习题讲解1.ppt

习题讲解1-7什么是“自上而下”的设计方法？1-9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：
（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的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换；
（3）量程的变换；
（4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等；
（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、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。
因此，将测控电路称之为测控系统中最灵活的环节。2-3请选择合适的运放、电源并设计一个同相放大器，要求其增益为10倍，信号源内阻为100MΩ和信号幅值为10mV。2-4反相放大器、同相放大器在性能上有何不同，它们各自适合什么场合?2-5请选择合适的运放、电源并设计一个反相放大器，要求其增益为100倍和由于运放开环增益有限所引起的增益误差小于1％，信号源内阻为100KΩ和信号幅值为10mV。根据已知条件，开环增益造成的增益误差小于1％:2-7图P2—2所示为单臂桥式电路．试推导电路Vo的计算公式。并根据计算公式说明其特点。如果Vf＝10V，Ro＝100Ω，δ＝1％，请计算输出电压。如果要使失调电压和失调电流所引起的输出均小于1mV，那么要求运放的失调电压和失调电流各为多少?3-5试述图3-16开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
解：如图所示。
图a中，在Uc=“1”的半周期，同相输入端被接地，us只从反相输入端输入，放大器的放大倍数为-1，输出信号uo如图c和图d中实线所示。在Uc=“0”的半周期，V截止，us同时从同相输入端和反相输入端输入，放大器的放大倍数为+1，输出信号uo如图c和图d中虚线所示。

图b中，取R1=R2=R3=R4=R5=R6/2。在Uc=“1”的半周期，Vl导通、V2截止，同相输入端被接地，us从反相输入端输入，放大倍数为。在Uc＝“0”的半周期，Vl截止、V2导通，反相输入端通过R3接地，us从同相输入端输入，放大倍数为效果与图a相同，实现了全波相敏检波。3-6相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别是什么？3-7为什么要采用精密检波电路？试述图3-10b所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。4-9二阶无限增益多反馈环型带通滤波器如图P4-2所示。试推导该滤波器的传输函数H(s)=Vo(s)/Vi(s)，并写出滤波器的特性参数Kp、ω02、Q、B的计算公式。(B＝f0/Q)4-10VCVS型高通滤波器的电路如图P4-3所示，试推导该滤波器的传输函数H(s)并写出该滤波器的特性参数Kp、ω02、Q。4-13设计一个有源二阶低通滤波，要求B＝75Hz，Kp＝8，希望通带内的特性平坦。方法一：如图所示电路。解：分析：该电路实际上可以由两个同相加法器和一个基本差分减法器来实现。各电路参数设计如下：(2)减法器。各电路参数设计如下：利用线性叠加原理，可以得到：取系数为1/5即可。5-4图P4-1所示的积分电路中，积分电容C=1F，=100ms，若放大器的U0s=2mV，要求输入偏置电流IB对积分器的影响不超过U0s影响，试选择运算放大器的Ib。5-5图P4-2所示的积分电路中，若Ui为占空比1:1的方波信号，其幅值为±2V，周期为20ms，试画出相应的Uo波形图。设t=0时，Uo=0，R1=R2=10k，C=1F。6-5如果要将4～20mA的输入直流电流转换为0～10V的输出直流电压，试设计其转换电路。6-6如果要求一个D/A转换器能分辨5mV的电压，设其满量程电压为10V，试问其输入端数字量要多少数字位。6-7图6-25所示为加权电阻网络D/A转换器，若取n=8，UR=10V，R=2R1，试求Din=00110011时的值。6-8一个6bit的D/A转换器，具有单向电流输出，当Din=110100时，io=5mA，试求Din=110011时的io值。6-9一个6bit逐次逼近式A/D转换器，分辨率为0.05V，若模拟输入电压ui=2.2V，试求其数字输出量的数值。UR=(26-1)*0.05=3.15V6-10试述双积分A/D转换器的操作流程。
见图6-29，工作过程分为采样和比较两个阶段。
转换前，逻辑控制电路使计数器全部清零、积分电容C放电至零。采样脉冲到来时，转换开始，模拟开关使输入信号Ui加到反相积分器输入端，以速率在固定时间T1内向电容器充电，使积分器输出端电压UC从0开始增加（