测控电路习题习题四 答案.docVIP

试题四答案 图1所示电路是具有高输入阻抗的交流放大电路，由于它的同相输入端接有隔直电容C１的放电电阻(R１＋R2），因此电路的输入电阻在没有接入电容C２时将减为(R１＋R2）。为了使同相交流放大电路仍具有高的输入阻抗，采用反馈的方法，通过电容C２将运算放大器两输入端之间的交流电压作用于电阻R１的两端。由于处于理想工作状态的运算放大器两输入端是虚短的（即近似等电位），因此R１的两端等电位，没有信号电流流过R１，故对交流而言，R１可看作无穷大。为了减小失调电压，反馈电阻Rf应与(R１＋R2）相等。这种利用反馈使R1的下端电位提到与输入端等电位，来减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路称为自举电路。 在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x线性函数变化。调幅信号的一般表达式可写为： 调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。常用的是线性调频，即让调频信号的频率按调制信号x的线性函数变化。调频信号us的一般表达式可写为： 调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。常用的是线性调相，即让调相信号的相位按调制信号x的线性函数变化。调相信号us的一般表达式可写为： 式中 ── 载波信号的角频率； ── 载波信号的幅度； m ── 调制度。 为开关式全波相敏检波电路。取R1= R2= R3= R4= R5= R6/2。在Uc=1的半周期，T1导通、T2截止，同相输入端被接地，us从反相输入端输入，放大倍数为。在Uc=0的半周期，T1截止、T2导通，反相输入端通过R3接地，us从同相输入端输入，放大倍数为。实现了全波相敏检波。 图3为无限增益多路反馈高通滤波电路，其传递函数为： 通带增益 固有频率 品质因数 五、将按级数展开，近似得， 六、图4为双积分式模数转换电路。它主要由反相积分器N1、过零电压比较器N3、控制电路等组成。转换前，控制电路使计数器清零、开关S4、S5合上，积分器输入端接地，使电容C放电至零。由于N1、N2存在失调电压，积分器输出电压不为零，失调电压存在电容C1上。采样脉冲到来时，转换开始，模拟开关S4、S5打开，S1合上，使输入信号ui被采样加到反相积分器输入端，以ui /RC速率在固定时间T1内向电容器C充电，使积分器输出端电压uC从0开始增加（极性与ui相反），同时启动计数器对时钟脉冲从零开始计数。当到达预定时间T1时，计数器的计数值表示为N1，采样阶段结束，此时计数器发出溢出脉冲使计数器复零，控制电路根据uC的极性，使开关S2、S3之一合上，将与ui极性相反的基准电压uref（或- uref ）加到反相积分器输入端，积分器对uref（或- uref ）以固定速率反向积分，其输出端电压从uC向零电平方向斜变，与此同时计数器重新开始计数，进入比较阶段。当uC下降到零，过零比较器输出端发出关门信号，关闭计数门停止计数，此时计数器值为N2，对应时间间隔为T2。至此一次转换过程结束。 采样阶段结束时，积分器输出电压为 比较阶段结束时，积分器输出电压为 设时冲脉冲周期为TC，故T1=N1TC，T2=N2TC，可得 上式表明计数器记录的脉冲数N2便表示了被测电压ui在T1时间内的平均值，从而实现了A/D转换。 3 Σ x -xy +1 x 1 y xy x y - +1/6