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三. A/D 变换器的主要技术指标 调频常用的方法有:谐振参数调频,压控调频 1)谐振调频与鉴频 利用传感器自身C或L的变化直接作为自激震荡器谐振回路的一个调谐参数,使震荡频率按被测信号变化. 谐 振 调 频 各级波形: 鉴 频 T1 T2 T3 T4 F 谐振鉴频器鉴频: uf---调频波 2)压控振荡器调频 优点：抗干扰能力强。 调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅所要求带宽的20倍；调频系统较之调幅系统复杂，因为频率调制是一种非线性调制。 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． 缺点：占频带宽度大，复杂 5.3调制与解调 案例：旋转机械扭距测量 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分． 5.4 信号的滤波 1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分） 低通 高通 带通 带阻 2 滤波器的串/并联　 低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式，其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器。 带阻滤波器 3 理想滤波器 　 理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。 fc H(f) f φ(f) 理想滤波器的物理不可实现 　 理想滤波器在时域内的脉冲响应函数 h（t）为 sinc函数。脉冲响应的波形沿横坐标左、右无限延伸。 给理想滤波器一个脉冲激励，在t=0时刻单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。 fc H(f) 4 实际滤波器 　 理想滤波器是不存在的，实际滤波器幅频特性中通带和阻带间没有严格界限,，存在过渡带。 0 f A 1)截止频率fc：0.707A0所对应的频率． 2)纹波幅度d：绕幅频特性均值A0波动值 3)带宽B和品质因数Q：上下两截止频率之间的频率范围称为带宽。中心频率和带宽之比称为品质因数 。 0 f fc1 fc2 A0 0.707A0 d B Q=W0 / B 4)倍频程选择性W 指在上截止频率fc2与2fc2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。 倍频程衰减量以dB/oct表示（Octave，倍频程）。衰减越快（即W值越大），滤波器的选择性越好。 5. RC无源滤波器 　 在测试系统中，常用RC滤波器。因为这一领域中信号频率相对来说不高。而RC滤波器电路简单，抗干扰强，有较好的低频性能，并且选用标准阻容元件 。 1) 一阶RC低通滤波器 2) 一阶RC高通滤波器 3) RC带通滤波器 可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联 6. RC有源滤波器 　 仅由RC构成的滤波器由于是低阶系统,过渡带衰减缓慢,因此选择性差.将几个一阶滤波器串联起来可以提高阶次,但级间耦合的负载效应会使信号逐级减弱. RC有源滤波器是用RC无源网络和运算放大器等有源器件结合在一起构成的. 其特点是:1)可以放大信号;2)具有高输入阻抗的运放可以进行级间隔离,消除或减小负载效应的影响,从而可以多级串联组成高阶滤波器,明显提高滤波器的选择性. 1)RC有源低通滤波器 Rf R1 R C ux uy + -- 形式一: 将RC低通网络直接接到运放的输入端构成有源低通滤波器: 1)RC有源低通滤波器 形式二: 将RC高通网络接入运放的负反馈通道而形成RC有源低通滤波器: Rf R1 ux uy + -- 2)RC有源高阶滤波器 为了改善滤波器的选择性,增大通频带以外信号的衰减量,应提高滤波器的阶次. Rf R2 uy + -- C2 R1 ux C1 2)RC有源高阶滤波器 改进型滤波器: Rf R2 uy + -- C2 R1 ux C1 2.2 信号的时域波形分析 6 滤波器的应用 超门限报警 案例：旅游索道钢缆检测 5.3 信号的滤波　 由案例提炼的典型实验：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 5.3 信号的滤波　 案例：机床轴心轨迹的滤波处理 ?????????????????????? 5.3 信号的滤波　 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 ?????????????????????? 5.5 模拟－数字转换原理 图 5-38 模拟-数字转换过程 A/D 转换器 数字信号 处理器 D/A 转换器 Dnx Dny 模拟信号 模拟信号 X(t) y(t) 模拟量转换成为数字量---A/D转换 数字量转换成为模拟量---D/A转换 1. A/D转换过