北信科-测控电路-期末经典题目整理.docxVIP

(1)在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应怎样选取载波信号的频率？应怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？

为了正确进行信号调制必须要求ωcΩ，通常至少要求ωc10Ω。这样，解调时滤波器能较好地将调制信号与载波信号分开，检出调制信号。若被测信号的变化频率为0~100Hz，则载波信号的频率ωc1000Hz。调幅信号放大器的通频带应为900~1100Hz。信号解调后，滤波器的通频带应100Hz，即让0~100Hz的信号顺利通过，而将900Hz以上的信号抑制，可选通频带为200Hz。

什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。

答：隔离放大电路是指电源、输入放大器及输出放大器没有公共端，即不共地。光耦合隔离放大电路的基本原理如图所示，它是通过中间的一个光电隔离器将输入与输出放大器隔开的，这样可提高抗干扰能力。

tx

t

x

O

t

O

uc

us

O

t

答：双边带调幅是在调幅信号中，将载波信号幅值Um取0，从而得到频带在范围内的调幅信号。

数学表达式：

—调制信号幅度，—调制信号角频率，—载波角频率，—调制度

如图所示电路为无限增益多路反馈型二阶滤波电路还是压控电压源型二阶滤波电路？如果想构成二阶高通滤波电路，Y1~Y5的RC元件该如何选取？

∞-++NY4Y1Y3Y2Y5Rui(

∞

-

+

+

N

Y4

Y1

Y3

Y2

Y5

R

ui(t)

uo(t)

如图所示，是一采样保持电路，简述电容C1的作用及该电路的优缺点？

答：此电路中C1为反馈校正电容。在电路的保持阶段，V2的漏电流及N2的偏置电流在C1上产生的电压与V的漏电流和N2偏置电流在C上产生的电压数值相等，方向相反，这样就大大减弱了V的漏电流和N2偏置电流对输出的影响，保持精度提高。此电路的精度很高，但由于电容C1、C等的存在，引入了多个时间常数，故而转换速率下降。即此电路的精度是靠牺牲速度实现的。

R1CR2K1K2Ud如图所示是电容强迫换流的原理图，图中K1是主晶闸管，K2是辅助晶闸管，R为负载电阻，C

R1

C

R2

K1

K2

U

d

答：在K1导通时，Ud通过R2、K1给C充电至电压两端电压为-Ud。后来K2导通，C便通过K2，K1放电，放电电流使K1中电流迅速减为零，后C通过Ud，R1放电，直至放电电流为0，C两端电压为Ud。此过程中K1开始承受一定时间的反向电压，从而使K1关断，实现换流。K1承受反向电压的时间，而要求

故电容C应大于14.4uF。

简述A/D转换电路中分辨率和精度的区别。

A/D转换电路的分辨率是指：将连续的模拟信号转换为离散的数字信号时对应一定幅度的电压范围，当超过这一幅度的电压时，输出的数字信号将发生变化。这样能分辨的电压范围即为分辨率。

而精度是指：理想的ADC指不含量化误差的误差，如元器件的误差和噪声等引起的误差。精度指包含误差的比例，常用量程的百分比或pp/n表示。

利用4个性能相同的传感器测量一个轴在4个截面上的直径，得到的信号电压为u1、u2、u3、u4，要想求其平均直径，可采用什么电路？请画出电路图，并写出电路输出电压公式。（7分）

解：要求平均直径，可采用平均值运算电路。此题要求四个电压的平均值，即为求加权平均值，可利用加法电路实现。电路图如下：

取R1=R2=R3=R4=4R5

就有：U0=-(U1+U2+U3+U4)/4

只要再通过一个反向电路，就可得到真正的四个电压的平均值了。

如图所示电路为何种电路？当输入信号us与Uc的波形如图所示时，画出uo在加电容C前后的波形。（8分）

C10k

C

10kΩ

uo

10kΩ

10kΩ

10kΩ

5kΩ

Uc

∞

-

+

+

N1

∞

-

+

+

N2

10kΩ

V1

V2

uA

+us

-

Uc

图1为不接电容C的情况下UO的波形；图2为接电容C的情况下UO的波形

ui1ui2uo1uo2100kΩ10kΩ100k

ui1

ui2

uo1

uo2

100kΩ

10kΩ

100kΩ

20kΩ

20kΩ

100kΩ

uo

100kΩ

∞

+

-

+

N1

IR

∞

-

+

+

N2

∞

-

+

+

N3

此电路为高共模抑制比放大电路。

若：

特点：1、电阻对称，增益可调

2、共模电压，飘移，失调电压均在RP两端自动消除，不产生影响，具有高共模抑制能力

六、下图是LM131用作电路转换的简化电路图，电流源输出电流由内部基准电压源供给的1.9V参考电压和外接电阻决定（）。

1．简述该电路的工作原理；

2．当为某一正值时，画出电压和输出的波形；

3．若，,当输入电压为1V时，求输出电压