测控电路习题习题七 答案.docVIP

试题七答案 1. 图1是由两个通用集成运算放大器N１、N２构成的自举组合电路。设N１、N２为理想运算放大器，由电路可得 ， 输入电阻则为 取R２＝R１ 上式表明，当R２＝R１时运算放大器N１的输入电流i1将全部由N２电路的电流i２2所示电感测微仪电路。图中I是振荡器，II是量程切换电路，III是传感器与电桥，IV是相敏检波电路，V是放大器。晶体管V与变压器T、电容C等构成三点式LC振荡器。振荡器的输出一方面通过二次侧4、5、6、7给传感器供电，实现测量信号的幅值调制；另一方面通过二次侧1、2、3给相敏检波电路提供参考电压。调幅信号经RP3与R1~R4构成的分压器衰减后送入相加放大器N，分压器R1~R4构成量程切换电路，利用它可使电路适应不同大小的输入信号。RP3作调整仪器灵敏度用。送到相加放大器N输入端的还有由RP2输出的调零信号，通过调节RP2使仪器指零。变换量程时测量电桥的输出与调零电压按同样比例衰减。RP1用来补偿电感传感器的零点残余电压。放大器N采用同相输入以提高输入阻抗。热敏电阻Rt作温度补偿用。放大器的输出送到相敏检波电路。还可以从电位器RP5取出电压信号，进行模数转换或作控制用。 3. 图3是异或门鉴相电路。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Us和Uc，将它们送到异或门DG1，异或门输出Uo的脉宽B与Us和Uc的相位差相对应。Uo 用作门控信号，只有当Uo为高电平时，时钟脉冲Cp才能通过门DG2进入计数器。这样进入计数器的脉冲数N与脉宽B成正比，也即与相位差成正比。Uo的下跳沿来到时，发出锁存指令，将计数器计的脉冲数N送入锁存器。延时片刻后将计数器清零。这样锁存器锁存的数N为在Us和Uc的一个周期内进入计数器的脉冲数，它反映Us和Uc的相位差。鉴相器的鉴相范围为0~，它不能鉴别Us和Uc哪个相位超前。鉴相器要求Us和Uc的占空比均为1：1，否则会带来误差。 4. 图4是低通滤波电路，其传递函数为 幅频特性为 通带增益 固有角频率 阻尼系数 5. 图5是由乘法器构成的开平方电路原理图，由图中可得，则。此电路只适用于正输入和正输出的情况，当输入端出现负电压时，输出端电压很快达到负向饱和，电路就不能正常工作。此外在这种电路中输出电压可能为正或为负，为了得到正向Uo输出可在输出端加一个箝位二极管VD。 6. 图6为2位并行比较式A/D转换器Ui﹥UR/2时，N2输出“1”电平，d1=1；当Ui﹥3UR/4时，N3输出“1” 电平，d0=1；当UR/2﹥Ui﹥UR/4时，N2输出“0”， N1输出“1”，d0=1。当UiUR/2时，d0= d1=0。 1