第四章 信号的转换与调理汇总
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什么是电子电路中的信号转换和信号调理信号转换和信号调理是电子电路中非常重要的概念。
在电子设备和系统中,信号转换和信号调理起着至关重要的作用,它们能够将原始信号转换为适合处理的形式,并对信号进行必要的增强和处理,以保证信号的质量和可靠性。
一、信号转换信号转换是指将原始信号转换为适合特定应用的形式或者将信号转换为数字信号的过程。
原始信号可以是来自传感器、电机控制器、通讯信号等各种来源的模拟信号。
而信号转换的目的是为了使得信号能够在数字系统中进行处理和传输。
在信号转换中,常见的转换方式有模拟转数字(A/D)转换和数字转模拟(D/A)转换。
模拟转数字转换是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,可以通过采样和量化两个步骤来完成。
采样是指对连续信号按照一定的时间间隔进行取样,将连续信号转换为离散的时间序列。
量化是指对取样的信号进行幅度的离散化,将连续的信号转换为离散的幅度序列。
而数字转模拟转换是将数字信号转换为模拟信号,通常通过数模转换器来实现。
二、信号调理信号调理是在信号转换之后对信号进行增强和处理的过程。
原始信号经过转换之后,有可能会带有噪声、失真等问题,因此需要进行相应的处理和调整,以提高信号质量和可靠性。
在信号调理中,常见的操作包括滤波、放大、采样率转换等。
滤波是为了去除信号中的噪声和干扰,可以通过低通滤波器、带通滤波器等进行实现。
放大是为了增强信号的幅度,使得信号能够适应后续的处理和传输需求,可以通过放大器来实现。
采样率转换是为了将信号的采样率转换为适合特定应用的采样率,可以通过插值和抽取等技术来实现。
此外,信号调理还包括信号校准、线性化等操作。
信号校准是为了使得信号的测量和控制结果更加准确和可靠,可以通过校准电路和算法来实现。
线性化是为了使得非线性信号能够线性化处理,常见的技术包括自动增益控制(AGC)、自动调零(Auto-Zero)等。
综上所述,信号转换和信号调理是电子电路中非常重要的环节。
信号转换可以将原始信号转换为适合处理和传输的形式,而信号调理则是对转换之后的信号进行增强和处理,以提高信号的质量和可靠性。
第四章 信号调理、记录和显示
一、重点内容及难点 (一)电桥
1、电桥平衡条件:
2、应变电桥输出电压表达式: 半桥单臂
e
u R ΔR u 0
041≈
;半桥双臂
e
u R R u 0
021∆=;全桥e u R R
u 0
0∆=。
(二)滤波器
1、分类:从选频角度,可将滤波器分为:低通、高通、带通和带阻滤波器。
其中低通滤波器是最根本的。
2、主要参数:
(1)滤波器的截止频率 (2)滤波器的带宽B : (3)品质因数Q :
3、实际滤波器(RC 低通、高通、带通) 二、章节测试题 (一)填空题
1、RC 低通滤波器的动态特性参数是 ,其在 元器件两端输出信号。
2、RC 高通滤波器是 阶系统,动态特性参数是 ,其在 元器件两端输出信号。
3、滤波器的带宽越宽,其滤波的分辨率就越 。
4、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为 输出的装置。
5、在桥式测量电路中,按照 的性质,电桥可分为直流和交流电桥。
6、在桥式测量电路中,根据工作时阻抗参与变化的可将其分为半桥与全桥测量电路。
7、常用滤波器的上、下截止频率
f、2c f的定义
1c
为,其带宽B=。
8、RC低通滤波器中RC值愈,则上截止频率愈低。
(二)简答题
1、简述滤波器的作用
(三)计算题
1、P152课后习题4-1
2、P153课后习题4-10
3、P153课后习题4-11。