测控电路课后习题答案

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测控电路习题详解

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测控电路习题详解第一章绪论 (2)第二章信号放大电路 (7)第四章信号分离电路 (14)第五章信号运算电路 (25)第六章信号转换电路 (29)第七章信号细分与辨向电路 (34)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。

测控电路课后答案第六章李醒飞

测控电路课后答案第六章李醒飞

测控电路课后答案第六章李醒飞1. 简介本文档是为了解答测控电路第六章的课后习题而编写的答案。

本章主要探讨了放大电路和滤波器的相关知识。

通过学习本章内容,我们可以理解放大电路的基本原理和滤波器的工作原理,并能够应用这些知识解决测量和控制系统中的实际问题。

2. 放大电路放大电路是测控电路中常见的一种电路,它用于增加输入信号的幅度。

本章主要介绍了放大电路的基本原理以及常用的放大电路类型。

2.1 放大电路的基本原理放大电路的基本原理是利用放大器将输入信号的幅度增大,使得输出信号能够更好地被测量或控制。

放大电路通常由输入端、输出端和放大器三部分组成。

输入端接收输入信号,放大器对输入信号进行处理,然后将处理后的信号输出到输出端。

2.2 常用的放大电路类型本章介绍了两种常见的放大电路类型:电压放大电路和电流放大电路。

2.2.1 电压放大电路电压放大电路是将输入电压信号放大为更大幅度的输出电压信号。

常见的电压放大电路有共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。

2.2.2 电流放大电路电流放大电路是将输入电流信号放大为更大幅度的输出电流信号。

常见的电流放大电路有共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。

3. 滤波器滤波器是用于将输入信号中的某些频率成分滤去或抑制的电路。

本章主要介绍了滤波器的工作原理和常见的滤波器类型。

3.1 滤波器的工作原理滤波器通过选择适当的电路元件和参数来实现对输入信号的频率成分进行滤波。

根据需要滤除或保留的频率范围,可以设计出不同类型的滤波器。

3.2 常见的滤波器类型本章主要介绍了四种常见的滤波器类型:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

3.2.1 低通滤波器低通滤波器用于将输入信号的高频成分滤除,只保留低频成分。

在测控系统中,低通滤波器常用于滤除噪声信号,使得测量结果更加准确。

3.2.2 高通滤波器高通滤波器用于将输入信号的低频成分滤除,只保留高频成分。

在某些应用中,需要滤除低频干扰信号,以保证测控系统的稳定性。

测控电路课后习题答案(全)

测控电路课后习题答案(全)
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
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
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 =ui1 (1+R2 /R1) = 2ui1 , u0=ui2 (1+R4 /R3 )–2ui1 R4/R3 =2ui2–2
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。

测控电路课后习题

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习题参考答案(时间仓促,难免有误,请指正,感谢!)1-3试从你熟识的几个例子说明测量与掌握技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。

为了加工出所需尺寸、外形的高精度零件,机床的刀架与主轴必需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,还必需严格掌握炉温、送风、冶炼时间等运行规程。

为了做到这些,必需对机器的运行状态进行精确检测,当发觉它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,掌握它,使它按规定的要求运行。

计算机的进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,而这依靠于光刻的精确重复定位,依靠于定位系统的精密测量与掌握。

航天放射与飞行,都需要靠精密测量与掌握保证它们轨道的精确性。

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、防碰撞等进行掌握。

微波炉、照相机、复印机等中也都装有不同数量的传感器,通过测量与掌握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,依据测量与掌握功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能掌握执行机构动作的信号。

在整个测控系统中,电路是最敏捷的部分,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特别关键的作用,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,需要特殊留意?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,需要特殊留意。

1-7为什么说测控电路是测控系统中最敏捷的环节,它体现在哪些方面?为了适应在各种状况下测量与掌握的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、敏捷地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的力量,这些工作通常由测控电路完成。

测控电路课后习题答案

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实例三:液位测控电路
0 电路组成:由传感器、放大器、比较器和执行机构等组成
1 0
实例应用:可用于化工、石油、食品等行业的液位测控
3
பைடு நூலகம்工作原理:传感器将液位信号转换为电信号,放大
0
器将信号放大后送至比较器与设定值进行比较,根
2
据比较结果控制执行机构动作,实现液位的自动控

0 电路特点:结构简单、可靠性强、易于实现自动化控制
习题二答案
• 题目:简述测控电路的基本组成。 答案:测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集 被测量的信息,信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理,转换电路将模拟信号转换为数字信号,执行机构则根据 控制信号对被控对象进行控制。
• 答案:测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集被测量的信息,信号调理电路对传感器输出的信号进 行放大、滤波等处理,转换电路将模拟信号转换为数字信号,执行机构则根据控制信号对被控对象进行控制。
采集电路:放大器、滤波器、模 数转换器等
添加标题
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采集方法:直接采集和间接采集
采集注意事项:保证信号的准确 性和可靠性
信号的放大与滤波
信号放大:通过电子元件将微弱信号进行放大,以便于测量和控制 滤波:利用滤波器对信号进行筛选,去除噪声干扰,提取有用信号
信号的转换与输出
信号的转换:将输入的模拟信号转换为数字信号,便于计算机处理

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工作原理:压力传感 器将压力信号转换为 电信号,经过信号调 理电路处理后,再通 过A/D转换器转换为 数字信号,最后由微 控制器进行数据处理

(完整版)测控电路课后习题答案

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第一章绪论1- 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。

1- 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。

1- 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;(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- 4 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)。

测控电路 课后答案 第四章

测控电路 课后答案 第四章

第四章 信号分离电路4-1 简述滤波器功能、分类及主要特性参数。

滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统。

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两类;按功能滤波器可分为低通、高通、带通与带阻四类。

滤波器主要特性参数包括:1) 特征频率 滤波器的频率参数主要有:①通带截频π2/p p ω=f 为通带与过渡带的边界点,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。

②阻带截频π2/r r ω=f 为阻带与过渡带的边界点,在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一个人为规定的下限。

③转折频率π2/c c ω=f 为信号功率衰减到12/(约3dB)时的频率,在很多情况下,也常以c f 作为通带或阻带截频。

④当电路没有损耗时,固有频率π2/00ω=f ,就是其谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。

2)增益与衰耗 滤波器在通带内的增益并非常数。

①对低通滤波器通带增益P K 一般指ω=0时的增益;高通指ω→∞时的增益;带通则指中心频率处的增益。

②对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数。

③通带增益变化量p K ∆指通带内各点增益的最大变化量,如果p K ∆以dB 为单位,则指增益dB 值的变化量。

3) 阻尼系数与品质因数 阻尼系数α是表征滤波器对角频率为ω0信号的阻尼作用,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标,它是与传递函数的极点实部大小相关的一项系数。

它可由式(4-3)所示的传递函数的分母多项式系数求得:21ωαj j a a =α的倒数α1/=Q 称为品质因数,是评价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标,Q 为:ωω∆=Q 式中的ω∆为带通或带阻滤波器的3dB 带宽,0ω为中心频率,在很多情况下中心频率与固有频率ω0相等。

4)灵敏度 滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。

滤波器某一性能指标y 对某一元件参数x 变化的灵敏度记作S x y ,定义为:xx yy S y x d d =灵敏度是滤波电路设计中的一个重要参数,可以用来分析元件实际值偏离设计值时,电路实际性能与设计性能的偏离;也可以用来估计在使用过程中元件参数值变化时,电路性能变化情况。

测控电路第四版答案

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测控电路第四版答案【篇一:测控电路课后答案(张国雄_第四版)】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。

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第一章绪论1-1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。

1-2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。

1-3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;(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。

1-4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。

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手动采样测量变化的方向,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。

1-5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2-4 什么是CAZ 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CAZ 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ICL7650斩波稳零集成运算放大器是如何提高其共模抑制比的ICL7650的输出c c10s11i 2'11o )(U K U K U K K K U +++=(见式2-6),其共模信号误差项K c1U c 相当于输入端的共模误差电压U c ˊ,即CMRR U CMRR K U K K U K K K K U K U 'c12c 21c 1c 211c 1c c ==≈+='式中K 1、K c1分别为运算放大器N 1的开环放大倍数和开环共模放大倍数;K 1'为运算放大器N 1由侧向端A 1输入时的放大倍数;K 2为运算放大器N 2的开环放大倍数。

设计中可使K 1'≈K 1, K 2>>1,所以12CMRR K CMRR =,因此整个集成运算放大器的共模抑制比CMRR 比运算放大器N 1的共模抑制比CMRR 1(一般可达80dB )提高了K 2倍。

2-6 何谓自举电路应用于何种场合请举一例说明之。

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。

应用于传感器的输出阻抗很高(如电容式,压电式传感器的输出阻抗可达108Ω以上)的测量放大电路中。

图2-7所示电路就是它的例子。

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,N 1、N 2为理想运算放大器,R 4=R 2=R 1=R 3=R ,试求其闭环电压放大倍数。

由图2-8b 和题设可得u 01 =u i1 (1+R 2 /R 1) = 2u i1 , u 0=u i2 (1+R 4 /R 3 )–2u i1 R 4/R 3 =2u i2–2 u i1=2(u i2-u i1),所以其闭环电压放大倍数K f =2。

2-9 图2-9所示电路,N 1、N 2、N 3工作在理想状态,R 1=R 2=100k ,R P =10k ,R 3=R 4=20k ,R 5=R 6=60k ,N 2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 由图2-9和题设可得u o = (u o2–u o1) R 5 / R 3 =3(u o2–u o1 ), u o1 = u i1 (1 + R 1 /R p )–u i2 R 1/R p =11u i1, u o2= u i2(1+R 2/R p )–u i1 R 2/R p =–10u i1, 即u o =3(–10u i1–11u i1)=–63u i1,因此,电路的差模增益为63。

电路的共模抑制能力将降低,因N 2同相输入端接地,即u i2=0,u i1的共模电压无法与u i2的共模电压相抵消。

2-11 何谓电桥放大电路应用于何种场合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。

应用于电参量式传感器,如电感式、电阻应变式、电容式传感器等,经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号,并用运算放大器作进一步放大,或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路,输出放大了的电压信号。

2-13 线性电桥放大电路中(见图2-14),若u 采用直流,其值U=10V ,R 1=R 3= R =120Ω,ΔR =Ω时,试求输出电压Uo 。

如果要使失调电压和失调电流各自引起的输出小于1mV ,那么输入失调电压和输入失调电流应为多少 由图2-14电路的公式(式2-24):u R R R R u R R R R R R R u 31231231312o ))(1(+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++=并将题设代入,可得U o =–U ΔR /(2R )=10mV 。

设输入失调电压为u 0s 和输入失调电流为I 0s ,当输出失调电压小于1mV 时,输入失调电压u 0s ﹤(1×10–3)/ (1+R 2/R 1)=;输入失调电流为I 0s ﹤(1×10–3)/[R 1 (1+R 2/R 1)]=μA 。

2-15 请根据图2-22b ,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,U o =U i ;当开关B 闭合时,U o =10U i ,当开关C 闭合时,U o =100U i 。

2-16 根据图2-22c和式(2-32),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,取R1=R,则R6=3R,R5=R,R4=R/2,R3=3R/10,R2=R/5,R1=R。

见图X2-4。

2-17 什么是隔离放大电路应用于何种场合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。

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