武汉大学测控电路复习重点ppt课件.ppt

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1、测控电路复习课2021/9/151题型：填空题、简答题、分析题、计算题内容包括概念、原理、电路分析、计算等答题要求：简答题只需要写清要点。对推导和计算题要求写清楚过程和步骤。2021/9/152主要内容第一章绪论第二章信号放大电路第三章信号调制解调电路第四章信号分离电路第五章信号运算电路第六章信号转换电路第七章信号细分与辨向电路2021/9/153第一章绪论精密仪器对测控电路的主要要求：精度高，动态性能好，转换灵活，可靠性与经济性影响测控电路精度的主要因素有哪些？其中哪几个因素是最基本的？噪声与干扰；失调与漂移，主

2、要是温漂；线性度与保真度；输入与输出阻抗的影响。其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括：模数转换与数模转换；电量参数的转换；量程的变换；信号的选取；信号处理与运算2021/9/154第一章绪论测控电路的输入信号与输出信号类型模拟信号（非调制信号，已调制信号）数字信号（增量码信号；

3、绝对码信号；开关信号）模拟式测量电路的基本组成数字式测量电路的基本组成控制电路的基本组成（开环控制；闭环控制）2021/9/155第二章信号放大电路要掌握的主要内容：运算放大器的误差及其补偿典型测量放大电路：反相放大器、交流放大电路、同相放大器、基本差动放大器高共模抑制比放大电路★低漂移放大电路★高输入阻抗放大电路★电桥放大隔离放大电路★2021/9/156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？（P24）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

4、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。什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？何谓电桥放大电路？应用于何种场合？何谓自举电路？应用于何种场合？什么是隔离放大电路？应用于何种场合？重点掌握：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

5、没有公共的接地端。隔离放大电路主要用于便携式测量仪器和某些测控系统（如生物医学人体测量、自动化试验设备、工业过程控制系统等）中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号。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。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。由传感器电桥和运

6、算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路。应用于电参量式传感器，如电感式、电阻应变式、电容式传感器等，经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号，并用运算放大器作进一步放大，或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路，输出放大了的电压信号。2021/9/157第二章信号放大电路双运放高共模抑制比放大电路（同相串联结构型）输入输出关系推导三运放高共模抑制比放大电路特点和输入输出关系推导自动稳零放大电路特点和工作原理分析轮换自动校零集成运算放大电路(CAZ)运算放大器的原理斩波稳零集成运算放

7、大器电路特点及其工作原理分析自举式高输入阻抗放大电路工作原理分析差动输入电桥放大电路和线性电桥放大电路的特点和分析互补式光电耦合隔离放大电路工作原理分析重点掌握：2021/9/158三运放高共模抑制比放大电路R3=R4，R5=R62021/9/159特点：1、电阻对称，增益可调2、共模电压，飘移，失调电压均在RP两端自动消除，不产生影响，具有高共模抑制能力2021/9/1510同相串联高共模抑制比放大电路特点：输入阻抗高。2021/9/1511R2绝对不能小于R1，否则输入阻抗为负值，会产生自激。可先选定两个电阻R

8、2=R1，再在R2上串个小电阻，以防负阻出现。2021/9/1512自举电路C2接入前，Ri=R1+R2;C2接入后，R1两端电压相等，Ri接近无穷2021/9/1513自动调零放大电路2021/9/15142.3典型测量放大电路K1K2>>1,K1>>12021/9/15152.3典型测量放大电路2021/9/1516斩波稳零集成运算放大器（ICL7650