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1、第一章绪论测控电路在整个测控系统中起着什么样地作用?传感器地输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能地要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作地信号.在整个测控系统中,电路是最灵活地部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求地特点.测控电路在整个测控系统中起着十分关键地作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统地性能在很大程度是取决于测控电路.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。影响测控电路精度地主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本地,需要特别注意?影响测控电路精度地主要
2、因素有:(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)输入与输出阻抗地影响.其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要地,需要特别注意.为什么说测控电路是测控系统中最灵活地环节,它体现在哪些方面?为了适应在各种情况下测量与控制地需要,要求测控系统具有选取所需地信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算地能力,这些工作通常由测控电路完成.它包括:聞創沟燴鐺險爱氇谴净。(1)模数转换与数模转换;(2)直流与交流、电压与电流信号之间地转换.幅值、相位、频率与脉宽信号等之间地转换;(3)量程地变换;(4)选取所需地信号地能力,信
3、号与噪声地分离,不同频率信号地分离等;(5)对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、非线性环节地线性化处理、逻辑判断等.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。第二章信号放大电路何谓测量放大电路?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地微弱电压,电流或电荷信号地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;②一定地放大倍数和稳定地增益;③低噪声;④低地输入失调电压和输入失调电流以及低地漂移;⑤足够地带宽和转换速率(无畸变地放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比
4、;⑦可调地闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。什么是差动放大器?34差动放大器:是把二个输入信号分别输入到运算放大器地同相和反相二个输入端,然后在输出端取出二个信号地差模成分,而尽量抑制二个信号地共模成分.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。请参照图2-19,根据手册中LF347和CD4066地连接图(即引脚图),将集成运算放大器LF347和集成模拟开关CD4066接成自动调零放大电路.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。LF347和CD4066接成地自动调零放大电路如图X2-1.CD4066uoui+5VV–V+R2R1LF347图X2-1什么是CAZ运算放大器
5、?它与自动调零放大电路地主要区别是什么?何种场合下采用较为合适?CAZ运算放大器是轮换自动校零集成运算放大器地简称,它通过模拟开关地切换,使内部两个性能一致地运算放大器交替地工作在信号放大和自动校零两种不同地状态.它与自动调零放大电路地主要区别是由于两个放大器轮换工作,因此始终保持有一个运算放大器对输入信号进行放大并输出,输出稳定无波动,性能优于由通用集成运算放大器组成地自动调零放大电路,但是电路成本较高,且对共模电压无抑制作用.应用于传感器输出信号极为微弱,输出要求稳定、漂移极低,对共模电压抑制要求不高地场合.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。何谓自举电路?应用于何种场
6、合?请举一例说明之.自举电路是利用反馈使输入电阻地两端近似为等电位,减小向输入回路索取电流,从而提高输入阻抗地电路.应用于传感器地输出阻抗很高(如电容式,压电式传感器地输出阻抗可达108Ω以上)地测量放大电路中.图2-7所示电路就是它地例子.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。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)地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地场合,例如人体心电测量.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。图2-13b所示电路,N1、N2为理想运算放大器,R4=R2=R1=R3=R,试求其闭环电压放大倍数.
7、籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。由图题设可得u01=ui1(1+R2/R1)=2ui1,u0=ui2(1+R4/R3)–2ui1R4/R3=2ui2–2ui1=2(ui2-ui1),所以其闭环电压放大倍数Kf=2.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。图2-13b电路是什么电路?试述其工作原理.为使其具有所需性能,对电阻值有什么要求?是同相输入高共模抑制比差动放大电路.由电路可得34,所以因输入共模电压uic=(ui1+ui2)/2,输入差模电压uid=ui2-ui1,可将上式改写为渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。为了获得零共模增益,上式等号右边第一项必须为零,可取此时,电路地差动闭环增益为这种
8、电路采用了二个同相输入地运算放大器,因