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1、精品文档精品文档测控电路试题（A卷）答案-第4套计算考试说明：本课程为 闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带 器 。20分）、图i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？（图1答：图i是一种由集成运算放大器构成的全波精密检波电路。在调幅波Us为正的半周期，由于运算放大器Ni的倒相作用，Ni输出低电平，因此 Vdi导通、Vd2截止，A点接近于虚地，Ua宀0。在 比的负半周，有 ua输出。若集成运算放大器的输入阻抗远大于R2,则i- h。按图上所标注的极性，可写出下列方程组：Us = iiRi = Us _iRiuA = u u A = u i
2、R2 usUa Us其中Kd为Ni的开环放大倍数。解以上联立方程组得到尺 i RiR-ius K；（i 瓦皿一恳（i 卍u通常，Ni的开环放大倍数 Kd很大，这时上式可简化为:UsRi uAR2UaR2Ri Us精品文档二极管的死区和非线性不影响检波输出。图中加入Vdi反馈回路一是为了防止在 Us的正半周期因VD2截止而使运放处于开环状态而进入饱和， 另一方面也使Us在两个半周期负载基本对称。图中N2与R3、R4、C等构成低通滤波器。对于低频信号电容C接近开路，滤波器的增益为 -R4/R3。对于载波频率信号电容 C接近短路，它使高频信号受到抑制。因 为电容C的左端接虚地，电容C上的充电电压不会
3、影响二极管Vd2的通断，这种检波器属于平均值检波器。为了构成全波精密检波电路需要将Us通过R3与UA相加，图1中N2组成相加放大器，取 R3=2R3。在不加电容器C时，N2的输出为:u。八即UA号）二、图2所示电路是什么电路？试述其工作原理,其参数应怎样选取？。（20 分）RiR2R3T2*-oUcR6 A 8Ni +R5Uo为开关式全波相敏检波电路。取Ri= R2= R3= R4= R5= R6/2。在Uc=1的半周期，Ti导通、T2截止，同相输入端被接地，Us从反相输入端输入，放大倍数为一育疋j。在Uc=0的半周期，T1截止、T2导通，反相输入端通过 R3接地，Us从同相输入端输入，放大倍
4、数为波相敏检波。色 （1邑）=】3 = 1。实现了全R1R4R5R33三、图3是什么电路？试述其工作原理。（20分）精品文档d答：图3是脉宽调制电路。靠稳压管V S将输出电压Uo稳定在jU r。若输出电压为Ur，则它通过VD2和Rpi + R P3 向电容C充电，当电容 C上的充电电压Uc .FUr时其中F =&/(&)，N的状态翻转，使Uo-Jr。 -Ur通过Vdi和Rpi + Rp2对电容C反向充电，当电容C上的充电电压Uc :：-FUr时，N再次翻转，使Uo =U r。这样就构成一个在 一Ur间来回振荡的多谐振荡器。由于在两个半周期通过不同的电阻通道向电容充电，那3 中 Rp2、Rp3么
5、两半周期充电时间常数不同，从而输出信号的占空比也随两支充电回路的阻值而变化。图为差动电阻传感器的两臂，RP2+RP3为一常量，输出信号的频率不随被测量值变化，而它的占空比随RP2、RP3的值变化，即输出信号的脉宽受被测信号调制。2是什么电四、什么是包络检波？什么是相敏检波？它们在功能和电路结构上最主要的区别是什么？图 路？试述其工作原理。(20分)答：调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为 包络检波。包络检波通过对调幅信号进行半波或全波整流实现，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位 和频率。为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力，需采用相敏
6、检波电路。它不仅能鉴别被测参数 变化的方向，而且能在一定程度上识别信号和干扰，具有较强的抗干扰能力。从电路结构上看，相敏检波 电路的主要特点是，除了需要解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。有了参考信号就可以用它来鉴 别输入信号的相位和频率。参考信号应与所需解调的调幅信号具有同样的频率，采用载波信号作参考信号 就能满足这一条件。图2为一种全波精密检波电路，可用于包络检波和绝对值的计算。图中 Ni为反相放大器，N2为跟随器。 精品文档精品文档Us0 时，Vd1、VD4 导通，VD2、V D3 截止，U=Us； us0 时，V D2、V D3 导通，V D1、V D4 截止，取 R1=R4, U
7、o = -Us , 所以Uo = Us。为减小偏置电流影响，取R2=R1 II R4, R3=R5。五、图5是什么电路？试述其工作原理。（20分）图5答：图5是高速采样/保持电路。在采样期间， Uc为正，V与V2导通，Vi截止。V2的导通将使V和C置 于Ni的闭环回路中，C上的电压将等于输入电压而不受V的导通电阻的影响，另外，由于Ni反相端的偏置电流和Vi的漏电流都很小，V2导通电阻的压降极小，其影响可以略去不计，所以C上的电压仍能非常精确地等于Ni反相端的电压。由于 N2未在反馈回路中，虽然 N2使电路工作速度得以提高，但它的漂移 和共模误差在采样期间得不到校正，使采样误差增大。在保持期，V、V2截止。除了 V夕卜，V2也将产生漏电流。所以保持精度较差。电路的速度提高是靠牺牲精度换来的。图6
