測控電路課后習(xí)題[doc]-文庫吧資料
2025-03-31 05:34本頁面
【正文】 )c)b)圖X311a為輸入調(diào)幅信號us的波形，圖b為N1輸出的反相半波整流信號ua，圖c為N2輸出的全波整流信號uo。因?yàn)殡娙軨的左端接虛地，電容C上的充電電壓不會影響二極管V2的通斷，這種檢波器屬于平均值檢波器。對于低頻信號電容C接近開路，濾波器的增益為R4/R3。 圖311b中加入V1反饋回路一是為了防止在us的正半周期因V2截止而使運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)而進(jìn)入飽和，另一方面也使us在兩個(gè)半周期負(fù)載基本對稱。按圖上所標(biāo)注的極性，可寫出下列方程組： 其中Kd為N1的開環(huán)放大倍數(shù)。在us的負(fù)半周，有ua輸出。圖311b是一種由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的精密檢波電路。而在精密測量與控制中，則有較嚴(yán)格的要求。二極管和晶體管V的特性偏離理想特性會給檢波帶來誤差。OOtta)b)圖X310 包絡(luò)檢波的工作原理a) 調(diào)幅信號 b) 半波檢波后的信號314為什么要采用精密檢波電路？試述圖311 b所示全波線性檢波電路工作原理，電路中哪些電阻的阻值必須滿足一定的匹配關(guān)系，并說明其阻值關(guān)系。包絡(luò)檢波就是建立在整流的原理基礎(chǔ)上的。這種方法稱為包絡(luò)檢波。幅值調(diào)制就是讓已調(diào)信號的幅值隨調(diào)制信號的值變化，因此調(diào)幅信號的包絡(luò)線形狀與調(diào)制信號一致。313什么是包絡(luò)檢波？試述包絡(luò)檢波的基本工作原理。調(diào)幅信號放大器的通頻帶應(yīng)為900~1100 Hz。在這種情況下，解調(diào)時(shí)濾波器能較好地將調(diào)制信號與載波信號分開，檢出調(diào)制信號。圖a為調(diào)制信號，圖b為載波信號，圖c為雙邊帶調(diào)幅信號。載波信號中不含調(diào)制信號，即不含被測量x的信息，因此可以取Um=0，即只保留兩個(gè)邊頻信號。由式（31）調(diào)幅信號可寫為：它包含三個(gè)不同頻率的信號: 角頻率為的載波信號Umcosωct和角頻率分別為ωc177。可以假設(shè)調(diào)制信號x為角頻率為Ω的余弦信號x=XmcosΩt，當(dāng)調(diào)制信號x不符合余弦規(guī)律時(shí)，可以將它分解為一些不同頻率的余弦信號之和。xtOOtusa)b)圖X32 調(diào)頻信號的波形a) 調(diào)制信號 b) 調(diào)頻信號38 為什么在測控系統(tǒng)中常常在傳感器中進(jìn)行信號調(diào)制？為了提高測量信號抗干擾能力，常要求從信號一形成就已經(jīng)是已調(diào)信號，因此常常在傳感器中進(jìn)行調(diào)制。若x=XmcosΩt，則調(diào)頻信號的頻率可在范圍內(nèi)變化。圖a為調(diào)制信號x的波形,它可以按任意規(guī)律變化。調(diào)頻信號us的一般表達(dá)式可寫為： 式中 ── 載波信號的角頻率； ── 調(diào)頻信號中載波信號的幅度； m ── 調(diào)制度。調(diào)頻就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的頻率。圖X31繪出了這種調(diào)幅信號的波形。常用的是線性調(diào)幅，即讓調(diào)幅信號的幅值按調(diào)制信號x線性函數(shù)變化。33 什么是調(diào)幅？請寫出調(diào)幅信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出它的波形。在測控系統(tǒng)中需傳輸?shù)氖菧y量信號，通常就用測量信號作調(diào)制信號。用需要傳輸?shù)男盘柸ジ淖冚d波信號的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。32 什么是調(diào)制信號？什么是載波信號？什么是已調(diào)信號？調(diào)制是給測量信號賦以一定特征，這個(gè)特征由作為載體的信號提供。也可以用脈沖信號作載波信號。在信號調(diào)制中常以一個(gè)高頻正弦信號作為載波信號。調(diào)制就是用一個(gè)信號（稱為調(diào)制信號）去控制另一作為載體的信號（稱為載波信號），讓后者的某一特征參數(shù)按前者變化。而傳感器的輸出信號一般又很微弱，將測量信號從含有噪聲的信號中分離出來是測量電路的一項(xiàng)重要任務(wù)。隔離放大電路主要用于便攜式測量儀器和某些測控系統(tǒng)（如生物醫(yī)學(xué)人體測量、自動化試驗(yàn)設(shè)備、工業(yè)過程控制系統(tǒng)等）中，能在噪聲環(huán)境下以高阻抗、高共模抑制能力傳送信號。見圖X24。CR∞－++NUoBAUi9R90R圖X23214根據(jù)圖229c和式（232），若采用6個(gè)電阻，請畫出電路原理圖，并計(jì)算電阻網(wǎng)絡(luò)各電阻的阻值。∞－++NRUoUiBAR1R2R3圖X22213請根據(jù)圖229b，畫出可獲得100十進(jìn)制增益的電路原理圖。例如圖X22，程序?yàn)锳=0(開關(guān)A斷開) 、B=0(開關(guān)B斷開)時(shí)，放大電路的電壓放大倍數(shù)為R/R1；當(dāng)程序?yàn)锳=1(開關(guān)A閉合) 、B=0(開關(guān)B斷開)時(shí)，放大倍數(shù)為 R2R/[R1（R2+R）]；當(dāng)程序?yàn)锳=0(開關(guān)A斷開)、B=1(開關(guān)B閉合)，放大倍數(shù)為 –R3R/[R1（R3+R）]；當(dāng)程序?yàn)锳=B=1(開關(guān)A、B均閉合)，放大倍數(shù)為–R2R3R/[R1（R2 R3+R3 R +R R2）]。212什么是可編程增益放大電路？請舉例說明之。應(yīng)用于傳感器的輸出阻抗很高（如電容式，壓電式傳感器的輸出阻抗可達(dá)108Ω以上）的測量放大電路中。211 何謂自舉電路？應(yīng)用于何種場合？請舉一例說明之。它與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是由于兩個(gè)放大器輪換工作，因此始終保持有一個(gè)運(yùn)算放大器對輸入信號進(jìn)行放大并輸出，輸出穩(wěn)定無波動，性能優(yōu)于由通用集成運(yùn)算放大器組成的自動調(diào)零放大電路，但是電路成本較高，且對共模電壓無抑制作用。應(yīng)用于電參量式傳感器，如電感式、電阻應(yīng)變式、電容式傳感器等，經(jīng)常通過電橋轉(zhuǎn)換電路輸出電壓或電流信號，并用運(yùn)算放大器作進(jìn)一步放大，或由傳感器和運(yùn)算放大器直接構(gòu)成電橋放大電路，輸出放大了的電壓信號。由圖213b和題設(shè)可得u01 =ui1 (1+R2 /R1)
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