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1、1测控电路期末考试试题二(广石化)试题二答案一、简答题(每小题 6 分,共 48 分)1、什么是自举电路?说明图 1 所示电路是如何提高放大器的输入阻抗的?答:自举电路是利用反馈使电阻两端等电位,减少向输入回路索取电流,而使输入阻抗增大的一种电路。 2121Ruiioi31Ruoi31oioi u22iii uuR2121 12Ri当 时,输入回路阻抗无穷大,达到了提高放大器输入阻抗的目的。21R2、如图 2 所示电路,N 1、N 2、N 3 工作在理想状态,R1=R2=200K,R P=20K,R 3=R4=10K,R 5=R6=20K,试求该电路的差模增益。uoui i1i2R1iuo22
2、R1R3R2-+ +N1 -+R3N2图 12解: RoiPiiio IuRu1122)(1211iiPiou2122)(iiiPou13531642 ooo uRR531642Roo45)(1()( 1231235 iiPoo uRuu 4)0()(213512 PiiodRk3、什么是隔离放大电路?就一种隔离方式简述其工作原理。答:隔离放大电路是一种测量用的电路,它的输入,输出,隔离电路之间没有直接的电路耦合,即输入、输出没有公共接地端。输入信号经放大进入耦合器,使 LED 导通,通过光电耦合器件(晶体管)转换为电压或电流信号,经放大输出。ui1ui2uo1uo2R1RPR2R3R4R6u
3、oR5+- +N1IR-+N2-+N3图 234、相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别?答:相敏检波电路可以鉴别调幅信号与载波信号之间的相位关系,还可选频;而包络检波只是将调幅信号的包络线解调出来,但不具有鉴相选频特性。相敏检波电路除了输入调幅信号外,还需输入一个参考信号,一般选用载波信号来做参考信号;而包络检波则不是将调幅信号输入,进行解调。5、180导通型逆变器正常工作的必要条件是什么?答:180导通型逆变器正常工作的必要条件是可靠换流。即每一相上、下桥臂主晶闸管交替导通时,须经过短暂的全关断状态,以保证可靠换流。6、PWM 控制电路在双极式工作时会不会发生电流
4、断续现象?为什么?答:PWM 控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现象。因为双极式电路中的四个大功率晶体管分为两组,同一组中的两个晶体管同时导通,关断,每一组晶体管轮流交替导通,截止,并且电流可以反向,所以电枢电流始终连续,不会发生断续现象。7、什么是 SPWM 控制?采用 SPWM 控制有什么好处?答:在调制控制中,载波信号采用等腰三角波,基准信号采用正弦波,这样的调制控制称为正弦脉宽调制控制,简称 SPWM 控制。采用 SPWM 控制时,调压,调频都在逆变器中进行,控制及时,动态性能好,且电动机效率和脉动转矩都比等宽 SPWM 控制时高。8、图 3 所示电路为无限增益多路反馈型滤波电路还
5、是压控电压源型滤波电路?若根据此电路结构构成一低通滤波电路,Y 1Y5 应分别选用何种 RC 元件?答:此电路为无限增益多路反馈滤波电路,若要构成低通滤波电路,-+NY4Y1Y3Y2Y5Rui(t) uo(t)图 34Y1,Y 2,Y 3 应为电阻,Y 4,Y 5 应为电容。二、分析题(共 52 分)1、图 4 为一单稳辨向电路,输入信号 A、B 为相位差 90的方波信号,分析其辨向原理,并就 A 导前 B 90及 B 导前 A 90的情况,画出 A、U o1、U o2 的波形。(8 分)答:该电路根据 A,B 相位相对导前、滞后的关系实现辨向。A 导前 B 90时,U o1 有输出, Uo2
6、 输出为 0B 导前 A 90时,U o1 输出为 0,U o2 有输出由此可实现辨向DG5DG1ACARBUo1Uo2 &1&DG4&1DG2DG3图 452、图 5a 所示电路中, Uc 与 Us 分别为参考信号与调相信号整形后形成的方波信号,其波形如图 5b 所示,请画出 Uo 的波形,并分析图 5a 所示电路的鉴相原理及输出特性。 (8 分)CPUS计数器锁存器延时时钟脉冲DG2Uo锁存指令清零UCDG1= 1&N图 5aUCUSOO tt图 5bABABABUo1Uo26解:U o 输出波形Uc 与 Us 经异或门输出 Uo,当 Uo 为高电平时,打开与门 DG,使时钟脉冲进入计数器
7、,当 Uo 为低电平时,D G 门关断,同时锁存指令,将计数器中所计脉冲数存入锁存器,并将计数器清零,以便进行下一次计数。由锁存器内锁存的脉冲数可计算 Uc 与 Us 的相位差 。异或门鉴相时,线性较好,鉴相范围 ,但要求与的占空比均为 1:1,0且无法鉴别 Uc 与 Us 之间的导前、滞后的关系。4、试述图 6a 所示检波电路的工作原理?电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系,阻值关系如何?写出输出 uo 与输入 us 之间的关系式?若 Uc 与 us 的波形如图 6b 所示,请画出在不接电容 C 的情况下 uo 的波形及接上电容 C 后 uo 的波形。 (12 分)当 Uc=“1”时,
8、V 2 导通,V 1 截止, ,此时 Us,U A 同时加在 N2SARU12的反向输入端,当不接电容 C 时 SSSSAO RR)(34123434123434 当 Uc=“0”时,V 1 导通,V 2 截止,U A=0,U s 直接加在 N2 的反向输入端,当不接电容 C 时 SOR34当 , 时,32R21若 Uc=“1”, SOU34若 Uc=“0”, SR342Uo0 t图 a 图b7图 a 为不接电容 C 的情况下 uo 的波形;图 b 为接电容 C 的情况下 uo 的波形。5、根据图 7a 所示,分析 RC 回路的作用;根据所给 Uj,U d,U c 波形及导前、滞后关系,画出
9、Uj,U d,D G1,D G2,U x,F x 的波形图;分析图 7b 所示电路结构n/4 分频器 二分频器Uxn/2 分频器相对相位基准移相脉冲门UcMs去数显电路DF DG1DG3DG2UxUdQ&SRDC &FxUdUX&Uc Uj UdDG1Uc Uj DG2DG3DG4DG5 FXFXUj Ud RRCCUjUdUcUjUdUc图 7a图 7b8的工作原理。 (14 分)答:图中 RC 回路起到了设置门槛的作用。RC 回路起延时作用。使 Uj的上升滞后于 Uj,U d的上升滞后于 Ud。当 Uj 与 Ud 的相位差超过门槛时,有与相位差等宽的 Ux 脉冲输出;若 Uj 与 Ud 相
10、位差很小,在 Uj达到开门电压以前 , Ud 已经上跳,则无法鉴别出 Uj 与 Ud 的相位差,无 Ux 输出。通过 RC 参数选择,可控制门槛的大小。1、当 Uj 与 Ud 无相位差时 Ux=“0”, f0 经触发器 2 分频输出,又因为 Ux=“0”, DG2输出“1” ,打开 DG1 门,使 f0 进入 n/2 分频器,形成 Ud 输出,输出 Uc 作为方向参考信号。2、当 Uj 与 Ud 有相位差时,U x=“1”,触发器 DF 关闭当 Uj 滞后于 Ud 时,F X=“0”,则 DG2 关闭,D G3 打开,f 0 通过 DG3 去数显电路,显示测量值,而 DG1 关闭,此时没有脉冲进入 n/2 分频器,相当于减脉冲,使 Ud延后翻转, 后移。 d当 Uj 导前于 Ud 时,F X=“1”,则 DG2 打开,D G1 打开,f 0 通过 DG2、D G1 进入n/2 分频器,此时 f0 的频率为无相位差时的两倍,脉冲数加倍,使 Ud 提前翻转,前移,同时 DG3 门打开,f 0 经 DG3 门去数显电路,显示测量值。 dUjUjUdUcDG1DG2UxFx