《測控電路》復(fù)習(xí)題上網(wǎng) .doc

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1、第一章緒論測控電路在整個測控系統(tǒng)中起著什么樣的作用？傳感器的輸出信號一般很微弱，還可能伴隨著各種噪聲，需要用測控電路將它放大，剔除噪聲、選取有用信號，按照測量與控制功能的要求，進(jìn)行所需演算、處理與變換，輸出能控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的信號。在整個測控系統(tǒng)中，電路是最靈活的部分，它具有便于放大、便于轉(zhuǎn)換、便于傳輸、便于適應(yīng)各種使用要求的特點。測控電路在整個測控系統(tǒng)中起著十分關(guān)鍵的作用，測控系統(tǒng)、乃至整個機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)的性能在很大程度是取決于測控電路。影響測控電路精度的主要因素有哪些，而其中哪幾個因素又是最基本的，需要特別注意？影響測控電路精度的主要因素有：（1）

2、噪聲與干擾；（2）失調(diào)與漂移，主要是溫漂；（3）線性度與保真度；（4）輸入與輸出阻抗的影響。其中噪聲與干擾，失調(diào)與漂移（含溫漂）是最主要的，需要特別注意。為什么說測控電路是測控系統(tǒng)中最靈活的環(huán)節(jié)，它體現(xiàn)在哪些方面？為了適應(yīng)在各種情況下測量與控制的需要，要求測控系統(tǒng)具有選取所需的信號、靈活地進(jìn)行各種變換和對信號進(jìn)行各種處理與運(yùn)算的能力，這些工作通常由測控電路完成。它包括：（1）模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換；（2）直流與交流、電壓與電流信號之間的轉(zhuǎn)換。幅值、相位、頻率與脈寬信號等之間的轉(zhuǎn)換；（3）量程的變換；（4）選取所需的信號的能力，信號與噪聲的分離，不同頻率信號

3、的分離等；（5）對信號進(jìn)行處理與運(yùn)算，如求平均值、差值、峰值、絕對值，求導(dǎo)數(shù)、積分等、非線性環(huán)節(jié)的線性化處理、邏輯判斷等。第二章信號放大電路何謂測量放大電路？對其基本要求是什么？在測量控制系統(tǒng)中，用來放大傳感器輸出的微弱電壓，電流或電荷信號的放大電路稱為測量放大電路，亦稱儀用放大電路。對其基本要求是：①輸入阻抗應(yīng)與傳感器輸出阻抗相匹配；②一定的放大倍數(shù)和穩(wěn)定的增益；③低噪聲；④低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；⑤足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率（無畸變的放大瞬態(tài)信號）；⑥高輸入共模范圍（如達(dá)幾百伏）和高共模抑制比；⑦可調(diào)的閉環(huán)增益；⑧線性好、精度高；⑨成

4、本低。什么是差動放大器？差動放大器:是把二個輸入信號分別輸入到運(yùn)算放大器的同相和反相二個輸入端，然后在輸出端取出二個信號的差模成分，而盡量抑制二個信號的共模成分。請參照圖2-19，根據(jù)手冊中LF347和CD4066的連接圖（即引腳圖），將集成運(yùn)算放大器LF347和集成模擬開關(guān)CD4066接成自動調(diào)零放大電路。LF347和CD4066接成的自動調(diào)零放大電路如圖X2-1。CD4066uoui+5VV–V+R2R1LF347圖X2-1什么是CAZ運(yùn)算放大器？它與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是什么？何種場合下采用較為合適？CAZ運(yùn)算放大器是輪換自動校零集成運(yùn)算放

5、大器的簡稱，它通過模擬開關(guān)的切換，使內(nèi)部兩個性能一致的運(yùn)算放大器交替地工作在信號放大和自動校零兩種不同的狀態(tài)。它與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是由于兩個放大器輪換工作，因此始終保持有一個運(yùn)算放大器對輸入信號進(jìn)行放大并輸出，輸出穩(wěn)定無波動，性能優(yōu)于由通用集成運(yùn)算放大器組成的自動調(diào)零放大電路，但是電路成本較高，且對共模電壓無抑制作用。應(yīng)用于傳感器輸出信號極為微弱，輸出要求穩(wěn)定、漂移極低，對共模電壓抑制要求不高的場合。何謂自舉電路？應(yīng)用于何種場合？請舉一例說明之。自舉電路是利用反饋使輸入電阻的兩端近似為等電位，減小向輸入回路索取電流，從而提高輸入阻抗的電路。應(yīng)

6、用于傳感器的輸出阻抗很高（如電容式，壓電式傳感器的輸出阻抗可達(dá)108Ω以上）的測量放大電路中。圖2-7所示電路就是它的例子。什么是高共模抑制比放大電路？應(yīng)用何種場合？有抑制傳感器輸出共模電壓（包括干擾電壓）的放大電路稱為高共模抑制比放大電路。應(yīng)用于要求共模抑制比大于100dB的場合，例如人體心電測量。圖2-13b所示電路，N1、N2為理想運(yùn)算放大器，R4=R2=R1=R3=R，試求其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。由圖題設(shè)可得u01=ui1(1+R2/R1)=2ui1,u0=ui2(1+R4/R3)–2ui1R4/R3=2ui2–2ui1=2(ui2-ui1)，所以

7、其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Kf=2。圖2-13b電路是什么電路？試述其工作原理。為使其具有所需性能，對電阻值有什么要求？是同相輸入高共模抑制比差動放大電路。由電路可得，所以因輸入共模電壓uic=(ui1+ui2)/2，輸入差模電壓uid=ui2－ui1，可將上式改寫為為了獲得零共模增益，上式等號右邊第一項必須為零，可取此時，電路的差動閉環(huán)增益為這種電路采用了二個同相輸入的運(yùn)算放大器，因而具有極高的輸入阻抗。圖2-14所示電路，N1、N2、N3工作在理想狀態(tài)，R1=R2=100kW，R0=10kW，R3=R4=20kW，R5=R6=60kW，N2同相輸入端接地，

8、試求電路的差模增益？電路的共模抑制能力是否降低？為什么？；；；；；uo=(uO2–uO1)R5