《测控电路》复习题.docx

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《测控电路》复习题

第一章绪论

测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？

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？

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？

第二章信号放大电路

何谓测量放大电路？

对其基本要求是什么？

什么是差动放大器？

何谓自举电路？

应用于何种场合？

请举一例说明之。

什么是高共模抑制比放大电路？

应用何种场合？

图2-13b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。

图2-13b电路是什么电路？

试述其工作原理。

为使其具有所需性能，对电阻值有什么要求？

图2-14所示电路，N1、N2、N3工作在理想状态，R1=R2=100k，R0=10k，R3=R4=20k，R5=R6=60k，N2同相输入端接地，试求电路的差模增益？

电路的共模抑制能力是否降低？

为什么？

试求增益可调式差动比例放大电路的电压放大倍数。

何谓电桥放大电路？

应用于何种场合？

试推导图2-16b所示电路uo的计算公式，并根据所推导的公式说明其特点。

图示电路是什么电路？

图中R1=R2>>R，试述其工作原理，写出其输出表达式（8分）

线性电桥放大电路中（见图2-18），若u采用直流，其值Ｕ＝10V，R1＝R3=R＝120Ω，

请根据图2-29b，画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图。

由图X2-3可得：

当开关A闭合时，Uo=Ui；当开关B闭合时，Uo=10Ui，当开关C闭合时，Uo=100Ui。

根据图2-29c和其增益表达式，若采用6个电阻，请画出电路原理图，并计算电阻网络各电阻的阻值。

N=6:

R6=R1+R2+R3+R4+R5,R6+R5=2（R1+R2+R3+R4）

R6+R5+R4=3（R1+R2+R3）,R6+R5+R4+R3=4（R1+R2）,

R6+R5+R4+R3+R2=5R1,

图X2-4

取R1=R，则R6=3R，R5=R，R4=R/2，R3=3R/10，R2=R/5，R1=R。

见图X2-4。

什么是隔离放大电路？

应用于何种场合？

试分析图2-33b电路中的限幅电路是如何工作的？

并写出Ｕo的计算公式。

第三章信号调制解调电路

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？

什么是调制信号？

什么是载波信号？

什么是已调信号？

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。

什么是调频？

请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。

什么是调相？

请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。

什么是脉冲调宽？

请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。

为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？

它的作用通过哪些方面体现？

为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？

在电路进行幅值、频率、相位、脉宽调制的基本原理是什么？

什么是双边带调幅？

请写出其数学表达式，画出它的波形。

在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应当怎样选取载波信号的频率？

应当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？

什么是包络检波？

试述包络检波的基本工作原理。

为什么要采用精密检波电路？

试述图3-11b所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。

试述图3-13所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。

什么是相敏检波？

为什么要采用相敏检波？

相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别是什么？

从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许多相似之处？

它们又有哪些区别？

试述图3-17开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？

并说明其阻值关系。

叙述相加式相敏检波电路P68的工作原理

什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？

为什么对于相位称为鉴相，而对于频率称为选频？

试述图3-35所示双失谐回路鉴频电路的工作原理，工作点应怎么选取？

在用数字式频率计实现调频信号的解调中，为什么采用测量周期的方法，而不用测量频率的方法？

采用测量周期的方法又有什么不足？

为什么图3-32所示电路实现的是调频，而图3-52所示电路实现的是脉冲调宽，它们的关键区别在哪里？

在本章介绍的各种鉴相方法中，哪种方法精度最高？

主要有哪些因素影响鉴相误差？

它们的鉴相范围各为多少？

在图3-46c所示数字式相位计中锁存器的作用是什么？

为什么要将计数器清零，并延时清零？

延时时间应怎样选取？

图示电路是异或门鉴相电路？

Us和Uc为将调相信号与参考信号整形后形成占空比为1：

1的方波信号，试述其工作原理，该鉴相电路存在那些问题。

脉冲调制主要有哪些方式？

为什么没有脉冲调幅？

脉冲调宽信号的解调主要有哪些方式？

为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？

它的作用通过哪些方面体现？

第四章信号分离电路

1．滤波器的分类：

按所处理信号形式不同，滤波器可分为模拟滤波器与数字滤波器

按功能分：

低通、高通、带通、带阻

按电路组成分：

LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器

按传递函数的微分方程阶数分：

一阶、二阶、高阶

2．滤波器常用的三种逼近方法为：

巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、贝赛尔逼近

RC有源滤波电路

3．二阶RC有源滤波器的分类：

压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路、双二阶环滤波电路

4．集成有源滤波器分为两类：

1）、将若干运放和无源元件集成于一体，构成双二阶环滤波电路框架，通过外接元件调节滤波参数改变滤波类型。

2）、采用开关电容技术。

该方法电路简单、调整方便、易于实现数字化编程控制。

5．开关电容滤波原理

简述滤波器功能、分类及主要特性参数。

第五章信号运算电路

绝对值运算电路P141图5-24；

峰值运算电路、P142图5-25

试画出一个能实现

的加减混合运算电路。

该加减混合运算电路如图所示。

第六章信号转换电路

捕捉时间：

从发出采样指令的时刻起，直到输出信号稳定地跟踪上输入信号为止，所需的时间定义为捕捉时间.

关断时间：

从发出保持指令的时刻起，直到输出信号稳定下来为止，所需的时间定义为关断时间。

也称孔径时间

下垂率：

存储电容的电荷泄露所引起的输出电压的变化率，输出放大器所需的输入偏置电流是引起下垂的主要原因。

常用的信号转换电路有哪些种类？

试举例说明其功能。

积分复原型电压、频率转换电路由几部分组成，在图中用虚线框标出，并说明电路的工作原理

积分复原型V/f频率转换电路的工作原理

图6-24V/I转换电路的工作原理

第八章连续信号控制电路

概念：

何谓PAM调速？

何谓PWM调速？

这两种调速方式有什么不同？

PWM的基本电路的组成

简述典型PWM控制电路的基本结构。

三角波脉宽调制电路、锯齿波脉宽调制电路的组成和工作原理。

锯齿波脉宽调制电路的工作原理

数字式脉宽调制电路的组成和工作原理。

（看课件）

PWM功率转换电路有哪几种形式？

制动不可逆PWM功率转换电路电路的工作过程

常用变频控制系统中的变频器分类有哪几种？

交-直-交变频器的控制方式可分为电流型、电压型、PWM型和矢量控制型等

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。

第九章　逻辑与数字控制电路

直流继电器驱动电路的工作原理

通过直流继电器间接控制交流继电器的继电器驱动电路的工作原理

晶闸管导通和的关断条件是什么？

步进电机驱动电路由哪几部分组成？

各有什么作用？

一．名词解释

1.测量放大电路：

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。

2.高共模抑制比电路：

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。

3.有源驱动电路：

将差动式传感器的两个输出经两个运算放大器构成的同相比例差动放大后，使其输入端的共模电压1∶1地输出，并通过输出端各自电阻（阻值相等）加到传感器的两个电缆屏蔽层上，即两个输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动，而不是接地，电缆输入芯线和屏蔽层之间的共模电压为零，这种电路就是有源屏蔽驱动电路。

4.电桥放大电路：

由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路。

5.自举电路：

自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路。

6.可编程增益放大电路：

放大电路的增益通过数字逻辑电路由确定的程序来控制，这种电路称为可编程增益放大电路，亦称程控增益放大电路，简称PGA。

7.隔离放大电路：

隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。

8.信号调制及解调：

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。

9.调幅、调频、调相、脉冲调宽：

调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。

调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。

调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。

脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法

10.包络检波：

从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。

幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。

只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。

这种方法称为包络检波。

10.PAM调速、PWM调速：

将变压与变频分开完成，即在把交流电整流为直流电的同时改变直流电压的幅值，而后将直流电压逆变为交流电时改变交流电频率的变压变频控制方式称为PAM调速。

将变压与变频集中于逆变器一起完成，即交流电整流为直流电时电压恒定，然后由逆变器既完成变频又完成变压的控制方式称为PWM调速。

11.SPWM控制：

在基本的PWM控制电路中，若载频信号用等要三角波，而基准信号采用正弦波，这时的脉宽调制控制就是SPWM控制。