信号滤波电路.ppt

机电一体化技术,第二十二讲信号滤波电路,无源、有源滤波器低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,信号滤波,在传感器获得的检测信号中，往往含有许多与被测量无关的频率成分，需要通过信号滤波电路去掉。,电感式不圆度计,传感器信号,代表工件表面微观形状的表面光洁度信号,代表工件表面周期性几何形状误差的表面波动信号,电气噪声干扰信号,频率最低,频率较高,频率最高,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,滤波器,滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频率范围）的信号通过，而其它频率的信号幅值均要受到衰减或抑制。这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器。,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,无源滤波器,根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、和带阻滤波器（BEF）四种。,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,有源滤波器,四种滤波器的传递函数和实验模拟电路,也可由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,滤波器的幅频特性,低频W很低,频率W变大U0降低,称为截止频率,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,高通滤波器,允许高频信号通过,抑制或衰减低频信号,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,带通滤波器,只允许某一频段的信号通过,此频段以外的信号被抑制或衰减.中心角频率带宽B,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,用来抑制或衰减某一频段的信号,而允许此频段以外的信号通过.中心角频率频宽也称阻带宽度B,带阻滤波器,机电一体化技术,检测与传感器,滤波器的主要参数,信号处理电路,机电一体化技术,检测与传感器,调制与解调,在测试技术中，调制是工程测试信号在传输过程中常用的一种调理方法，主要是为了解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。例如，被测物理量，如温度、位移、力等参数，经过传感器交换以后，多为低频缓变的微弱信号，对这样一类信号，直接送入直流放大器或交流放大器放大会遇到困难，因为，采用级间直接耦合式的直流放大器放大，将会受到零点漂移的影响。当漂移信号大小接近或超过被测信号时，经过逐级放大后，被测信号会被零点漂移淹没.,信号处理电路,机电一体化技术,检测与传感器,调制与解调,为了很好地解决缓变信号的放大问题，信息技术中采用了一种对信号进行调制的方法，即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，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号。上述信号传输中的变换过程称为调制与解调。,信号调制的类型，一般正（余）弦调制可分为幅度调制、频率调制、相位调制三种，简称为调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）。,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,调制,调幅是将一个高频载波信号与测试信号相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化而变化。,在模拟系统里,按照载波波形的不同,可分为脉冲调制和正弦波调制两种方式,脉冲调制是以高频矩形脉冲为载波,用低频调制信号分别去控制矩形脉冲的幅度、宽度或位置三个参量,分别称为脉幅调制(PAM),脉宽调制(PDM)和脉位调制PPM)。,正弦波调制是以高频正弦波为载波,用低频调制信号分别去控制正弦波的振幅、频率或相位三个参量,分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。本书仅讨论正弦波调制。,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,信号调制与解调,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,调制器,低通滤波器,解调器,放大器,振荡器,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,调制信号,调制器的作用:实现调制信号对载波的振幅调制,输出信号为调幅波.,调制信号,载波信号,原始信号,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,调幅波的解调,从调幅波中检出输入信号的过程就是解调,信号处理电路,机电一体化技术,检测与传感器,解调电路-相敏检波电路,机电一体化技术,检测与传感器,信号处理电路,电感式表面粗燥度计,电桥电