电子技术---第8章 信号的运算、测量及处理电路
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第8章集成运算放大器思政引例博观而约取,厚积而簿发。
——苏轼世界上第一台电子计算机的体积非常庞大,占据了167m2的大厅。
如今的手提式计算机可以用手提,手掌式计算机可以放在手心里。
最初的计算机与当今的计算机体积之所以相差如此之大,是因为当今有了集成电路。
目前大多数电子仪器设备都离不开集成电路,如由AD590组成的测溫电路,温度信号转换成电流信号,电流信号再经过转换、运算、放大并以电压形式输出,用电压表来对应显示温度。
在这里,集成运算放大器起了重要的作用,实际上已经成为模拟电子电路中最重要的元器件之一。
前面介绍电路都是由单个元器件构成,就是常说的分立电路,而现在实际应用中大多采用是集成电路,所谓集成电路就是把整个电路中元器件和连线同时制作在一块半导体芯片上构成具有特定功能的电子电路。
1958年,在美国德州仪器公司工作的Jack Killby发明了世界上第一个集成电路。
集成电路出现和应用,标志着电子技术发展到一个新的阶段,它实现材料、元器件、电路三者之间的统一。
与分立元件构成电路相比较,集成电路具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高等优点。
随着集成电路制造工艺的进步,集成度越来越高,有小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)和超大规模(VLSI)之分。
目前的超大规模集成电路可以把上亿个元器件集成在一块小于指甲面积的硅片上。
集成电路分类方式有很多,如果按导电类型分,有双极型、单极型和二者兼容的3种类型。
按功能分,有数字集成电路、模型集成电路以及二者混合型。
模拟集成电路中主要包含集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源和集成AD/DA转换器等多种。
其中集成运算放大器简称集成运放,是集成电路中应用极为广泛的一种。
由于这种放大器早期在模拟计算机中实现数学运算,故名运算放大器。
现在它的应用已远远超出模拟计算的范畴,在信号处理、测量及波形转换、自动控制等领域都得到十分广泛的应用。
首先介绍集成运放的组成、电压传输特性和理想集成运放的工作情况。
(完整版)第⼋章相量图和相量法求解电路第⼋章相量图和相量法求解电路⼀、教学基本要求1、掌握阻抗的串、并联及相量图的画法。
2、了解正弦电流电路的瞬时功率、有功功率、⽆功功率、功率因数、复功率的概念及表达形式。
3、熟练掌握正弦电流电路的稳态分析法。
4、了解正弦电流电路的串、并联谐振的概念,参数选定及应⽤情况。
5、掌握最⼤功率传输的概念,及在不同情况下的最⼤传输条件。
⼆、教学重点与难点1. 教学重点: (1).正弦量和相量之间的关系;(2). 正弦量的相量差和有效值的概念(3). R、L、C各元件的电压、电流关系的相量形式(4). 电路定律的相量形式及元件的电压电流关系的相量形式。
2.教学难点:1. 正弦量与相量之间的联系和区别;2. 元件电压相量和电流相量的关系。
三、本章与其它章节的联系:本章是学习第 9-12 章的基础,必须熟练掌握相量法的解析运算。
§8.1 复数相量法是建⽴在⽤复数来表⽰正弦量的基础上的,因此,必须掌握复数的四种表⽰形式及运算规则。
1. 复数的四种表⽰形式代数形式A = a +j b复数的实部和虚部分别表⽰为: Re[A]=a Im[A]=b 。
图 8.1 为复数在复平⾯的表⽰。
图 8.1根据图 8.1 得复数的三⾓形式:两种表⽰法的关系:或根据欧拉公式可将复数的三⾓形式转换为指数表⽰形式:指数形式有时改写为极坐标形式:注意:要熟练掌握复数的四种表⽰形式及相互转换关系,这对复数的运算⾮常重要。
2. 复数的运算(1) 加减运算——采⽤代数形式⽐较⽅便。
若则即复数的加、减运算满⾜实部和实部相加减,虚部和虚部相加减。
复数的加、减运算也可以在复平⾯上按平⾏四边形法⽤向量的相加和相减求得,如图8.2所⽰。
图 8.2(2) 乘除运算——采⽤指数形式或极坐标形式⽐较⽅便。
若则即复数的乘法运算满⾜模相乘,辐⾓相加。
除法运算满⾜模相除,辐⾓相减,如图8.3⽰。
图 8.3 图 8.4(3) 旋转因⼦:由复数的乘除运算得任意复数A 乘或除复数,相当于A 逆时针或顺时针旋转⼀个⾓度θ,⽽模不变,如图 8.4 所⽰。
电子信号的观察与测量在电子学中,电子信号是指电子设备中传输和处理信息的电流、电压或电场强度的变化。
电子信号可以分为模拟信号和数字信号两种类型。
模拟信号是连续变化的信号,可以表示为连续的波形,例如声音、光线的强度等。
数字信号是离散的信号,只能取有限个特定的离散值,例如计算机中的二进制信号。
观察和测量电子信号的主要工具包括示波器、频谱分析仪、信号发生器等。
下面将详细介绍这些工具和观察测量电子信号的方法。
示波器是用来观察和测量电子信号波形的仪器。
它将电子信号转换成可见的波形图像,以便人们观察和分析。
示波器的工作原理是通过控制电子束在屏幕上绘制出信号的波形。
示波器可以显示信号的振幅、频率、相位、周期、上升时间、下降时间等参数。
示波器的使用可以帮助我们观察到电子信号的不稳定性、干扰、噪声等问题。
频谱分析仪是用来测量电子信号频谱特性的仪器。
它可以将一个复杂的信号分解成不同频率的成分,并显示在频谱图上。
频谱分析仪可以帮助我们观察到信号的频谱分布、频率分量、谐波、杂散等特性。
频谱分析仪在研究和设计通信系统、音频系统、无线电等领域中广泛应用。
信号发生器是用来产生特定频率、振幅、波形和模式的电子信号的仪器。
它可以模拟不同类型的信号,例如正弦信号、方波信号、脉冲信号等。
信号发生器可以帮助我们生成标准的测试信号,用于测试和校准其他电子设备和电路。
在观察和测量电子信号时首先,选择合适的测量设备和工具。
根据所要测量的信号类型和参数,选择适合的示波器、频谱分析仪、信号发生器等设备。
同时,需要根据测量范围、精度、带宽和采样率等要求进行选择。
其次,进行准确的测量配置。
在测量过程中,需要正确连接电路和设备,并设置合适的测量参数。
例如,选择合适的电压和时间刻度、触发方式和触发电平等。
最后,对测量结果进行分析和评估。
观察和测量到的信号波形、频谱图等结果需要进行分析和评估,以便了解信号的特性、性能和问题。
总之,电子信号的观察与测量在电子学领域中起着关键作用。
古天祥电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案(总31页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章测量的基本原理一、填空题1 .某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中,测得其平均值为 20000 转 / 分钟(假定测试次数足够多)。
其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟,则此次测量的绝对误差△x = ______ ,实际相对误差= ______ 。
答案:2 转 / 分钟,%。
2 .在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 ________ 和 ________ 。
答案:间接比较法,直接比较法。
3 .计量的三个主要特征是 ________ 、 ________ 和 ________ 。
答案:统一性,准确性,法律性。
4 . ________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。
答案:比对。
5 .计算分贝误差的表达式为,其中称为 ______ 。
答案:相对误差6 .指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ______ 测量和______测量。
答案:模拟,数字7 .为了提高测量准确度,在比较中常采用减小测量误差的方法,如 ______ 法、 ______法、 ______ 法。
答案:微差、替代、交换二、判断题:1 .狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程()答案:错2 .基准用来复现某一基本测量单位的量值,只用于鉴定各种量具的精度,不直接参加测量。
答案:对3 .绝对误差就是误差的绝对值()答案:错4 .通常使用的频率变换方式中,检波是把直流电压变成交流电压()答案:错5 .某待测电流约为 100mA 。
现有两个电流表,分别是甲表:级、量程为 0~400mA ;乙表级,量程为 0~100mA 。
则用甲表测量误差较小。
答案:错6 .在电子测量中,变频是对两个信号的频率进行乘或除的运算。