测控电路05
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测控电路第五版李醒飞习题答案
《测控电路第五版习题答案》是一本非常有价值的参考资料,它由李醒飞编著。
本书对于学习和掌握测控电路的基本概念、原理、方法以及相关实验技能具有重要的指导意义。
下面将对该书的习题进行讨论,以便帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
本书共包含了大量的习题,涵盖了从基础理论到实验应用的各个方面。
习题的设计旨在考查读者对于测控电路相关知识的理解、应用能力和解决问题的能力。
每个习题都很实用,能够帮助读者深入了解和掌握测控电路的实际应用。
习题的答案部分对于读者来说是一个重要的参考。
它不仅提供了习题的解题思路,还为读者提供了一种合理的解题方式。
通过仔细研读习题答案,读者可以更好地理解习题所涉及的概念和原理,掌握解题方法和技巧。
同时,通过对答案的学习和比较,读者还可以检验自己的解题能力和理解水平。
在阅读习题答案时,读者需要注重思考和理解。
不仅要明确答案的正确性,还要理解答案的背后的原理和推理过程。
只有通过深入理解答案,读者才能够真正掌握测控电路的知识,提高解题的能力。
同时,读者还可以将习题答案应用到实际问题中。
在实际应用中,读者可以参考习题答案的思路和方法,灵活运用到自己的问题中去。
通过实践和应用,读者不仅可以加深对知识的理解,还可以提高解决实际问题的能力。
总之,《测控电路第五版习题答案》是一本非常有用的参考书籍,它为学习和掌握测控电路知识提供了宝贵的资料和指导。
通过仔细研读习题答案,读者可以深入理解测控电路的基本原理和方法,提高解题能力和实际应用能力。
希望读者能够充分利用这本书籍,取得学习和研究的更大成果。
第三章信号调制解调电路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?在测控系统中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乂很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出來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。
在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从己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。
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。
一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。
也可以用脉冲信号作载波信号。
可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。
3-2什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号?调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。
常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。
用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。
这个用來改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。
在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。
经过调制的载波信号叫己调信号。
3-3什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。
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:u z = ((/m + iwc) cos a)c t式中哄一载波信号的角频率;(/m—调幅信号中载波信号的幅度;m——调制度。
图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。
3-4已知调幅信号表示为Ws(0=(10+0.5xcos(27rxl00r))cos(2^xio40 mV,确定载波信号频率,调制信号频率,调制度。
第二章 信号放大电路2-1 何谓测量放大电路?对其基本要求是什么?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。
对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配;②一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低。
2-2 (1)利用一个741μA 和一只100k Ω的电位器设计可变电源,输出电压范围为1010S V u V -≤≤; (2)如果10S u V =时,在空载状态下将一个1k Ω的负载接到电压源上时,请问电源电压的变化量是多少?(741μA 参数:输入阻抗2d r =MΩ,差模增益200a V mV =,输出阻抗75o r =Ω)(1)电路设计如图X2-1所示:25k 25k 100k L图X2-1(2)由于电压跟随器属于输入串联、输出并联型结构,该结构下的输入、输出阻抗为:()()()511212000001410i d d R r T r a V V β≅+=+=MΩ⨯+⨯≅⨯MΩ()()()1175120000010.375o o o R r T r a V V m β≅+=+=Ω+⨯≅Ω由上式我们可以看出,电压跟随器中的反馈增大了等效输入阻抗,减小了等效输出阻抗,可以达到阻抗变换的效果。
进一步计算得:10110L S L I u R V k m ≅=Ω=A0.37510 3.75S o L u R I m m V μ∆≅=Ω⨯A =2-3 在图2-2所示的电路中,已知110R k =Ω,21R =MΩ,并令运算放大器的100B I n =A 和30OS I n =A ,在以下不同情况下,计算输出失调误差o u 。
(1)0P R =;(2)12P R R R =;(3)12P R R R =,并且把所有电阻阻值缩小为原来的10分之一;(4)在(3)条件的基础上,使用3OS I n =A 的运算放大器。
测控电路第五版李醒飞第五章习题答案测控电路第五版李醒飞第五章习题答案第五章信号运算电路5-1推导题图5-43中各运放输出电压,假设各运放均为理想运放。
(a) 该电路为同相比例电路,故输出为:U 。
1 0.2 0.3V 0.36V(b) 该电路为反相比例放大电路,于是输出为:5 1U o U i - 0.30.15V10 2(c) 设第一级运放的输出为U °1,由第一级运放电路为反相比例电路可知:U o11/2 * 0.3 0.15后一级电路中,由虚断虚短可知, U U 0.5V ,则有:U o U /10k U U o1 /50k于是解得:U o 0.63 V(d) 设第一级运放的输出为U °1,由第一级运放电路为同相比例电路可知:U o11 5/10 0.3 0.45V后一级电路中,由虚断虚短可知,U U 0.5V ,则有:U o U /10k U U o1 /50k于是解得:U o 0.51VOO3Rru-Ruuu u u 5RTRR> I CX)+5-2 试设计一个实现U oU i1 U i2U -R-i51 U i6 U i7 U i8运算的电路。
2图X5-15-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。
(1)推导其输入与输出间的函数关系U。
f U|,u2,u3, u4;(2)如果有& 2R、R3 4R、R4 8R,、R 10k 、R f 20k ,输入u,,u2,u3,u4的范围是0到4V,确定输出的变化范围,并画出u。
与输入的变化曲线。
(1)由运放的虚断虚短特性可知U U 0,则有:U1 U3 U4 U0R1 R2 R3 R4 R f于是有:R f R f R f R fU o —5 —U2 —U3 -UR1 R2 R R4(2)将已知数据带入得到U。
表达式:2U M U i2 0.5U i3 0.25U i4函数曲线可自行绘制5-4理想运放构成图5-45a所示电路,其中R R2 100k 、C1 10uF、C2 5uF5-54b为输入信号波形,分别画出U o1和U o2的输出波形。
第一章绪论1、测控系统主要由传感器(测量装置)、测量控制电路(测控电路)、执行机构组成2、测控电路的主要要求:精、快、灵、可靠3、测控电路的特点:精度高、动态性能好、高的识别和分析能力、可靠性高、经济性好4、为了提高信号的抗干扰能力,往往需要对信号进行调制。
在紧密测量中希望从信号一形成就成为已调制信号,因此常在传感器中进行调制。
5用电感传感器测量工件轮廓形状时—这是一个幅值按被测轮廓调制的已调制信号---称为调幅信号6、用应变片测量梁的变形,并将应变片接入交流电桥。
这时电桥的输出也是调幅信号,载波信号的频率为电桥供电频率,电桥输出信号的幅值为应变片的变形所调制。
7、采用光栅、激光干涉法等测量位移时时传感器的输出为增量码信号。
8、增量码信号是一种反映过程的信号,或者说是一种反映变化增量的信号。
它与被测对象的状态并无一一对应的关系。
9、绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
10、开关信号可视为绝对码信号的特例,当绝对码信号只有一位编码时,就成了开关信号。
开关信号只有0和1两个状态。
11、控制方式可分为开环控制与闭环控制。
12、闭环控制的特点:它的主要特点是用传感器直接测量输出量,将它反馈到输入端与设定电路的输出相比较,当发现他们之间有差异时,进行调节补充:1、信息时代的标志——高性能计算机的发展,速度和容量为其主要标志2、影响测控电路精度的主要因素有哪些?其中那几个因素是最基本的?(1)、噪声与干扰★(2)、失调与漂移,主要是温漂★(3)、线性度与保真度(4)、输入与输出阻抗的影响第二章信号放大电路1、输入失调电压u0s:对于理想运算放大器,输入电压为零,输出电压也必然为零。
然而,实际运算放大器中,前置级的差动放大器并不一定完全对称,必须在输入端加上某一直流电压后才能使输出为零,这一直流电压称之。
2、零点漂移:失调电压随时间和温度而变化,即零点在变动,称之3、输出失调电压u0=(1+R2/R1)u0s4、输出端产生的失调电压u02=-R2I b1+(1+R2/R1)R3I b2若取R3=R1//R2,则u02=R2(I b2-I b1)=R2I0s I0s称为输入失调电流5、绝大部分的运算放大器都是用于反馈状态6、由于运算放大器通常使用在负反馈状态,本来就有1800的相位差,再加上外接和内部电路的RC网络,有可能出现3600的相位差,使电路振荡。