衰減速率非常慢，每個倍頻只有6dB，如圖4-27所示。圖圖4-27第三節第三節 濾波器濾波器三、實際濾波電路三、實際濾波電路 圖4-28中給出了一些LC濾波器的構成方法。第三節第三節 濾波器濾波器三、實際濾波電路三、實際濾波電路 通過采用多個RC環節或LC環節級聯方式，可以使濾波器的性能有顯著的提高，如圖4-29所示。第三節第三節 濾波器濾波器三、實際濾波電路三、實際濾波電路 將濾波器網絡與遠算放大器結合時構造有源濾波器電路的基本方法。如圖4-30所示。第三節第三節 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用1.多路濾波器的并聯形式 多路

11、帶通濾波器并聯常用于信號的頻譜分析和信號中特定頻率成分的提取。為使各帶通濾波器的帶寬覆蓋整個分析的頻帶，它們的中心頻率能使相鄰的帶寬恰好互相銜接。帶通濾波器并聯的頻帶分配，如圖帶通濾波器并聯的頻帶分配，如圖4-32所示。所示。第三節第三節 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用1.多路濾波器的并聯形式（1） 恒帶寬比濾波器 恒帶 寬比濾波器是指濾波器的相對帶寬是常數，即2100ic ic iiiBffCff第三節第三節 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用1.多路濾波器的并聯形式（2）恒帶寬濾波器。恒

12、帶寬濾波器是指濾波器的絕對帶寬為常數。第三節第三節 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的應用2.中心頻率可調試 掃描式頻率分析儀采用一個中心頻率可調的帶通濾波器。通過改變中心頻率使該濾波器的帶通跟所要分析的信號頻率范圍要求來變化。調節方式可以是手調或者外信號調節。圖4-35 掃描式頻率分析儀框圖第四節第四節 信號的放大信號的放大一、基本放大電路一、基本放大電路圖4-36示出了反相放大器、同相放大器和差分放大器三種基本放大電路。圖圖4-36第四節第四節 信號的放大信號的放大一、基本放大電路一、基本放大電路 一種常用來提高輸入阻抗的辦法是在基本放大電路之

13、前串接一級射極跟隨器，如圖4-37所示。圖圖4-37第四節第四節 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器 圖4-38示出一種在小信號放大中廣泛使用的儀器放大器電路，它由三個運算放大器組成。圖圖4-38第四節第四節 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器 INA114是一個低成本的普通放大器。其電路結構與基本接法如圖4-39所示。圖圖4-39第四節第四節 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器 圖4-40a是一種典型的拾音傳感器輸入放大器。圖圖4-40第四節第四節 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器圖4-40b為熱電偶信號的放大電路。圖圖4-40第四節

14、第四節 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器AD522是精密集成放大器，它的管腳功能及作為電橋放大器的實例如圖4-41所示。圖圖4-41第四節第四節 信號的放大信號的放大三、可編程增益放大器三、可編程增益放大器可編程增益放大器的基本原理可用圖4-42所示的簡單電路來說明，它是一種可編程增益的反相放大器。圖圖4-42第五節第五節 測試信號的顯示與記錄測試信號的顯示與記錄一、信號的顯示一、信號的顯示2.數字示波器數字示波器是隨著數字電子與計算機技術的發展而發展起來的一種新型示波器，其基本原理框圖如圖4-44所示。圖圖4-44第五節第五節 測試信號的顯示與記錄測試信號的顯示與記錄一、信號的顯示一、信號的顯示1.模擬示波器模