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做好专题讲座，强调理论与实践并重——以“电路中的反馈调节技术讲座”为例 同济大学电子与信息工程学院 岳继光 今天讲座的主要内容 自动化专业的“万金油”特点 自动化专业与现代（大）信息领域的关系 自动化专业本科课程体系 自动化专业阶段实践教学内容 电子技术的发展也会成为提升自动化技术水平的关键 以《模拟电子技术》课程为例，学生在课堂学习中，涉及了典型的四类反馈控制电路和用于发生波形的正反馈振荡电路。 在高频电路中，反馈控制电路分为： 自动增益控制（AGC）：调整输出电压振幅 自动功率控制（APC）：调整功率放大器输出功率 自动频率控制（AFC）：调整振荡信号的频率 自动相位控制（PLL）：调整振荡信号的相位 电阻测量是军工、民用工业领域中常见的测量参数。若采用常见的电桥法、电位差计法、频率法或数字欧姆表法进行测量，均难以抵消基准电源以及温度的影响；因此需要校准电源。 有基准电压源产生的一个注入电流，流过被测电阻，所产生的电压由一个A/D转换器使之数字化，在转换过程中消除基准电压的影响。 测量原理 测量原理 测量原理 讨论： I1 为何忽略不计？ 启示？ 电路设计离不开计算； 细小问题的研究素养； 创新的源泉在于“求异”。 几种用于测控系统的反馈电路 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 几种用于测控系统的反馈电路 （1） （2） 时钟 D/A 10位计数器 A/D 控制逻辑 恒流源 Rb Ra Uref RL Ro UL ⊿U D(10bit) UDA Io IL - + - （2） Ue 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 负反馈 一种无需校准的电阻测量法（德国学者石吕特） 几种用于测控系统的反馈电路 （3） （4） （5） Ro R Ue RL I1 + - R kR kR U∑ Uo UL Io IL 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 （6） 由(2) （7） A/D 转换结束时： (8) 可见与基准电压无关，故无须校准电源。 将Ue代入（6） 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 精选电阻： (9) 有问题吗？ 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 须有： 分子： 分母： 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 f i d X X X - = 改成正反馈 只有正反馈电路才能产生自激振荡。 + X i – f ? 基本放大器 A 反馈网络 F X + d o X X 启发学生求异—正反馈的用途 自动化学生理解正反馈的片面性——只有振荡器使用正反馈技术 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 使用正反馈技术补偿电阻测量的非线性(中国学者：王欢、沈国民、谢军龙) _ + Rt R1 R2 R3 R4 V+ V- Vi Vo Vg 正反馈 铂热电阻阻值Rt与温度之间存在非线性关系，在0 ~850℃范围内，其电阻与温度的关系为： 其中，a、b 为常数，R0、Rt对应温度为0 ℃ 和 t ℃ 时铂热电阻的阻值，如当分度号为Pt100 时，R0 = 100.00Ω， Pt1000 时，R0 = 1000.00Ω 。 非线性 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 使用正反馈技术补偿电阻测量的非线性(中国学者：王欢、沈国民、谢军龙) _ + Rt R1 R2 R3 R4 V+ V- Vi Vo Vg 正反馈 (1) (2) (3) (4) 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 推导过程： (1) (2) (3) (1-1) (2-1) (2-1) (2-2) (2-3) (2-2) (4) 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 代入 正反馈的应用 (1-1) (2-3) 移项整理 合并整理 (4) 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 合并整理 继续整理 继续整理 (4) 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 Vg加减项整理 Vg合并整理 (4) 得到结果 (4) 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 （5） 令： 且 t=0℃, V0=Vg , 设： 代入（4） 电桥平衡条件 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 （5） 将： （6） 电桥平衡条件 ① ② ④ ③ 0 2，选题、梳理、拓宽、启发是专题讲座关键 正反馈的应用 ④ ⑤ 分子分母同除以 ⑥ ⑦ 令： 理想的I、K值使V0’=k t 2，选