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时间:2018-12-27
《调幅及相敏检波解调技术在应变式传感器振幅测量中的应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、深圳大学实验报告课程名称:生物医学传感器实验项目名称:调幅及相敏检波解调技术在应变式传感器振幅测量中的应用学院:医学院专业:生物医学工程指导教师:张新宇报告人:邓泽琳学号:2009222038班级:生医02实验时间:2011-4-25实验报告提交时间:2011-5-9教务处制第一部分:移相器和相敏检波器实验一.实验目的与要求:1.了解运算放大器构成的移相电路的原理工作情况。2.了解相敏检波器的原理和工作情况。二.所需单元及部件:直流稳压电源,音频振荡器,移相器,相敏检波器,低通滤波器,V/F表,双线示波器。R110KR410KR62KR510KR310KR210K
2、V入V出C18800PWC2223652317三.实验原理:说明由运算放大器构成的移相电路的工作原理。移相器电路图(6)相敏检波电路如图(7)所示:图中①为输入信号端,③为输出端,②为交流参考电压电输入端,④为直流参考电压输入。23533V出R222KC1104R130KW51KR52K2R430KR330KV入765JD1①②③④⑤⑥当②、④端输入控制电压信号时,通过差动放大器的作用使D和J处于开关状态,从而把①端输入的正弦信号转换成半波整流信号。图(7)一.实验过程及内容:1.移相器的实验步骤:1)将音频振荡器的信号引入移相器的输入端(音频信号从0度,180度插
3、入输出即可)。2)将示波器的两根输入线分别接到移相器的输入端输出端,调整示波器,观察示波器波形。3)旋动移相器上的电位器,观察两个波形间相位的变化。4)改变音频振荡器的频率,观察不同的频率时的最大移相范围。2.相敏检波器的实验步骤:<一>观察参考电极对相敏检波器输入的影响1)将音频振荡器频率,幅度旋钮居中,输出信号(0度或180度均可)。接相敏检波器输入端端2)将直流稳压电源2V档输出电压(正负均可)接相敏检波器端。3)示波器两通道分别接相敏输入,输出端,观察输入输出波形的相位关系和幅值关系。4)改变端参考电压的极性,观察输入输出波形的相位和幅值关系。由此可得出结论
4、:当参考电压为时,输入和输出相,当参考电压为时,输入和输出相。<二>观察参考信号对相敏检波器输出波形和电压的影响1)将音频振荡器0度端输出信号送入移相器输入端,移相器的输出端与相敏检波器的参考输入端连接,相敏检波器的信号输入端接音频0度输出。2)用示波器两通道观察附加观察插口,的波形。可以看出,相敏检波器中整形电路的作用是将输入的波转换成波,使相敏检波器中的电子开关能正常工作。3)将相敏检波器的输出端与低通滤波器的输入端连接,低通输出端接数字电压表20V档。4)示波器两通道分别接相敏检波器输入、输出端。5)适当调节音频振荡器幅值旋钮和移相器“移相”旋钮,观察示波器中
5、波形变化和电压表电压值变化,然后将相敏检波器的输入端改接至音频振荡器180°输出端口,观察示波器和电压表的变化。由上可以看出,当相敏检波器的输入信号与开关信号相时,输出为正极性的全波整流信号,电压表指示正极性方向最大值,反之,则输出负极性的全波整流波形,电压表指示负极性的最大值。6)调节移相器“移相”旋钮,利用示波器和电压表,测出相敏检波器的输入VP-P值与输出直流电压的关系。7)使输入信号与参考信号的相位改变180°,测出上述关系。输入VP-P(V)输出Vo(V)一.数据处理分析:1.根据实验步骤中带下划线部分文字的要求,用示波器和电压表观察实验现象并记录,保存示
6、波器的典型波形图像,以图像的形式插入报告中。2.记录相敏检波器的输入信号Vp-p值与输出直流电压的关系,并作图表示。第二部分:半导体应变片交流半桥的振幅测量实验一.实验目的与要求:说明交流激励源的交流半桥的应用二.实验原理:当梁受到不同的频率信号激励时,振幅不同,带给应变片的应力不同,电桥输出也不同。若激励频率和梁的固有频率相同时,产生共振,此时电桥输出为最大,根据这一原理可以找出梁的固有频率。三.实验所需部件:电桥、音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、电压表、测微头、示波器。低通VΦ1Φ2-+差放相敏检波器电压表0°5HKZ移相Lv5KHZRR
7、RRWAWD四.方法、步骤:1.测量系统的结构原理图和输入输出信号如下图所示。将平行梁上的两个半导体应变片构成交流半桥,请按照该原理图,连接电路,测量臂的振幅。2.交流电桥调平衡。将低频振荡器输出端接至“震荡II”端,此时悬臂梁开始震动。3.用示波器观察差动放大器和低通滤波器的输出波形,注意调节示波器的扫描时间,差动放大器输出的是调幅波。4.固定低频振荡器幅值旋钮不变,电压/频率表放2KHz档,接低频振荡输出端。调节低频振荡频率,用示波器读出系统最大振幅值,此时频率表所表示即为梁的固有频率。一.实验记录分析:1.梁振动时,用示波器观察差放的输出,并记录波形。2.
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