测控电路_复习提纲

的共模抑制能力是否降低？为什么？
3. 线性电桥放大电路中（见p.31, 图2-18），若u采用直流，其值Ｕ＝ 10V，R1＝R3= R＝120Ω，ΔR＝0.24Ω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？
第三节 隔离放大电路
“测控电路”复习提纲
第一章 绪论 第二章 信号放大电路 第三章 信号调制解调电路 第四章 信号分离电路 第五章 信号运算电路 第六章 信号转换电路
第一章 绪论
第一节 第二节 第三节 第四节 测控电路的功用 对测控电路的主要要求 测控电路的输入信号与输出信号 测控电路的类型与组成
第五节
测控电路的发展趋势
一、什么是隔离放大电路？应用于何种场合？
二、隔离放大电路的基本类型和基本组成。
变压器耦合；光电耦合
三、互补式光电耦合隔离放大电路工作原理分析。
第三章 信号调制解调电路
主要内容：


调制解调的功用与类型
调幅式测量电路
传感器调制和电路调制； 精密检波电路和相敏检波电路及应用

调频式测量电路
传感器调制和电路调制；
第一章 绪论
4.测控电路的输入信号与输出信号类型 模拟信号(非调制信号,已调制信号）； 数字信号(增量码信号；绝对码信号；开关信号） 5. 测控电路中的信号制 信号制是在成套系列仪器仪表测控电路中，各个单元的输入、 输出信号采用何种统一的联络信号问题。 电模拟信号种类： 直流电压(电流)，交流电压(电流)；
图2 开关式相敏检波电路
R1 R f
R1 R f
v us
对理想运放，放大器输出Uwi与输入us之间的关系为
第二节 调幅式测量电路
v Rf R1 R f us R1 U wi v us R1 R f
Rf R1 U wi u s (1 ); ； R1 R f R1 R f
检波器中整形电路的作用；③从相敏检波器输入信号与参考信号
（端口(6))相位关系中能得出相敏检波器的什么工作特性？ 4. 调制信号、载波和调幅信号的时域波形和频域波形。
第二节 调幅式测量电路
三、计算和分析
1. 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？ 2.如图2所示为实验二开关式相敏检波电路，已知R1=Rf，C=0.1µF， R=30KΩ ；频率为5KHz的音频（正弦）电压信号分别由信号输入端（1 ）和（2）输入，作为已调信号和参考信号，① 试计算RC环节的截止 频率，并说明其作用；② 试推导开关式相敏检波电路的输入输出关 系，说明其工作原理；③ 试分别画出信号端（1）、（4）、（5）和 （3）等各点的波形；④ 如果参考信号与已调信号反相，试画出信号 输出端（3）的波形。
u s u s
所以，无论输入信号为正半周或负半周，开关式相敏检波电路输出
U wi u s 。综上所述，开关式相敏检波电路实现了全波检波。
③ 参考信号与已调信号同相，信号端（1）、（4）、（5）、（6）和 （3）等各点的波形如左下图所示；
第二节 调幅式测量电路
④ 参考信号与已调信号反相，信号端（1）、（4）、（5）、（6）和 （3）等各点的波形如右下图所示。
(3) Uwi
② 根据电路结构和已知条件，首 参考信号 先考虑输入信号（已调信号）和参 (2) Uoy 考信号同相的情形。 当输入信号为正半周时，比较 器U3A输出为负，二极管导通，结 型场效应管V截止，输入信号同时 从反相端和同相端进入运放U4A， 此时运放U4A构成一个双端输入放 大器，有: v R f u R1 U ， s wi
鉴频电路（解调）

脉冲调制式测量电路
传感器调制和电路调制； 脉冲调制信号的解调
第一节 调制解调的功用与类型 1. 2. 3. 4. 什么是信号调制？ 什么是解调？ 在测控系统中为什么要采用信号调制？ 在测控系统中常用的调制方法
幅值调制（AM） 频率调制（FM) 相位调制（PM)
脉冲调宽 (PWM)
“测控电路”复习提纲
复习要求
1. 结合课堂讲授、平时作业以及实验，系统地复习本
学期所学内容, 弄清楚每一个电路，不遗留问题。 2. 考试中严格遵守考场纪律，认真答题，对推导和
计算题要求写清楚每一个过程和步骤。
3. 成绩评定： 学时：38/32/6；学分: 2; 实际课堂讲授32学时； 成绩评定比例：期末考试（70%）+平时（30%） [考勤10%；作业10%；实验10%]；
本章基本概念
1.
对测控电路的主要要求（精度高；高的输入阻抗和低的输出阻抗； 响应速度快和动态失真小；转换灵活；可靠性与经济性）； 影响测控电路精度的主要因素（噪声与干扰★；失调与漂移，主 要是温漂；线性度与保真度★ ；输入与输出阻抗的影响）；
2.
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？（模数转换与数模转换；信号形式的转换；量程的变换；信 号的选取；信号处理与运算等）；
第二节 典型测量放大电路
4. 差动输入电桥放大电路和线性电桥放大电路的特点和分析；
5. 自动稳零放大电路特点和工作原理分析；
6. 斩波稳零集成运算放大器电路特点及其工作原理分析。 7. 在实验一中，如图1所示，当电位器POT2的滑动触头滑至最上端
时，试推导差动放大器输出uo与电桥输出v1和v2之间的关系并回答
Us Uoy 已调信号和参考信号同相
Us 已调信号和参考信号反相
0
0 U(4) 比较器输入端信号 t 比较器输出信号 t t
t 比较器输入端信号 t 比较器输出信号 t
U(4) Uoy
0
0
U(5) 0
U(5) 0
U(6) off 0 on
场效应管状态 off on
off
on off t
U(6) on 0 off
第二章 信号放大电路
要掌握的主要内容：
运算放大器的误差及其补偿;
反相放大电路 交流放大电路
典型测量放大电路:
隔离放大电路.
同相放大电路
差动放大电路 高共模抑制比放大电路
电桥放大电路
高输入阻抗放大电路
第一节 运算放大器的误差及其补偿 一、运算放大器输入失调及其补偿
输入失调电压定义和表述 ；
第二节 调幅式测量电路
解：① 根据已知条件，高通RC环节的低频截止频 率如下计算，其主要作用是隔直。
1 1 10 fc 53 Hz 2RC 6.28 30000 0.1 10 6 18840
6
Rf R1 已调信号 (1) Us (4) C U3A + R (5) D V R2 (6) VU4A V+ +
5. 什么是调制信号？什么是载波信号？什么是 已调信号？
第二节 调幅式测量电路
一、基本概念
1. 什么是调幅？写出调幅信号的数学表达式并解释各项参数的物 理意义；画出调制信号、载波和已调信号的波形。 2.确保信号调制正常进行的条件是什么？ 3.信号调制的时域和频域描述分别是什么？ 4. 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？
国际统一信号：过程控制系统的模拟直流电流信号为4～20mA，
模拟直流电压信号为1～5V；国内统一信号：4～20mA，1～5V； 0～10mA，0～10V， 0～5V 。
信号的传输方式有三种：两线制、三线制和四线制
6. 模拟式测量电路和数字式测量电路的基本组成 7. 控制电路的基本组成（开环控制；闭环控制）
工作点应怎么选取？
第四节 脉冲调宽式测量电路
一、基本概念
1. 什么是脉冲调宽？写出脉冲调宽信号的数学表达式并解释各项 参数的物理意义；画出调制信号、载波和已调信号的波形。 2. 比较p.81图3-32和p.93图3-52电路结构,说明电路功能有何不同？
用电阻变化实现脉宽调制的电路中(p.93图3-52），为什么输出
5. 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？
6. 应变片接入交流电桥（p.57 图3-3）组成应变测量，它如何实现调制？ 7. 什么是双边带调幅？试写出其数学表达式，并画出它的波形。 8. 试分析信号相加式调幅电路（p.59图3-7）的工作原理。 9. 什么是包络检波和精密检波方法？ 10.什么是相敏检波？在功能上和结构上具有什么特点？
三、计算和分析
1. 如图2-13b所示同相串联结构电路（p.26)，N1、N2为理想运算放 大器，R1=R2=R3=R4=R，试求其闭环电压放大倍数。
2.
图2-14所示三运放高共模抑制比放大电路(p.27)，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
场效应管状态 on off
on
off t
U(3) 0
相敏检波器输出信号 （已调信号和参考信号同相） t
U(3) 0
相敏检波器输出信号 （已调信号和参考信号反相） t
第三节 调频式测量电路
一、基本概念 1. 什么是调频？写出调频信号的数学表达式并解释各项 参数的物理意义；画出调制信号、载波和已调信号的 波形。 2. 通过改变多谐振荡器的C或R实现调频的电路(p.81图332)结构和原理。 3. 窄脉冲鉴频的基本原理和相应波形。 4. 斜率鉴频电路的基本结构、基本原理和相应波形。 5. 试述p.83图3-35所示双失谐回路鉴频电路的工作原理，
6. ICL7650斩波稳零集成运算放大器是如何提高其共模抑制比的？
7. 何谓高输入阻抗放大电路？应用于何种场合？ 8. 何谓自举电路？应用于何种场合？