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测控电路课后答案

测控电路课后答案
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第一章绪论

1-1 为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术?

为了获得高质量的产品,必须要求机器按照给定的规程运行。例如,为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。

为了保证产品质量,除了对生产过程的检测与控制外,还必须对产品进行检测。这一方面是为了把好产品质量关,另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确,是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制,进一步完善对生产过程的控制。

生产效率一方面与机器的运行速度有关,另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行,必须要求机器本身的质量高,其控制系统性能优异。要做到这两点,还是离不开测量与控制。

产品的质量离不开测量与控制,生产自动化同样一点也离不开测量与控制。特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化,而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。越是柔性的系统就越需要检测。没有检测,机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件,按最佳的方案运行,这里首先需要的是对外部环境条件的检测,检测是控制的基础。智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化,决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握,它同样离不开检测。

1-2 试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。

为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。

计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案,而这依赖于光刻的精确重复定位,依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞

行,都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。

一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器,对点火时间、燃油喷射、空气燃料比、防滑、防碰撞等进行控制。微波炉、照相机、复印机等中也都装有不同数量的传感器,通过测量与控制使其能圆满地完成规定的功能。

1-3 测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用?传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。

1-4 影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意?影响测控电路精度的主要因素有:

(1)噪声与干扰;

(2)失调与漂移,主要是温漂;

(3)线性度与保真度;

(4)输入与输出阻抗的影响。其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。

1-5 为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面?

为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。它包括:

(1)模数转换与数模转换;

2) 直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率

与脉宽信号等之间的转换;

3) 量程的变换;

4) 选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的

分离等;

5) 对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,

求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。

1-6 测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响?试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。随着

传感器类型的不同,输入信号的类型也随之而异。主要可分为模拟式信号与数字式信号。随着输入信号的不同,测量电路的组成也不同。

图X1-1 是模拟式测量电路的基本组成。传感器包括它的基本转换电路,如电桥,传感器的输出已是电量(电压或电流) 根据被测量的不同,可进行相应的量程切换。传感器的输出一般较小,常需要放大。图中所示各个组成部分不一定都需要。例如,对于输出非调制信号的传感器,就无需用振荡器向它供电,也不用解调器。在采用信号调制的场合,信号调制与解调用同一振荡器输出的信号作载波信号或参考信号。利用信号分离电路(常为滤波器) ,将信号与噪声分离,将不同成分的信号分离,取出所需信号。有的被测参数比较复杂,或者为了控制目的,还需要进行运算。对于典型的模拟式电路,无需模数转换电路和计算机,而直接通过显示执行机构输出,因此图中将模数转换电路和计算机画在虚线框内。越来越多的模拟信号测量电路输出数字信号,这时需要模数转换电路。在需要较复杂的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下,采用计算机。

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图X1-1

增量码数字式测量电路的基本组成见图X1-2。一般来说增量码传感器输出的周期信号也是比较微小的,需要首先将信号放大。传感器输出信号一个周期所对应的被测量值往往不够小,为了提高分辨力,需要进行内插细分。可以对交变信号直接处

理进行细分,也可能需先将它整形成为方波后再进行细分。在

有的情况下,增量码一个周期所对应的量不是一个便于读出的

量(例如,在激光干涉仪中反射镜移动半个波长信号变化一个周期),需要对脉冲当量进行变换。被测量增大或减小,增量码都作周期变化,需要采用适当的方法辨别被测量变化的方向,

辨向电路按辨向结果控制计数器作加法或减法计数。在有的情

况下辨向电路还同时控制细分与脉冲当量变换电路作加或减运

行。采样指令到来时,将计数器所计的数送入锁存器,显示执行机构显示该状态下被测量量值,或按测量值执行相应动作。

在需要较复杂的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下,采用计算机。

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图X1-2 手动采

1-7为什么要采用闭环控制系统?试述闭环控制系统的基本组成及各组成部分的作用。

在开环系统中传递函数的任何变化将引起输出的变化。其次,不可避免地会有扰动因素作用在被控对象上,引起输出的变化。利用传感器对扰动进行测量,通过测量电路在设定上引入一定修正,可在一定程度上减小扰动的影响,但是这种控制方式同样不能达到很高的精度。一是对扰动的测量误差影响控制精度。二是扰动模型的不精确性影响控制精度。比较好的方法是采用闭环控制。

闭环控制系统的的基本组成见图X1-3。它的主要特点是用

传感器直接测量输出量,将它反馈到输入端与设定值相比较,当发现它们之间有差异时,进行调节。这里系统和扰动的传递函数对输出基本没有影响,影响系统控制精度的主要是传感器和比较电路的精度。在图

X1-3中,传感器反馈信号与设定信号之差不直接送到放大电路,而先经过一个校正电路。这主要考虑从发现输出量变化到执行控制需要一段时间,为了提高响应速度常引入微分环节。另外,当输出量在扰动影响下作周期变化时,由于控制作用的滞后,可能产生振荡。为了防止振荡,需要引入适当的积分环节。在实际电路中,往往比较电路的输出先经放大再送入校正电路,然后再次放大。图X1-3为原理性

构成。

图X1-3闭环控制系统的基本组成

第二章信号放大电路

2-1 何谓测量放大电路?对其基本要求是什么?在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配;② 一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低。

2-2 图2-2a 所示斩波稳零放大电路中,为什么采用高、低频两个通道,即R3、G组成的高频通道和调制、解调、交流放大器组成的低频通道?采用高频通道是为了使斩波稳零放大电路能在较宽的频率范围内工作,而采用低频通道则能对微弱的直流或缓慢变化的信号进行低漂移和高精度的放大。

2-3 请参照图2-3 ,根据手册中347 和4066的连接图(即引脚图),将集成运算放大器347和集成模拟开关4066 接成自动调零放大电路。

347 和4066 接成的自动调零放大电路如图X2-1。

2-4什么是运算放大器?它与自动调零放大电路的主要区别是

什么?何种场合下采用较为合适?

运算放大器是轮换自动校零集成运算放大器的简称, 它通过 模拟开关的切换,使内部两个性能一致的运算放大器交替地工 作在信号放大和自动校零两种不同的状态。它与自动调零放大 电路的主要区别是由于两个放大器轮换工作,因此始终保持有 一个运算放大器对输入信号进行放大并输出,输出稳定无波动, 性能优于由通用集成运算放大器组成的自动调零放大电路,但 是电路成本较高,且对共模电压无抑制作用。应用于传感器输 出信号极为微弱,输出要求稳定、漂移极低,对共模电压抑制 要求不高的场合。

2-5请说明7650斩波稳零集成运算放大器是如何提高其共模抑 制比的?

7650 的输出 U o (K i K i K 2)U i K i U osi K ci U c (见式 2-6),其共 模信号误

差项1相当于输入端的共模误差电压’,即

U

K ci

U c K ci U c U c

U c U c ' K 1 K 1 K 2 K 1K 2 K 2CMRR 1 CMRR

式中Ki 、1分别为运算放大器 N 的开环放大倍数和开环共模放大 倍数;K/为运算放大器N 1由侧向端A 输入时的放大倍数;K 2为 运算放大器Nt 的开环放大倍数。设计中可使 K , &>>1, 所以CMRR K 2CMRR 1 ,因此整个集成运算放大器的共模抑制比比 运算放大器N 1的共模抑制比1 (一般可达80)提高了 &倍。

2-6何谓自举电路?应用于何种场合?请举一例说明之。

测控电路第五版李醒飞第五章习题答案

第五章 信号运算电路 5-1推导题图5-43中各运放输出电压,假设各运放均为理想运放。 (a)该电路为同相比例电路,故输出为: ()0.36V V 3.02.01o =?+=U (b)该电路为反相比例放大电路,于是输出为: V 15.03.02 1 105i o -=?-=-=U U (c)设第一级运放的输出为1o U ,由第一级运放电路为反相比例电路可知: ()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中,由虚断虚短可知,V 5.0==+-U U ,则有: ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得: V 63.0o =U (d)设第一级运放的输出为1o U ,由第一级运放电路为同相比例电路可知: ()V 45.03.010/511o =?+=U 后一级电路中,由虚断虚短可知,V 5.0==+-U U ,则有: ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得: V 51.0o =U 5-2 11 图X5-1 u

5-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。 (1)推导其输入与输出间的函数关系()4321,,,u u u u f u o =; (2)如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ,输入4 321,,,u u u u 的范围是0到4V ,确定输出的变化范围,并画出o u 与输入的变化曲线。 (1)由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ,则有: f R u R u R u R u R u 0 44332211-=+++ 于是有: ??? ? ??+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f (2)将已知数据带入得到o U 表达式: ()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-= 函数曲线可自行绘制。 5-4理想运放构成图5-45a 所示电路,其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。图5-54b 为输入信号波形,分别画出1o u 和2o u 的输出波形。 前一级电路是一个微分电路,故()dt dU dt dU C R R i U i i o //*1111-=-=-= 输入已知,故曲线易绘制如图X5-2所示。 图X5-2 后一级电路是一个积分电路,故()??-=-=dt U dt U C R V o o 1122out 2/1 则曲线绘制如图X5-3所示。 图X5-3 /V

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第五章信号运算电路 5-1推导题图5-43中各运放输出电压,假设各运放均为理想运放。 (a) 该电路为同相比例电路,故输出为: U 。 1 0.2 0.3V 0.36V (b) 该电路为反相比例放大电路,于是输出为: 5 1 U o U i - 0.3 0.15V 10 2 (c) 设第一级运放的输出为U °1,由第一级运放电路为反相比例电路可知: U o1 1/2 * 0.3 0.15 后一级电路中,由虚断虚短可知, U U 0.5V ,则有: U o U /10k U U o1 /50k 于是解得: U o 0.63 V (d) 设第一级运放的输出为U °1,由第一级运放电路为同相比例电路可知: U o1 1 5/10 0.3 0.45V 后一级电路中, 由虚断虚短可知, U U 0.5V ,则有: U o U /10k U U o1 /50k 于是解得: U o 0.51V OO 3R ru -R u u u u u 5RT R R > I CX) + 5-2 试设计一个实现 U o U i1 U i2 U -R- i5 1 U i6 U i7 U i8运算的电路。

2 图X5-1

5-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。 (1)推导其输入与输出间的函数关系U。f U|,u2,u3, u4; (2)如果有 & 2R、R3 4R、R4 8R,、R 10k 、R f 20k ,输入u,,u2,u3,u4的范围是0到4V,确定输出的变化范围,并画出u。与输入的变化曲线。 (1)由运放的虚断虚短特性可知U U 0,则有: U1 U3 U4 U0 R1 R2 R3 R4 R f 于是有: R f R f R f R f U o —5 —U2 —U3 -U R1 R2 R R4 (2)将已知数据带入得到U。表达式: 2U M U i2 0.5U i3 0.25U i4 函数曲线可自行绘制 5-4理想运放构成图5-45a所示电路,其中R R2 100k 、C1 10uF、C2 5uF 5-54b为输入信号波形,分别画出U o1和U o2的输出波形。 前一级电路是一个微分电路,故U°1 i*R R1C1 dU i/dt dU〃dt 输入已知,故曲线易绘制如图X5-2所示。 -0

测控电路课后答案

一.1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用? 传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 2影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意? 影响测控电路精度的主要因素有: (1)噪声与干扰; (2)失调与漂移,主要是温漂; (3)线性度与保真度; (4)输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。 3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面? 为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。它包括: (1)模数转换与数模转换; (2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换; (3)量程的变换; (4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等;对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等 二.2-1 何谓测量放大电路?对其基本要求是什么? 在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配; ②一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低 2-7什么是高共模抑制比放大电路?应用何种场合? 有抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。应用于要求共模抑制比大于100dB的场合,例如人体心电测量。 2-8 图2-8b所示电路,N1、N2为理想运算放大器,R4=R2=R1=R3=R,试求其闭环电压放大倍数。 由图2-8b和题设可得u01 =u i1 (1+R2 /R1) = 2u i1 , u0=u i2 (1+R4 /R3 )–2u i1 R4/R3 =2u i2–2

通信线路施工习题和答案

第一章通信企业概述 第十四章?? 1、通信企业的特点有哪些? 答:通信企业的特点如下: ⑴ 通过空间移位传递信息,生产通信效用,不直接生产物质产品。 ⑵通信生产过程就是用户的消费过程。 ⑶ 通信生产必须通过两个以上部门的联合作业,即全程全网联合作业。 ⑷ 通信点多、面广、分散,全网高度集中统一。 ⑸ 通信企业的员工必须有高度的组织性、纪律性,严格执行统一的规章制度和操作标准,确保通信质量。 2、通信企业的服务方针是什么? 答:通信企业生产、服务要遵循迅速、准确、安全、方便这八字方针,这四个方面是相辅相成的,必须全面理解,严格执行, 不可偏废。八字方针是通信企业通信服务的依据,是我们一切活动的指导思想。具体要求如下: ⑴ 迅速就是传递信息要快,要及时; ⑵ 准确就是传递信心不岀差错,不失真,不走样; ⑶ 安全就是不发生事故,不泄密,不毁损,不丢失; ⑷ 方便就是要为用户提供便利。 3、什么是线路?按功能分有哪些种类? 答: ⑴有线通信系统中除各种复用端机和交换设备以外的局外部分称为线路,线路有长途和市内之分。 ⑵按功能区分如下: i连接于长途交换局之间的线路称为长途线路。 ii连接于市话交换局之间的中继线路属市内线路。 iii连接于市话交换局与用户之间的线路称用户环路,属市内线路。 iv连接于长途交换局与市内交换局(端局)之间的线路称为长市中继线路,习惯上归市内线路管辖。 4、市话网是怎样组成的? 答:市内电话网的组成如下: 大、中城市内电话网网路结构,是由汇接局与端局两级交换中心组成。 第二章线路查勘与测量 1、查勘有哪些任务? 摸清线路的起点、必往地点、路层、等级、分线杆地点等。 落实杆面形式、光(缆)程式、端别、发展远景。收集对选择路由、特殊装置地点的要求与意见。 严格按通信行业的《规程》、《规范》、《规法》、《法令》的要求选择好线路路由。 更新改造部分: 对跨越公路、铁路、河流、障碍物的杆号作原杆高、程式的详细记录,提岀应更换的杆高、程式、附属材料及根据地形制定施工方案的建议。 2、写岀测量组的组织分工? 答:测量人员的分工极其操作要点有: ⑴插大旗(标旗); ⑵标引; ⑶侧拉线; ⑷钉标桩; ⑸传递标杆; ⑹测量登记; 3、角深的定义是什么?怎样测量? 答:如下图a所示,自角杆点A沿两侧线路各量AB, AC各位50米,取BC中点D,则AD即为角深长度。 如上图b所示第一法:将5米长皮尺中2.5米处置于角杆A点上,再将皮尺两端点沿两侧线路方向用标杆固定于F、Q两点,然后将皮尺拉直置于内角得E点,量深AE的距离乘以10即得角深。 角深的另一个测量方法是双方拉线法。

测控电路李醒飞第五版第三章习题答案内容

第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在测控系统 中常用的调制方法有哪几种? 在精密测量中,进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号? 调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为: t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率; m U ──调幅信号中载波信号的幅度; m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。

测控电路第五版李醒飞第4章习题答案

第四章信号分离电路 4-1简述滤波器功能,按照功能要求,滤波器可分为几种类型? 滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,即对不同频率信号的幅值有不同的增益,并对其相位有不同的移相作用。按照其功能要求,滤波器可分为低通、高通、带通、带阻与全通五种类型。 4-2按照电路结构,常用的二阶有源滤波电路有几种类型?特点是什么? 常用的二阶有源滤波电路有三种:压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路和双二阶环型滤波电路。 压控电压源型滤波电路使用元件数目较少,对有源器件特性理想程度要求较低,结构简单,调整方便,对于一般应用场合性能比较优良,应用十分普遍。但压控电压源电路利用正反馈补偿RC网络中能量损耗,反馈过强将降低电路稳定性,因为在这类电路中,Q值表达式均包含-Kf项,表明Kf过大,可能会使Q 值变负,导致电路自激振荡。此外这种电路Q值灵敏度较高,且均与Q成正比,如果电路Q值较高,外界条件变化将会使电路性能发生较大变化,如果电路在临界稳定条件下工作,也会导致自激振荡。 无限增益多路反馈型滤波电路与压控电压源滤波电路使用元件数目相近,由于没有正反馈,稳定性很高。其不足之处是对有源器件特性要求较高,而且调整不如压控电压源滤波电路方便。对于低通与高通滤波电路,二者Q值灵敏度相近,但对于图4-17c所示的带通滤波电路,其Q值相对R,C变化的灵敏度不超过1,因而可实现更高的品质因数。 双二阶环型滤波电路灵敏度很低,可以利用不同端输出,或改变元件参数,获得各种不同性质的滤波电路。与此同时调整方便,各个特征参数可以独立调整。适合于构成集成电路。但利用分立器件组成双二阶环电路,用元件数目比较多,电路结构比较复杂,成本高。 4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型?简述这些逼近方式的特点。 测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式可分为巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近与贝赛尔逼近三种类型。 巴特沃斯逼近的基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下,通带内最为平坦。其特点是具有较为理想的幅频特性,同时相频特性也具有一定的线性度。 切比雪夫逼近的基本原则是允许通带内有一定的波动量ΔKp,故在电路阶数一定的条件下,可使其幅频特性更接近矩形,具有最佳的幅频特性。但是这种逼近方式相位失真较严重,对元件准确度要求也更高。 贝赛尔逼近的基本原则是使相频特性线性度最高,群时延函数τ(ω)最接近于常量,从而使相频特性引起的相位失真最小,具有最佳的相频特性。但是这种

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第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在测控系统 中常用的调制方法有哪几种? 在精密测量中,进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号? 调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为: t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率; m U ──调幅信号中载波信号的幅度; m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。

测控电路课后答案(张国雄 第四版)

第一章绪论 1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术? 为了获得高质量的产品,必须要求机器按照给定的规程运行。例如,为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。 为了保证产品质量,除了对生产过程的检测与控制外,还必须对产品进行检测。这一方面是为了把好产品质量关,另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确,是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制,进一步完善对生产过程的控制。 生产效率一方面与机器的运行速度有关,另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行,必须要求机器本身的质量高,其控制系统性能优异。要做到这两点,还是离不开测量与控制。 产品的质量离不开测量与控制,生产自动化同样一点也离不开测量与控制。特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化,而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。越是柔性的系统就越需要检测。没有检测,机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件,按最佳的方案运行,这里首先需要的是对外部环境条件的检测,检测是控制的基础。智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化,决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握,它同样离不开检测。 1-2试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案,而这依赖于光刻的精确重复定位,依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行,都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器,对点火时间、燃油喷射、空

测控电路李醒飞第五版第二章习题答案

第二章信号放大电路 2-1 何谓测量放大电路?对其基本要求是什么? 在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号的放大电路 称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出 阻抗相匹配;②一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入 失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高; ⑨成本低。 2-2 (1)利用一个741 和一只100k 的电位器设计可变电源,输出电压范围为 10V u S 10V ;(2)如果u S 10V 时,在空载状态下将一个1k 的负载接到电压源上时,请问电源电压的变化量是多少?(741 参数:输入阻抗r 2 ,差模增益 d a V mV ,输出阻抗r o 75 ) 200 (1)电路设计如图X2-1 所示: 15V 25k u s I 100k N L 25k R L 15V 图X2-1 (2)由于电压跟随器属于输入串联、输出并联型结构,该结构下的输入、输出阻抗为: 5 R r 1 T r 1 a 2 1 2 0 0 0 0V0 V 1 4 1 0 i d d R r 1 T r 1 a 75 1 200000V V 1 0.375m o o o 由上式我们可以看出,电压跟随器中的反馈增大了等效输入阻抗,减小了等效输出 阻抗,可以达到阻抗变换的效果。 进一步计算得: I u R 10V 1k 10m L S L u R I 0.375 m10m 3.75 V

S o L 1

测控电路李醒飞第五版第三章习题答案

第二章信号调制解调电路 3-1什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在测控系统中常用的调制方法有哪几种? 在精密测量中,进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。 而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电 路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。 3-2什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号? 调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。 调幅就是用调制信号X去控制咼频载波信号的幅值。常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号X线性函数变化。调幅信号u的一般表达式可写为: s = + G> U s (U m mx) cos c t t r3 式中c——载波信号的角频率; U ——调幅信号中载波信号的幅度; m m — — 调 制 度

通信原理课后答案

第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理; 4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化; 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低; 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-5按调制方式,通信系统分类? 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类? 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么? 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一

测控电路(第5版)第八章习题及答案

第八章 连续信号控制电路 8-1 简述典型PWM 控制电路的基本结构。 8-2 PWM 控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象?为什么? 8-3 图8-12所示电路在变为单极式控制时,当负载很轻的情况下电流会在一个 周期内来回变向,试分析此时V 1、V 2、V 3、V 4的开关情况,并绘出电压、电流波形。 图8-12 题8-3图 8-4 何谓PAM 调速?何谓PWM 调速?这两种调速方式有什么不同? 8-5 在120°导电角控制电路中(见图8-20)环形移位寄存器的状态只能有六 个,为什么?当因某种干扰出现其它状态,如001110时,逆变器工作会出现什么情况?如何防止这种情况的发生? u b2 u b4 4 M 2 V 1 V 3 V 4 V 2 V D3 V D2 V D1 V D4 u b1 u b3 E i a A B 1 3

图8-20 题8-5图 8-6 180 导通型逆变器正常工作的必要条件是什么?在某一时刻同时有几个功率器件导通? 8-7 什么是SPWM 控制?采用SPWM 控制有什么好处? 8-8 试分析单相全桥式电压源逆变器(见图8-17)各晶体管在双极性SPWM 调制信号作用下的工作状况,画出输出电压波形。 8-9 常用的变频器有哪几种?试总结它们各自的特点和应用场合。 8-10 AC -DC -AC 变频器的主电路由哪几部分组成?各部分由什么主要元件组成? 8-11 电流源型变频器和电压源变频器的主要区别在哪里?在性能上有什么差异? 第八章 连续信号控制电路 8-1 简述典型PWM 控制电路的基本结构。 典型的PWM 控制电路主要有模拟式PWM 控制电路和数字式PWM 控制电路。 模拟式PWM 控制电路主要由脉冲频率发生器和电压比较器构成,脉冲频率发生器一般用锯齿波发生器或三角波发生器。 b5 b4 b3 b6 D D Q S D 1 D Q Q D S D 2 S D 3 D Q D 4 S Q D Q R D 5 R D 6 光电耦合驱动电路 START LD U b 1 ≥ 1

测控电路课后习题汇总

习题参考答案 (时间仓促,难免有误,请指正,谢谢!) 1-3试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案,而这依赖于光刻的精确重复定位,依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行,都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器,对点火时间、燃油喷射、空气燃料比、防滑、防碰撞等进行控制。微波炉、照相机、复印机等中也都装有不同数量的传感器,通过测量与控制使其能圆满地完成规定的功能。 1-4测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用? 传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 1-5影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意? 影响测控电路精度的主要因素有: (1)噪声与干扰; (2)失调与漂移,主要是温漂; (3)线性度与保真度; (4)输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。 1-7为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面? 为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。它包括: (1)模数转换与数模转换; (2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换; (3)量程的变换; (4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等; (5)对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、

《射频通信电路》习题及解答

习题1: 1.1本课程使用的射频概念所指的频率范围是多少? 解: 本课程采用的射频范围是30MHz~4GHz 1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统,根据表1-1判断其工作波段,并估算相应射频信号的波长。 解: 广播工作在甚高频(VHF )其波长在10~1m 等 1.3从成都到上海的距离约为1700km 。如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海,请问两地交流电的相位差是多少? 解: 84403100.65017000.283330.62102v km f k k λθπ?===?10==?10?== 1.4射频通信系统的主要优势是什么? 解: 1.射频的频率更高,可以利用更宽的频带和更高的信息容量 2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小,通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以提供更多的可用频谱,解决频率资源紧张的问题 4.通信信道的间隙增大,减小信道的相互干扰 等等 1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准,请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。(提示:可以在互联网上搜索。) 解: GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写,意为全球移动通信系统。 CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。 1.6有一个C=10pF 的电容器,引脚的分布电感为L=2nH 。请问当频率f 为多少时,电容器开始呈现感抗。 解: 11 1.1252wL f GHz wC π=?==

既当f=1.125GHz 时,电容器为0阻抗,f 继续增大时,电容器呈现感抗。 1.7 一个L=10nF 的电容器,引脚的分布电容为C=1pF 。请问当频率f 为多少时,电感器开始呈现容抗。 解: 思路同上,当频率f 小于1.59 GHz 时,电感器呈现感抗。 1.8 1)试证明(1.2)式。2)如果导体横截面为矩形,边长分别为a 和b ,请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。 解: R l s =ρσ l ρ, ,s 对于同一个导体是一个常量 当直流时,横截面积2DC S a π= 当交流时,横截面积2AC S a π=? 得:222DC AC R a a R a ππ==?? 2)直流时,横截面积DC S ab = 当交流时,横截面积()()AC S ab a b =--?-? 得:[()()]DC AC R ab R ab a b =--?-? 1.9已知铜的电导率为66.4510/Cu S m σ=?,铝的电导率为64.0010/Al S m σ=?,金的电导率 为64.8510/Au S m σ=?。试分别计算在100MHz 和1GHz 的频率下,三种材料的趋肤深度。 解: 趋肤深度?定义为: ?=在100MHz 时: Cu 为2 mm Al 为 2.539mm Au 为 2.306mm 在1GHz 时: Cu 为0.633 mm Al 为 0.803mm Au 为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm ,长度为l =25mm ,材料为铜。请计算其直流电阻R DC 和在1000MHz 频率下的射频电阻R RF 。 解:

测控电路6习题答案

第六章信号转换电路 6-1 常用的信号转换电路有哪些种类?试举例说明其功能。 常用的信号转换电路有采样/保持(S/H)电路、电压比较电路、V/f(电压/频率)转换器、f/V(频率/电压)转换器、V/I(电压/电流)转换器、I/V(电流/电压)转换器、A/D(模/数)转换器、D/A(数/模)转换器等。 采样/保持(S/H)电路具有采集某一瞬间的模拟输入信号,根据需要保持并输出采集的电压数值的功能。这种电路多用于快速数据采集系统以及一切需要对输入信号瞬时采样和存储的场合,如自动补偿直流放大器的失调和漂移、模拟信号的延迟、瞬态变量的测量及模数转换等。 模拟电压比较电路是用来鉴别和比较两个模拟输入电压大小的电路。比较器的输出反映两个输入量之间相对大小的关系。比较器的输入量是模拟量,输出量是数字量,所以它兼有模拟电路和数字电路的某些属性,是模拟电路和数字电路之间联系的桥梁,是重要的接口电路。可用作鉴零器、整形电路,其中窗口比较电路的用途很广,如在产品的自动分选、质量鉴别等场合均用到它。 V/f(电压/频率)转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号,广泛地应用于调频、调相、模/数转换器、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。f/V(电压/频率)转换器把频率变化信号线性地转换成电压变化信号。广泛地应用于调频、调相信号的解调等。 V/I(电压/电流)转换器的作用是将电压转换为电流信号。例如,在远距离监控系统中,必须把监控电压信号转换成电流信号进行传输,以减少传输导线阻抗对信号的影响。I/V(电流/电压)转换器进行电流、电压信号间的转换。例如,对电流进行数字测量时,首先需将电流转换成电压,然后再由数字电压表进行测量。在用光电池、光电阻作检测元件时,由于它们的输出电阻很高,因此可把他们看作电流源,通常情况下其电流的数值极小,所以是一种微电流的测量。随着激光、光纤技术在精密测量仪器中的普及应用,微电流放大器越来越占有重要的位置。 在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中,必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号,为此要使用模/数转换器(简称A/D转换器或ADC)。相反,经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构如执行电动机等,因此还需要数/模转换器(简称D/A转换器或DAC)将数字量转换成相应的模拟信号。 6-2 试述在S/H电路中对模拟开关、存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求。 选择要求如下: 模拟开关:要求模拟开关的导通电阻小,漏电流小,极间电容小和切换速度快。 存储电容:要选用介质吸附效应小的和泄漏电阻大的电容。

测控电路复习习题及答案

试题一答案 一、选择题 1.右图所示电路为自举组合电路,其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ ( C ) 2.右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u ( D ) 3.公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 ( D ) 4.一个10bit 逐次逼近A/D 转换器,其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 u i

A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 ( B ) 5.在相位跟踪细分电路中,相位基准 A. 既是反馈环节,又是细分机构,分频数等于细分数 B. 是反馈环节,但不是细分机构 C. 是细分机构,且分频数等于细分数,但不是反馈环节 D. 既是反馈环节,又是细分机构,细分数是分频数的2倍( A ) 6.右图是晶体管三相桥式逆变器,对其特点的叙述哪一个是不正确的 A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行( D ) 7.在PWM功率转换电路中,有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压

通信电子线路课后答案

?画出无线电广播发射调幅系统的组成方框图,以及各方框图对应的波形。 ?频率为3-30MHz称为什么频段?对应的波长是多少? 高频,短波波段,波长为10~100m ?简述无线电通信中调制的目的。 无线电通信中调制的目的主要有: 1)实现信道复用,即把多个信号分别安排在不同的频段上同时传输,提高信道的容量;并可以提高通信系统的抗干扰能力; 2)电信号要以电磁波形式有效地辐射,则天线的长度需与电信号的波长相比拟;而实际工作中需传送的原始信号常是低频信号,通过调制,可以信号搬到高频段,实现有效天线发射。 ?FM广播、TV以及导航移动通信均属于哪一波段通信? FM广播、TV以及导航移动通信均属于超短波波段通信。 ?填空题: 一个完整的通信设备应包括信息源(输入设备)、发送设备、信道、接收设备、输出设备。 调制是用音频信号控制载波的幅度、频率、相位。 无线电波传播速度固定不变,频率越高,波长越短。 波长比短波更短的无线电波称为超短波,不能以地面波和天波方式传播,只能以视距波传播。

? 谐振回路品质因数Q 与通频带和选择性有什么关系?提高谐振回路的Q 值,在电路上主 要采用什么手段。 Q ↑,选择性好,但通频带窄;提高Q 值,在电路上可采用部分接入的方式,包括信号源和/或负载部分接入谐振回路。 ? 小信号调谐放大器在性能上存在什么矛盾,解决该矛盾有什么途径。 高频小信号谐振放大器存在通频带和选择性的矛盾。选择性越好,通频带越窄,选择合适的Q 值,尽可能兼顾两者;当不能兼顾时,可采用耦合谐振回路的方式,即两个单谐振回路通过互感或电容临界耦合,获得理想的矩形系数。 ? 影响小信号谐振放大器稳定性的因素是什么?可采用何措施来提高稳定性。 影响小信号谐振放大器稳定性的因素是晶体管存在内部反馈即方向传输导纳y re 的作用。它把输出电压可以反馈到输入端, 引起输入电流的变化, 从而可能引起放大器工作不稳定。 可采用中和法和失配法来消减其影响;其中前者是在电路中引入一反馈,来抵消内部反馈的作用,达到放大器单向化的目的;而后者是通过牺牲增益来换取稳定,通过增大放大器的负载电导,使之与放大器输出电导不匹配,即失配,导致放大器放大倍数降低,以减小内部反馈的影响。采用失配法时为保证增益高的要求,常采用组合放大电路。 ? 如图所示电路中,电感L 的铜损电阻忽略不计,Rs=30k Ω,电感量为100uH ,R L =5k Ω。 i s =1cos(2π×5 ×105t )mA 。若要求回路的有载Q 为50,确定C 1和C 2的值,并计算输出电压。 由I S 的表示式可知信号频率f0=5×105Hz,故谐振回路总电容 pF L f C C C C C 10001010010541 416 10222022121=????==+= -ππ (1) L R Q L 0ω∑= Ω=??????==∴∑K L Q R L 15.710100105250-6 50πω 又L s L s R R R R R '+'=∑ Ω='-='∴∑∑K R R R R R s s L 32.94 则接入系数p C 应满足 3896.0211 ='= += L L c R R C C C p (2) 由(1)和(2)可得pF C pF C 1637,256712==

测控电路李醒飞第五版第二章习题答案

测控电路李醒飞第五版第二章习题答案

第二章 信号放大电路 2-1 何谓测量放大电路?对其基本要求是什么? 在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配;②一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低。 2-2 (1)利用一个741μA 和一只100k Ω的电位器设计可变电源,输出电压范围为1010S V u V -≤≤; (2)如果10S u V =时,在空载状态下将一个1k Ω的负载接到电压源上时,请问电源电压的变化量是多少?(741μA 参数:输入阻抗2d r =MΩ,差模增益 200a V mV =,输出阻抗75o r =Ω) (1)电路设计如图X2-1所示: u s 25k 25k 100k L R 15V +15V -L ∞ + +N 图X2-1 (2)由于电压跟随器属于输入串联、输出并联型结构,该结构下的输入、输出阻抗为: ()()()511212000001410i d d R r T r a V V β?+=+=MΩ?+???MΩ ()()()1175120000010.375o o o R r T r a V V m β?+=+=Ω+??Ω 由上式我们可以看出,电压跟随器中的反馈增大了等效输入阻抗,减小了等效输出阻抗,可以达到阻抗变换的效果。 进一步计算得: 10110L S L I u R V k m ?=Ω=A

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