测控电路习题课原题
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1、 A 基本原则是使幅频特性在通带内最为平坦,并且单调变化。
(A )巴特沃斯逼近 (B )切比雪夫逼近 (C )贝赛尔逼近 ( D ) 低通滤波2、 A 基本原则是使通带内相频特性线性度最高,群时延函数最接近于常量,从而使相频特性引起的相位失真最小。
(A )贝赛尔逼近 (B )高通滤波 (C )巴特沃斯逼近 ( D ) 低通滤波3、 B 的导通条件:在阳极A 与阴极K 之间加正向电压,同时在门极G 与阴极K 之间加正向电压(触发),这样阳极A 与阴极K 之间即进入导通状态。
(A )继电器 (B )晶闸管 (C )电磁阀 ( D ) 晶体管4、 B 就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。
(A )解调 (B )调制 (C )调幅 ( D ) 鉴相 5、脉冲信号只有0和1两个电平,所以没有 C 。
(A )调频 (B )调制 (C )调幅 ( D ) 解调 6、如图所示电压比较器,当R i U u 时,比较器输出为 B 。
(A )逻辑0电平 (B )逻辑1电平 (C )5V ( D ) 不一定7、为了正确进行信号调制,若被测信号的变化频率为0~100Hz ,通常要求载波信号的频率ωc 至少为 C 。
(A )100Hz (B )200Hz (C )1000Hz ( D )2000Hz8、通带截止频率为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。
(A )通带截止频率 (B )阻带截止频率 (C )转折频率 ( D )中心频率 9、如图所示,该放大电路为 D 。
(A )加法电路 (B )减法电路 (C )反相放大电路 ( D ) 同相放大电路 二、填空1、滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和 分离 各种不同信号的功能。
2、滤波器对不同频率的信号有三种不同的选择作用:在通带内使信号受到 很小 的衰减而通过;在阻带内使信号受到 很大 的衰减而抑制;在通带与阻带之间的一段过渡带使信号受到 不同程度 衰减;3、调频就是用调制信号去控制高频载波信号的 频率 ;5、幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。
《测控电路》试题(A 卷) 答案 - 第 1 套考试说明:本课程为闭卷考试,答案一律答在后面得答题纸上,答在其它地方无效,可携带计算器。
得分阅卷教师一、简答题:(共80 分,将答案写在答题纸上)1、影响测控电路精度的主要因素有哪些?(10 分)答:影响测控电路精度的主要因素有: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、举一例 (画出电路原理图 )说明何谓自举电路,应用于何种场合?(10分)答:自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位,减小向输入回路索取电流,从而提高输入阻抗的电路。
应用于传感器的输出阻抗很高(如电容式,压电式传感器的输出阻抗可达 108Ω以上)的测量放大电路中。
图2-7 所示电路就是它的例子。
3、什么是隔离放大电路?应用于何种场合?(10 分)答:隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合,即信号在传输过程中没有公共的接地端。
它将输入被测信号放大或调制,并由光耦合器 VLC 中的发光二极管装换成光信号,再通过光耦合器中的光电器件(如光敏二极管、光敏晶体管等)变换成电压或电流信号,最后由输出放大器放大输出。
4、什么是电磁兼容性,抑制电磁干扰的措施有哪些。
(10分)答:简称 EMC ,装置或系统在其设置的预定场所投入实际运行时,既不受用围电磁环境的影响,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。
1、抑制噪声源,直接消除干扰原因;2、消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合和辐射;3、加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力,降低其对噪声的敏感度。
5、按功能滤波器可分为哪几类?什么是滤波器的品质因数 ?(10 分)答:按功能滤波器可分为低通、高通、带通与带阻四类。
品质因数,是评价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标:QQ 1/6、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?(10 分)答:为了正确进行信号调制必须要求ωc>>Ω,通常至少要求ωc>10Ω。
2-2 什么是高共模抑制比放大电路?应用何种场合?有抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。
应用于要求共模抑制比大于100dB 的场合,例如人体心电测量。
2-7 线性电桥放大电路中,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?由图2-14 电路的公式(式2-24):并将题设代入,可得U=–UΔR/(2R)=10mV。
设输入失调电压为u 和输入失调电流为I 0s,当输出失调电压小于1mV时,输入失调电压u ﹤(1×10 )/ (1+R/R )=0.5mV;输入失调电流为I0s ﹤(1×10 )/[R (1+R/R )]=4.17μA。
2-11 何谓自举电路?应用于何种场合?请举一例说明之。
自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位,减小向输入回路索取电流,从而提高输入阻抗的电路。
应用于传感器的输出阻抗很高(如电容式,压电式传感器的输出阻抗可达108Ω以上)的测量放大电路中。
图2-7所示电路就是它的例子。
2-13 请根据图2,画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图。
由图X2-3 可得:当开关A 闭合时,Uo=Ui;当开关B闭合时,Uo=10Ui,当开关C 闭合时,Uo=100Ui。
3-1 什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在常用的调制方法有哪几种?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。
调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。
《测控电路》试题(A 卷)答案-第2套考试说明:本课程为 闭卷考试,答案一律答在后面得答题纸上,答在其它地方无效,可携带 计算一、填空题:(每题1分,共25分,将答案写在答题纸上)1、 测控系统由 传感器 、 测量和控制电路 和 执行机构 三部分组成。
2、 对测控电路的主要要求是 精度高 、 响应快 、 转换灵活和可靠性与经济性 。
3、 反相放大电路的优点是 性能稳定,缺点是输入阻抗低 。
4、 电荷放大电路是一种输出电压 与 输入电荷 成比例关系的测量放大电路。
5、 为了使检波电路具有判别信号相位 和 频率 的能力,提高抗干扰能力,需采用相敏 检波电路。
6、 调频就是用 调制信号x 去控制 咼频载波 信号的频率。
7、 脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。
8 、测控系统中信号滤波常用的三种逼近方法为: 巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、贝赛尔逼近。
9、 电压比较器是一种电压-开关信号 转换器。
10、 V/f (电压/频率)转换器能把 输入信号电压 转换成相应的 频率信号 ,故又称为电 压控制(压控)振荡器(VCO )。
11、 继电器是 控制 和 保护 线路中广泛应用的一种自动控制电器。
1. 测量放大电路:在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号 的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。
2. 隔离放大电路:隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合,即信 号在传输过程中没有公共的接地端。
二、概念题(每题 3分,共15分)器 ____ 。
3.信号调制及解调:调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。
在将测量信号调制,并将它和噪声分离, 放大等处理后,还要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4. 包络检波:从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。
幅值调制就是让已调信 号的幅值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。
《测控电路》试题(A 卷)答案-第5套考试说明:本课程为闭卷考试,答案一律答在后面得答题纸上,答在其它地方无效,可携带 计算器 。
一、请写出二阶低通滤波器的传递函数式、频率特性、幅频特性和相频特性。
(15分) 答:二阶低通滤波器, 其传递函数的一般形式为12)(a s a s b s H ++=它的固有频率00a =ω,通带增益00p /a b K =,阻尼系数01/ωαa =,上式又可写为2022p )(ωαωω++=s s K s H其频率特性为 ωαωωωωω02202p )(j K H +-=其幅频特性与相频特性分别为2022022p )()()(ωαωωωωω+-=K A⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-+-≤-=0202002020arctg arctg )(ωωωωωαωπωωωωωαωωϕ二、如下图所示电路a )、b),问图a 、b 各表示什么电路,简述其原理。
(15分)u s >0u sR 2R 1R 3R 4u s∞-+ +N 1∞ -+ + N 2u s <0u o =-u su A R 2R 1R 3R 4u s ∞-+ +N 1∞ -+ + N 2b)a)答:图a 是峰值计算电路。
图中N 1工作在反相放大状态 ,当C U U ->i 时,U 1为负,二极管V D1导通,使C 迅速充电,U C 上升至输出电压i o U U -=。
二极管V D1的导通电压以及放大器N 2的输入失调电压的影响都被消除了。
当输入电压下降时,U 1上升,V D1截止,使N 1、N 2处于分离状态,U 1上升直到二极管V D2导通,放大器N 1构成负反馈,从而避免了过渡饱和。
U i 的反向峰值存于电容C 中,测量结束后,可以通过开关S 放电。
图b 是采样保持电路。
图中的V 为主开关,V 1为隔离开关。
当控制电压U c 为高电平时,NMOS 场效应晶体管V 和V 1导通,电路处于采样阶段。
当控制电压U c 为低电平时,V 和V 1关断,电路处于保持阶段。
测控电路试题库及答案# 测控电路试题库及答案一、选择题1. 在模拟电路中,放大器的基本功能是()。
A. 信号的整形B. 信号的放大C. 信号的滤波D. 信号的转换答案:B2. 测控电路中,数字信号的特点是什么?()A. 连续性B. 离散性C. 线性D. 非线性答案:B3. 以下哪个不是模拟信号的特点?()A. 连续性B. 可无限细分C. 非线性D. 可量化答案:D4. 测控系统中,传感器的作用是将()。
A. 电信号转换为光信号B. 光信号转换为电信号C. 物理量转换为电信号D. 电信号转换为机械量答案:C5. 在数字电路中,逻辑门的基本功能是()。
A. 信号放大B. 信号整形C. 信号转换D. 信号的逻辑运算答案:D二、填空题1. 测控电路中,常用的传感器类型包括温度传感器、________、________等。
答案:压力传感器;位移传感器2. 模拟信号经过________后,可以转换为数字信号。
答案:模数转换器(ADC)3. 在数字电路中,最基本的逻辑门有________、与门、或门、非门等。
答案:异或门4. 测控系统中,数据采集的主要目的是将________转换为计算机可以处理的数字信号。
答案:模拟信号5. 信号的滤波是去除信号中的________部分,保留有用信号。
答案:噪声三、简答题1. 简述模拟信号与数字信号的区别。
答案:模拟信号是连续的信号,可以无限细分,通常表示为波形。
数字信号是离散的信号,以二进制形式存在,表示为0和1,易于存储和传输。
2. 描述传感器在测控系统中的作用。
答案:传感器在测控系统中的作用是将被测量的物理量(如温度、压力、位移等)转换为电信号,供后续电路处理和分析。
3. 解释模数转换器(ADC)的工作原理。
答案:模数转换器(ADC)的工作原理是将模拟信号在一定时间内采样,然后量化为离散的数字值,最后编码成数字信号,以便计算机或其他数字设备处理。
4. 什么是数字滤波器,它与模拟滤波器有何不同?答案:数字滤波器是一种对数字信号进行滤波的设备,它基于数字信号处理技术,通过软件算法实现滤波功能。
习题三章1.右图所示电路中的R 为电感传感器,当对被测量进行测量时,该电路输出为 A. 调幅信号 B. 调相信号C. 调频信号D. 调宽信号 ( )2.什么是双边带调幅?请写出其数学表达式,并画出其波形。
3.如图所示电路为何种电路?当输入信号u s 与U c 的波形如图所示时,画出u A 及u o 在加电容C 前后的波形。
4.相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别? 5.试述图a 所示检波电路的工作原理?电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系,阻值关系如何?写出输出u o 与输入u s 之间的关系式?若U c 与u s 的波形如图b 所示,请画出在不接电容C 的情况下u o 的波形及接上电容C 后u o 的波形。
TccU c uU cU c图a6.图a 所示电路中,U c 与U s 分别为参考信号与调相信号整形后形成的方波信号,其波形如图b 所示,请画出U o 的波形,并分析图a 所示电路的鉴相原理及输出特性。
它的工作范围多大,精度受什么因素影响?7.下要求?u s UC PU SU C8.下图是什么电路?试述其工作原理。
9.下图所示电路是什么电路?试述其工作原理,其参数应怎样选取?。
10.下图是什么电路?试述其工作原理。
(18分)ou11.什么是相敏检波电路的鉴相特性?为什么当相敏检波电路用于在用于调幅信号的解调时,要求参考信号uc 的幅值cm U 远大于调幅信号us 的幅值sm U ,而用于鉴相时常取cm U =sm U 。
12.下图所示电路是什么电路?它在精密测量中有什么功用,试述其工作原理,为保证所需特性,R1 、R2、 R3、 R4应满足什么关系?。
(15分)13.下图所示电路是什么电路?试述其工作原理u ou U。