(完整版)天津大學(xué)測控電路期末試題及答案1

.右圖所示電路的輸出電壓為D)2.右圖所示電路的輸出電壓為D)天大期末試題一答案一、選擇題(每小題2分，共20分)1?右圖所示電路為自舉組合電路，其輸入電流i為0u./10kQiu./20kQiu./3OkQ(C)u=u5/(1+8)oiu=-u8/(I+5)oiu=u8/(1-8)oiu=-u8/(1-8)oi3．右圖所示電路中的R為電感傳感器調(diào)幅信號調(diào)相信號調(diào)頻信號調(diào)寬信號4.公式H(S)=K(S2+吒)為S2+a?S+?200二階有源低通濾波器的傳遞函數(shù)二階有源高通濾波器的傳遞函數(shù)二階有源帶通濾波器的傳遞函數(shù)二階有源帶阻濾波器的傳遞函數(shù)5.右圖所示電路的輸入信號u.是代表測量振動(dòng)幅值的交變信號，該電路可實(shí)現(xiàn)負(fù)峰值運(yùn)算正峰值運(yùn)算峰峰值運(yùn)算A)絕對值運(yùn)算

A)6.—個(gè)lObit逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器，其滿量程電壓為10V,若模擬輸入電壓u1V,i其數(shù)字輸出量的數(shù)值為OOO11OO1O1OOO11OO11OOOO1OOO11OOOO1O1O1O1(B)7．在相位跟蹤細(xì)分電路中，相位基準(zhǔn)既是反饋環(huán)節(jié)，又是細(xì)分機(jī)構(gòu)，分頻數(shù)等于細(xì)分?jǐn)?shù)是反饋環(huán)節(jié)，但不是細(xì)分機(jī)構(gòu)是細(xì)分機(jī)構(gòu)，且分頻數(shù)等于細(xì)分?jǐn)?shù)，但不是反饋環(huán)節(jié)既是反饋環(huán)節(jié)，又是細(xì)分機(jī)構(gòu)，細(xì)分?jǐn)?shù)是分頻數(shù)的2倍(A)8．右圖是晶體管三相橋式逆變器，對其特點(diǎn)的敘述哪一個(gè)是不正確的每一相上橋臂晶體管與下橋臂晶體管各導(dǎo)通12OO上、下橋臂晶體管導(dǎo)通狀態(tài)互相間隔6OO各相之間相位差為12OO換流只能在上下橋臂間進(jìn)行(D)在PWM功率轉(zhuǎn)換電路中，有制動(dòng)工作狀態(tài)和不可逆的意思是電路不能提供電動(dòng)機(jī)電樞的反相電流和反相電壓電路能提供電動(dòng)機(jī)電樞的反相電流但不能提供反相電壓電路不能提供電動(dòng)機(jī)電樞的反相電流但能提供反向電壓電路既能提供電動(dòng)機(jī)電樞的反相電流又能提供反相電壓(B)晶閘管的關(guān)斷條件是A.陽極接低電平，陰極接高電平陽極與陰極之間的電流小于其維持電流陽極接低電平，陰極也接低電平與陽極和陰極電壓無關(guān)，僅需門極電壓接低電平(B)

二、簡答題（30分）1?什么是隔離放大電路？畫圖并簡述光電耦合隔離放大電路的基本工作原理。答：隔離放大電路是指電源、輸入放大器及輸出放大器沒有公共端，即不共地。光耦合隔離放大電路的基本原理如圖所示，它是通過中間的一個(gè)光電隔離器將輸入與輸出放大器隔開的，這樣可提高抗干擾能力。光楹合器光楹合器2.什么是雙邊帶調(diào)幅？請寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出其波形。答:雙邊帶調(diào)幅是在調(diào)幅信號中，將載波信號幅值Um取0,從而得到頻帶在o土Oc范圍內(nèi)的調(diào)幅信號。數(shù)學(xué)表達(dá)式：U=mXcosGtcosot=UcosGtcosotsmcxmcX—調(diào)制信號幅度,mG—調(diào)制信號角頻率，o—載波角頻率，X—調(diào)制信號幅度,mcOt

Ot3.如圖所示電路為無限增益多路反饋型二階濾波電路還是壓控電壓源型二階濾波電路？如果想構(gòu)成二階高通濾波電路，Y］?丫5的RC元件該如何選??？答：此電路為無限增益多路反饋二階濾波電路，若要構(gòu)成高通濾波電路，Y1，y2，y3應(yīng)為電容，y4，y5應(yīng)為電阻。4.如圖所示，是一采樣保持電路，簡述電容C］的作用及該電路的優(yōu)缺點(diǎn)?答：此電路中C］為反饋校正電容。在電路的保持階段，V的漏電流及n2的偏置電流在C1上產(chǎn)生的電壓與V的漏電流和n2偏置電流在C上產(chǎn)生的電壓數(shù)值相等,方向相反，這樣就大大減弱了V的漏電流和n2偏置電流對輸出的影響，保持精度提高。此電路的精度很高，但由于電容C1、C等的存在，引入了多個(gè)時(shí)間常數(shù)，故而轉(zhuǎn)換速率下降。即此電路的精度是靠犧牲速度實(shí)現(xiàn)的。K2R25.如圖所示是電容強(qiáng)迫換流的原理圖，圖中匕是主晶閘管，K2是輔助晶閘管，R為負(fù)載電阻，C為換流電容，簡述其工作原理，若R］=R2=100Q，晶閘管的關(guān)斷時(shí)間t10-3秒，確定電容C的取值范圍。K2R2q答：在K1導(dǎo)通時(shí)，Ud通過R2、K1給C充電至電壓兩端電壓為-ud。后來K2導(dǎo)通，C便通過k2，k1放電，放電電流使K1中電流迅速減為零，后C通過Ud，R1放電，直至放電電流為0,C兩端電壓為ud。此過程中匕開始承受一定時(shí)間的反向電壓，從而使匕關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)換流。匕承受反向電

壓的時(shí)間10二rc-in2,而要求to＞「C＞怎=念=14-4uF故電容C應(yīng)大于14.4uF。6．簡述A/D轉(zhuǎn)換電路中分辨率和精度的區(qū)別。A/D轉(zhuǎn)換電路的分辨率是指：將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號時(shí)對應(yīng)一定幅度的電壓范圍，當(dāng)超過這一幅度的電壓時(shí)，輸出的數(shù)字信號將發(fā)生變化。這樣能分辨的電壓范圍即為分辨率。而精度是指：理想的ADC指不含量化誤差的誤差，如元器件的誤差和噪聲等引起的誤差。精度指包含誤差的比例，常用量程的百分比或pp/n表示。三、利用4個(gè)性能相同的傳感器測量一個(gè)軸在4個(gè)截面上的直徑，得到的信號電壓為U］、u2、u3、u4，要想求其平均直徑，可采用什么電路？請畫出電路圖，并寫出電路輸出電壓公式。（7分）解：要求平均直徑，可采用平均值運(yùn)算電路。此題要求四個(gè)電壓的平均值，即為求加權(quán)平均值，可利用加法電路實(shí)現(xiàn)。電路圖如下：取R1=R2=R3=R4=4R5就有：U0=-（U1+U2+U3+U4）/4只要再通過一個(gè)反向電路，就可得到真正的四個(gè)電壓的平均值了。四、如圖所示電路為何種電路？當(dāng)輸入信號us與Uc的波形如圖所示時(shí)，畫出uo在加電容C前后的波形。（8分）UU答：此電路為整流型精密相敏檢波電路。波形如圖:圖齊圖齊圖1為不接電容C的情況下U。的波形；圖2為接電容C的情況下U。的波形五、如圖所示電路為何種放大電路？寫出輸出電壓uo與輸入電壓氣］、ui2之間的關(guān)系式，并說明該電路的主要特點(diǎn)。（10分）Q-氣1OO+Q-氣1OO++-N1u]20kQ100kQ屮Ir?10kQ100kQ*1I—++N3OO0-氣2++OO0-氣2++N2100kQJ—Uo220kQ100kQ此電路為高共模抑制比放大電路。u一u=u一u=―i1o1100Ku一u二i2100Ku一u二Rp?/uo1o2R+100i1100i2?/k100+R100R+200■o2pui2i1o1o2-P(u?/uo1o2R+100i1100i2?/k100+R100R+200■o2pui2i1o1o2-P(ui1i2R+20010020(uo1)=一5xR+200-P(ui1i2i1i2若：R=10Ku=-105(u-u)P0i1i2特點(diǎn)：1、電阻對稱，增益可調(diào)2、共模電壓，飄移，失調(diào)電壓均在RP兩端自動(dòng)消除，不產(chǎn)生影響，具有高共模抑制能力六、下圖是LM131用作電路轉(zhuǎn)換的簡化電路圖，電流源輸出電流i由內(nèi)部基準(zhǔn)電S壓源供給的1.9V參考電壓和外接電阻R決定(i=1.9V/R)。SSS1．簡述該電路的工作原理；當(dāng)u為某一正值時(shí)，畫出電壓u和輸出u的波形；i60若R=R=R=4700，C=0.01uF,當(dāng)輸入電壓為1V時(shí)，求輸出電壓的頻SLtt率。(10分)RR解：1、此電路為V/f轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)U6<q時(shí)，輸出為低電平，Q=0,U0為高電平,S接1，is給CL充電，且U通過Rt給Ct充電。當(dāng)Us達(dá)到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電壓時(shí)，使單穩(wěn)翻轉(zhuǎn)，Q=1，V導(dǎo)通，U0輸出低電平，Ct通過Rt及V放電，CL通過Rl放電。

CL充電時(shí)間Rt,Ct由決定，放電時(shí)間U6,Ui由大小決定。U0就可輸出頻率與Ui有關(guān)的脈沖信號了。2、33、由1.9xln3RtCt=UiTRRiS1.9x1.1x470x0.01七、下圖是微機(jī)細(xì)分原理框圖，兩路原始正交信號為u=Asin0和u=Acos0。12簡述該電路的細(xì)分原理；若想對輸入信號實(shí)現(xiàn)400細(xì)分，如何實(shí)現(xiàn)？寫出相位角對應(yīng)的細(xì)分?jǐn)?shù)的表達(dá)式。（9分）

過零解：1、U],U2經(jīng)比較器后整形為方波。在一個(gè)周期內(nèi)，根據(jù)U],u2的正負(fù)以及大小關(guān)系可以實(shí)現(xiàn)8細(xì)分，然后通過計(jì)算機(jī)內(nèi)部軟件細(xì)分可以達(dá)到更高的細(xì)分精度，實(shí)現(xiàn)更高的細(xì)分。2、若要實(shí)現(xiàn)400細(xì)分，則每一卦限要400/8=50細(xì)分，即將45度角進(jìn)行50細(xì)分，存入計(jì)算機(jī)，表達(dá)式為：k=Z0045八、試用一交流固態(tài)繼電器（AC-SSR，可控220V交流通斷）和一接觸器（3各常開主觸點(diǎn)和一個(gè)常開