测控电路习题课原题.ppt
复习课,复习课,1.一种分析方法，虚短，虚断，电流结点和为零（或者基尔霍夫定律），可以说是分析整个测控电路的“万金油”。2.对于放大电路来说，主要分析其输入输出关系；即Ad=Vo/Vi;三种基本形式放大倍数，输入输出阻抗公式，特点及应用场合；典型放大电路：自动调零，高输入阻抗，高共模抑制比，隔离放大，可调增益等。,3.对于信号分离电路来说，主要有滤波电路和信号调制解调电路，其中滤波电路主要学习模拟式滤波器，包括压控电压源型的二阶有源滤波电路，无限增益多路反馈型滤波电路。主要会计算其特征参数，公式法或者虚短，虚断，电流结点和为零。公式法设计滤波器。调制解调：调幅式测量电路，包络检波电路，相敏检波电路（鉴相鉴频）,信号运算电路加减混合运算电路，分析及设计；积分微分电路特点及原理；PID调节电路，概念及其各自作用；特征值运算电路：绝对值运算电路。信号转换电路电压比较电路；U/I电流转换电路特点及设计，A/D转换电路（输入输出关系，逐次逼近式A/D转换电路）,PWM控制概念，原理，V-W转换器（三角波，锯齿波）PWM功率转换电路（H桥式）抗干扰技术定义；要素；抑制。,1.请选择合适的运放、电源并设计一个同相放大器，要求其增益为10倍，信号源内阻为100M和信号幅值为10 mV。,2.请选择合适的运放、电源并设计一个反相放大器，要求其增益为100倍和由于运放开环增益有限所引起的增益误差小于1，信号源内阻为100K和信号幅值为10 mV。,3 二阶无限增益多反馈环型带通滤波器如图P4-2所示。试推导该滤波器的传输函数H(s)=Vo(s)/Vi(s)，并写出滤波器的特性参数Kp、02、Q、B的计算公式。(Bf0/Q),4 VCVS型高通滤波器的电路如图P4-3所示，试推导该滤波器的传输函数H(s)并写出该滤波器的特性参数Kp、02、Q。,5 设计一个有源二阶低通滤波，要求B75Hz，Kp8，希望通带内的特性平坦。,6 试画出一个能实现 的加减混合运算电路。,利用线性叠加原理，可以得到：,方法二：如图所示电路,vo,取系数为1/5即可。,7 图P4-2所示的积分电路中，若Ui为占空比1:1的方波信号，其幅值为2V，周期为20ms，试画出相应的Uo波形图。设t=0时，Uo=0，R1=R2=10k，C=1F。,8 如果要将420mA的输入直流电流转换为010V的输出直流电压，试设计其转换电路。,9 图6-25所示为加权电阻网络D/A转换器，若取n=8，UR=10V，R=2R1，试求Din=00110011时的值。,V,10 一个6bit的D/A转换器，具有单向电流输出，当Din=110100时，io=5mA，试求Din=110011时的io值。,11 一个6bit逐次逼近式A/D转换器，分辨率为0.05V，若模拟输入电压ui=2.2V，试求其数字输出量的数值。UR=(26-1)*0.05=3.15V,7-1简述典型PWM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。数字式PWM控制电路主要由计数器和数字比较器或由定时电路和触发器构成。,7-2 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？PWM控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现象。因为四个大功率管分为两组，同一组中的两个晶体管同时导通、同时关断，两组晶体管之间交替地轮流导通和截止，电流可以反向，使得电枢电流始终是连续的。,基本的脉宽调制控制电路包括电压-脉宽转换器和开关式功率放大器两部分，如图7-1所示。运算放大器N工作在开环状态，实现把连续电压信号变成脉冲电压信号。二极管VD在V关断时为感性负载RL提供释放电感储能形成续流回路。N的反相端输入三个信号：一个是锯齿波或三角波调制信号，其频率是主电路所需的开关调制频率，一般为14kHz；另一个是控制电压，其极性与大小随时可变；再一个是负偏置电压，其作用是在时通过Rp的调节使比较器的输出电压为宽度相等的正负方波，如图7-2a所示。当控制电压时，锯齿波过零的时间提前，结果在输出端得,复习：脉冲调制控制电路的工作原理，会画出锯齿波脉宽调制波形图。,到正半波比负半波窄的调制方波(见图7-2b)。当时，锯齿波过零的时间后移，结果在输出端得到正半波比负半波宽的调制方波(见图7-2c)。PWM信号加到主控电路的开关管V的基极时，负载RL两端电压uL的波形如图7-3所示。显然，通过PWM控制改变开关管在一个开关周期T内的导通时间的长短，就可实现对RL两端平均电压UL大小的控制。,简单不可逆PWM控制电路工作原理及特点，会不会发生电流断续现象。教材图7-8。功率开关V的基极由脉宽可调的脉冲电压ub驱动。在一个周期内，当0t 时，ub为正，V饱和导通，电源电压E加到电动机电枢两端。当t T时，ub为负，V截止，电动机电枢失去电源并经二极管VD1续流。电动机的电枢电流是不能反向流动的，即无制动工作状态，一般仅适用于快速性要求不高的场合。而且，这种电路在轻载(或空载)情况下会出现电枢电流断续的现象。,8-1、何谓电磁兼容性?形成电磁干扰的要素有哪些?如何提高电子设备的抗干扰性能?电磁兼容性装置或系统在其设置的预定场所投入实际运行时，既不受周围电磁环境的影响，又不影响周围的环境，也不发生性能恶化和误动作，而能按设计要求正常工作的能力。,形成电磁干扰的要素向外发送干扰的源噪声源。传播电磁干扰的途径噪声的耦合和辐射。承受电磁干扰的客体受扰设备。主要措施：屏蔽、接地、隔离、合理布线、灭弧、净化、滤波和采用专门电路与器件等。,选择题（20分）简答题（50分）设计题（30分）实验电路也会考察,【例1】在图(a)所示电路中，设电路的输入波形如图(b)所示，且在t=0 时,uo=0。（1）试在理想的情况下，画出输出电压的波形。（2）若R=15K，运放的电源电压为15V,画出在上述输入下的输出电压的波形。,(1)的实际值是什么？和理想条件 下的值比，相对误差是多少？,(2)如果要求误差在0.1%以下，集成运放的 至少应该为多少？设 不变。,【例2】反相输入比例运算放大电路如图（a）所示，已知集成运放的开环增益，输入电阻，电阻，问：,【例】理想运放电路如图所示，试求输出电压与输入电压的关系式。,(1)求,(2)若用一个电阻 替换图中的T型电阻网络，为了得到同样的电压增益，应选多大的阻值？,【例3】在实际应用电路中，为了提高反相输入比例运算电路的输入电阻，常用图示电路的T型电阻网络代替一个反馈电阻，设,【例4】在图示电路中，假设A为理想运放，电容初始电压为零。现加入UI1=1V，UI2=-2V，UI3=-3V的直流电压。试计算输出电压UO从0V上升到10V所需的时间。,【例5】电路如图所示，设运放均有理想的特性，写出输出电压uo与输入电压uI1和uI2的关系式。,【例6】如图所示的理想运放电路，可输出对“地”对称的输出电压uo1和uo2，设R1=1K，R2=R4=R5=10K。,(1)试求uo/uI。,(2)若电源电压用15V，uI=1V，电路能否正常工作？,【例7】如图(a)所示电路中，已知R1=Rw=10K，R2=20K，UI=1V，设A为理想运算放大器，其输出电压最大值为12V，试分别求出当电位器Rw的滑动端移动到最上端、中间位置和最下端时的输出电压uo的值。,
