課后答案整理版(1)

1、5-1 5-4 沒有 4-3答案不全1-4測(cè)控電路在整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)中起著什么樣的作用？ 傳感器的輸出信號(hào)一般很微弱，還可能伴隨著各種噪聲，需要用測(cè)控電路將它放大，剔除噪聲、選取有用信號(hào)，按照測(cè)量與控制功能的要求，進(jìn)行所需演算、處理與變換，輸出能控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的信號(hào)。在整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)中，電路是最靈活的部分，它具有便于放大、便于轉(zhuǎn)換、便于傳輸、便于適應(yīng)各種使用要求的特點(diǎn)。測(cè)控電路在整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)中起著十分關(guān)鍵的作用，測(cè)控系統(tǒng)、乃至整個(gè)機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)的性能在很大程度是取決于測(cè)控電路。1-5影響測(cè)控電路（儀用電子線路）精度的主要因素有哪些，而其中哪幾個(gè)因素又是最基本的，需要特別注意？ 影響測(cè)控電路精度的主

2、要因素有：噪聲與干擾；失調(diào)與漂移，主要是溫漂；線性度與保真度；輸入與輸出阻抗的影響。其中噪聲與干擾，失調(diào)與漂移（含溫漂）是最主要的，需要特別注意。1-7為什么說測(cè)控電路是測(cè)控系統(tǒng)中最靈活的環(huán)節(jié)，它體現(xiàn)在哪些方面？為了適應(yīng)在各種情況下測(cè)量與控制的需要，要求測(cè)控系統(tǒng)具有選取所需的信號(hào)、靈活地進(jìn)行各種變換和對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種處理與運(yùn)算的能力，這些工作通常由測(cè)控電路完成。它包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換；直流與交流、電壓與電流信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。幅值、相位、頻率與脈寬信號(hào)等之間的轉(zhuǎn)換；量程的變換；選取所需的信號(hào)的能力，信號(hào)與噪聲的分離，不同頻率信號(hào)的分離等；對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算，如求平均值、差值、峰值、絕對(duì)值，求導(dǎo)

3、數(shù)、積分等、非線性環(huán)節(jié)的線性化處理、邏輯判斷等。1-9為什么要采用閉環(huán)控制系統(tǒng)？試述閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成及各組成部分的作用。在開環(huán)系統(tǒng)中傳遞函數(shù)的任何變化將引起輸出的變化。其次，不可避免地會(huì)有擾動(dòng)因素作用在被控對(duì)象上，引起輸出的變化。利用傳感器對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，通過測(cè)量電路在設(shè)定上引入一定修正，可在一定程度上減小擾動(dòng)的影響，但是這種控制方式同樣不能達(dá)到很高的精度。一是對(duì)擾動(dòng)的測(cè)量誤差影響控制精度。二是擾動(dòng)模型的不精確性影響控制精度。比較好的方法是采用閉環(huán)控制。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的的基本組成見圖X1-3。它的主要特點(diǎn)是用傳感器直接測(cè)量輸出量，將它反饋到輸入端與設(shè)定值相比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們之間有差異時(shí)，進(jìn)

4、行調(diào)節(jié)。這里系統(tǒng)和擾動(dòng)的傳遞函數(shù)對(duì)輸出基本沒有影響，影響系統(tǒng)控制精度的主要是傳感器和比較電路的精度。在圖X1-3中，傳感器反饋信號(hào)與設(shè)定信號(hào)之差不直接送到放大電路，而先經(jīng)過一個(gè)校正電路。這主要考慮從發(fā)現(xiàn)輸出量變化到執(zhí)行控制需要一段時(shí)間，為了提高響應(yīng)速度常引入微分環(huán)節(jié)。另外，當(dāng)輸出量在擾動(dòng)影響下作周期變化時(shí)，由于控制作用的滯后，可能產(chǎn)生振蕩。為了防止振蕩，需要引入適當(dāng)?shù)姆e分環(huán)節(jié)。在實(shí)際電路中，往往比較電路的輸出先經(jīng)放大再送入校正電路，然后再次放大。圖X1-3為原理性構(gòu)成。 控制電路設(shè)定電路比較電路校正電路轉(zhuǎn)換電路給定機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象輸出傳感器擾動(dòng)圖X1-3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成2-1 何謂

5、測(cè)量放大電路？對(duì)其基本要求是什么？ 在測(cè)量控制系統(tǒng)中，用來放大傳感器輸出的微弱電壓，電流或電荷信號(hào)的放大電路稱為測(cè)量放大電路，亦稱儀用放大電路。對(duì)其基本要求是：輸入阻抗應(yīng)與傳感器輸出阻抗相匹配；一定的放大倍數(shù)和穩(wěn)定的增益；低噪聲；低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率（無畸變的放大瞬態(tài)信號(hào)）；高輸入共模范圍（如達(dá)幾百伏）和高共模抑制比；可調(diào)的閉環(huán)增益；線性好、精度高；成本低。2-2什么是高共模抑制比放大電路？應(yīng)用何種場(chǎng)合？有抑制傳感器輸出共模電壓（包括干擾電壓）的放大電路稱為高共模抑制比放大電路。應(yīng)用于要求共模抑制比大于100dB的場(chǎng)合，例如人體心電測(cè)量。2-3-1

6、圖2-13b所示電路，N1、N2為理想運(yùn)算放大器，R4=R2=R1=R3=R，試求其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。由圖題設(shè)可得u01 =ui1 (1+R2 /R1) = 2ui1 , u0=ui2 (1+R4 /R3 )2ui1 R4/R3 =2ui22 ui1=2(ui2-ui1)，所以其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Kf=2。2-3-2如圖2所示電路，N1、N2、N3工作在理想狀態(tài)，R1=R2=200K，RP=20K，R3=R4=10K，R5=R6=20K，試求該電路的差模增益。ui1ui2uo1uo2R1RPR2R3R4R6uoR5+-+N1IR-+N2-+N3圖2解： 2-3-3圖2-14所示電路，N1、N2、

7、N3工作在理想狀態(tài)，R1=R2=100kW，R 0=10kW，R3=R4=20kW，R5=R6=60kW，N2同相輸入端接地，試求電路的差模增益？電路的共模抑制能力是否降低？為什么？； ； uo =(uO2uO1)R5 /R3由圖題設(shè)可得uo = (uo2uo1) R5 / R3 =3(uo2uo1 ), uo1 = ui1 (1 + R1 /Rp)ui2 R1/Rp=11ui1, uo2= ui2(1+R2/Rp)ui1 R2/Rp=10ui1, 即uo=3（10ui111ui1）=63ui1，因此，電路的差模增益為63。電路的共模抑制能力將降低，因N2同相輸入端接地，即ui2=0，ui1的

8、共模電壓無法與ui2的共模電壓相抵消。2-9何謂自舉電路？應(yīng)用于何種場(chǎng)合？請(qǐng)舉一例說明之。 自舉電路是利用反饋使輸入電阻的兩端近似為等電位，減小向輸入回路索取電流，從而提高輸入阻抗的電路。應(yīng)用于傳感器的輸出阻抗很高（如電容式，壓電式傳感器的輸出阻抗可達(dá)108以上）的測(cè)量放大電路中。圖2-7所示電路就是它的例子。2-10何謂電橋放大電路？應(yīng)用于何種場(chǎng)合？由傳感器電橋和運(yùn)算放大器組成的放大電路或由傳感器和運(yùn)算放大器構(gòu)成的電橋都稱為電橋放大電路。應(yīng)用于電參量式傳感器，如電感式、電阻應(yīng)變式、電容式傳感器等，經(jīng)常通過電橋轉(zhuǎn)換電路輸出電壓或電流信號(hào)，并用運(yùn)算放大器作進(jìn)一步放大，或由傳感器和運(yùn)算放大器直接構(gòu)

9、成電橋放大電路，輸出放大了的電壓信號(hào)。2-11線性電橋放大電路中（見圖2-18），若u采用直流，其值10V，R1R3= R120，R0.24時(shí)，試求輸出電壓o 。如果要使失調(diào)電壓和失調(diào)電流各自引起的輸出小于1mV，那么輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流應(yīng)為多少？由公式可得Uo=UR/(2R)=10mV。設(shè)輸入失調(diào)電壓為u0s和輸入失調(diào)電流為I0s，當(dāng)輸出失調(diào)電壓小于1mV時(shí)，輸入失調(diào)電壓u0s(1×103)/ (1+R2/R1)=0.5mV；輸入失調(diào)電流為I0s(1×103)/R1 (1+R2/R1)=4.17A。2-12什么是可編程增益放大電路？請(qǐng)舉例說明之。放大電路的增益通過數(shù)

10、字邏輯電路由確定的程序來控制，這種電路稱為可編程增益放大電路，亦稱程控增益放大電路，簡(jiǎn)稱PGA。例如圖X2-2，程序?yàn)锳=0(開關(guān)A斷開) 、B=0(開關(guān)B斷開)時(shí)，放大電路的電壓放大倍數(shù)為-R/R1；當(dāng)程序?yàn)锳=1(開關(guān)A閉合) 、B=0(開關(guān)B斷開)時(shí)，放大倍數(shù)為- R2R/R1（R2+R）；當(dāng)程序?yàn)锳=0(開關(guān)A斷開)、B=1(開關(guān)B閉合)，放大倍數(shù)為 R3R/R1（R3+R）；當(dāng)程序?yàn)锳=1、B=1(開關(guān)A、B均閉合)，放大倍數(shù)為R2R3R/R1（R2 R3+R3 R +R R2）。因此可編程增益放大電路的增益是通過數(shù)字邏輯電路由確定的程序來控制。+NRUoUiBAR1R2R32-14

11、根據(jù)圖2-29c和其增益表達(dá)式，若采用6個(gè)電阻，請(qǐng)畫出電路原理圖，并計(jì)算電阻網(wǎng)絡(luò)各電阻的阻值。 N=6 : R6 =R1 +R2 + R3 +R4 +R5 , R6 +R5 =2（R1 +R2 + R3 +R4） R6 +R5 +R4=3（R1 +R2 + R3）, R6 +R5 +R4+ R3=4（R1 +R2）, R6 +R5 +R4+ R3+R2=5R1,Uo+N5路摸擬開關(guān)RR/5R3RUi3R/10R/2取R1=R，則R6=3R，R5=R，R4=R/2，R3=3R/10，R2=R/5，R1=R。見圖。2-15什么是隔離放大電路？應(yīng)用于何種場(chǎng)合？畫圖并簡(jiǎn)述光電耦合隔離放大電路的基本工作

12、原理。（就一種隔離方式簡(jiǎn)述其工作原理。）隔離放大電路的輸入、輸出和電源電路之間沒有直接的電路耦合，即信號(hào)在傳輸過程中沒有公共的接地端。隔離放大電路主要用于便攜式測(cè)量?jī)x器和某些測(cè)控系統(tǒng)（如生物醫(yī)學(xué)人體測(cè)量、自動(dòng)化試驗(yàn)設(shè)備、工業(yè)過程控制系統(tǒng)等）中，能在噪聲環(huán)境下以高阻抗、高共模抑制能力傳送信號(hào)。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。3-1 什么是信號(hào)調(diào)制？在測(cè)控系統(tǒng)中為什么要采用信號(hào)調(diào)制？什么是解調(diào)？在測(cè)控系統(tǒng)中常用的調(diào)制方法有哪幾種？在精密測(cè)量中，進(jìn)入測(cè)量電路的除了傳感器輸出的測(cè)量信號(hào)外，還往往有各種噪聲。而傳感器的輸出

13、信號(hào)一般又很微弱，將測(cè)量信號(hào)從含有噪聲的信號(hào)中分離出來是測(cè)量電路的一項(xiàng)重要任務(wù)。為了便于區(qū)別信號(hào)與噪聲，往往給測(cè)量信號(hào)賦以一定特征，這就是調(diào)制的主要功用。調(diào)制就是用一個(gè)信號(hào)（稱為調(diào)制信號(hào)）去控制另一作為載體的信號(hào)（稱為載波信號(hào)），讓后者的某一特征參數(shù)按前者變化。在將測(cè)量信號(hào)調(diào)制，并將它和噪聲分離，放大等處理后，還要從已經(jīng)調(diào)制的信號(hào)中提取反映被測(cè)量值的測(cè)量信號(hào)，這一過程稱為解調(diào)。在信號(hào)調(diào)制中常以一個(gè)高頻正弦信號(hào)作為載波信號(hào)。一個(gè)正弦信號(hào)有幅值、頻率、相位三個(gè)參數(shù)，可以對(duì)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)制，分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。也可以用脈沖信號(hào)作載波信號(hào)?？梢詫?duì)脈沖信號(hào)的不同特征參數(shù)作調(diào)制，最常用的是對(duì)脈沖的

14、寬度進(jìn)行調(diào)制，稱為脈沖調(diào)寬。3-8為什么在測(cè)控系統(tǒng)中常常在傳感器中進(jìn)行信號(hào)調(diào)制？為了提高測(cè)量信號(hào)抗干擾能力，常要求從信號(hào)一形成就已經(jīng)是已調(diào)信號(hào)，因此常常在傳感器中進(jìn)行調(diào)制。3-12在測(cè)控系統(tǒng)中被測(cè)信號(hào)的變化頻率為0100Hz，應(yīng)當(dāng)怎樣選取載波信號(hào)的頻率？應(yīng)當(dāng)怎樣選取調(diào)幅信號(hào)放大器的通頻帶？信號(hào)解調(diào)后，怎樣選取濾波器的通頻帶？為了正確進(jìn)行信號(hào)調(diào)制必須要求c>>，通常至少要求c>10。在這種情況下，解調(diào)時(shí)濾波器能較好地將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)分開，檢出調(diào)制信號(hào)。若被測(cè)信號(hào)的變化頻率為0100Hz，應(yīng)要求載波信號(hào)的頻率c>1000 Hz。調(diào)幅信號(hào)放大器的通頻帶應(yīng)為9001100

15、Hz。信號(hào)解調(diào)后，濾波器的通頻帶應(yīng)>100 Hz，即讓0100Hz的信號(hào)順利通過，而將900 Hz以上的信號(hào)抑制，可選通頻帶為200 Hz。3-16相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能、性能與在電路構(gòu)成上最主要的區(qū)別是什么？ 相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能上的主要的區(qū)別是相敏檢波電路能夠鑒別調(diào)制信號(hào)相位，從而判別被測(cè)量變化的方向、在性能上最主要的區(qū)別是相敏檢波電路具有判別信號(hào)相位和頻率的能力，從而提高測(cè)控系統(tǒng)的抗干擾能力。從電路結(jié)構(gòu)上看，相敏檢波電路的主要特點(diǎn)是，除了所需解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)外，還要輸入一個(gè)參考信號(hào)。有了參考信號(hào)就可以用它來鑒別輸入信號(hào)的相位和頻率。參考信號(hào)應(yīng)與所需解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)

16、具有同樣的頻率，采用載波信號(hào)作參考信號(hào)就能滿足這一條件。3-18試述圖3-17開關(guān)式全波相敏檢波電路工作原理，電路中哪些電阻的阻值必須滿足一定的匹配關(guān)系？并說明其阻值關(guān)系。圖a中，在Uc=1的半周期，同相輸入端被接地，us只從反相輸入端輸入，放大器的放大倍數(shù)為-1，輸出信號(hào)uo如圖c和圖d中實(shí)線所示。在Uc=0的半周期，V截止，us同時(shí)從同相輸入端和反相輸入端輸入，放大器的放大倍數(shù)為+1，輸出信號(hào)uo如圖c和圖d中虛線所示。 R4VD1VD2R2R5VD3VD4R3usR1uo-+N1-+N23-13圖b中，取R1= R2= R3= R4= R5= R6/2。在Uc=1的半周期，V1導(dǎo)通、V2

17、截止，同相輸入端被接地，us從反相輸入端輸入，放大倍數(shù)為。在Uc=0的半周期，V1截止、V2導(dǎo)通，反相輸入端通過R3接地，us從同相輸入端輸入，放大倍數(shù)為。效果與圖a相同，實(shí)現(xiàn)了全波相敏檢波。R1= R2= R3= R4= R5= R6/2是阻值必須滿足的匹配關(guān)系。33、試述圖3-13 所示全波線性檢波電路工作原理，電路中哪些電阻的阻值必須滿足一定的匹配關(guān)系，并說明其阻值關(guān)系。全波精密檢波電路，可用于包絡(luò)檢波和絕對(duì)值的計(jì)算。圖中N1為反相放大器，N2為跟隨器。us>0時(shí)，VD1、VD4導(dǎo)通，VD2、VD3截止，N2為跟隨器,uo=us；us<0時(shí)，VD2、VD3導(dǎo)通，VD1、VD4

18、截止，N1為反相放大器,取R1=R4，所以。為減小偏置電流影響，取R2=R1R4，R3=R5。3-19什么是相敏檢波電路的鑒相特性與選頻特性？為什么對(duì)于相位稱為鑒相，而對(duì)于頻率稱為選頻？相敏檢波電路的選頻特性是指它對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)有不同的傳遞特性。以參考信號(hào)為基波，所有偶次諧波在載波信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)平均輸出為零，即它有抑制偶次諧波的功能。對(duì)于n=1,3,5等各次諧波，輸出信號(hào)的幅值相應(yīng)衰減為基波的1/ n等，即信號(hào)的傳遞系數(shù)隨諧波次數(shù)增高而衰減，對(duì)高次諧波有一定抑制作用。對(duì)于頻率不是參考信號(hào)整數(shù)倍的輸入信號(hào)，只要二者頻率不太接近，由于輸入信號(hào)與參考信號(hào)間的相位差不斷變化，在一段時(shí)間內(nèi)的平均

19、輸出接近為零，即得到衰減。如果輸入信號(hào)us為與參考信號(hào)uc(或Uc)同頻信號(hào)，但有一定相位差，這時(shí)輸出電壓，即輸出信號(hào)隨相位差的余弦而變化。由于在輸入信號(hào)與參考信號(hào)同頻，但有一定相位差時(shí)，輸出信號(hào)的大小與相位差有確定的函數(shù)關(guān)系，可以根據(jù)輸出信號(hào)的大小確定相位差的值，相敏檢波電路的這一特性稱為鑒相特性。而在輸入信號(hào)與參考信號(hào)不同頻情況下，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)間無確定的函數(shù)關(guān)系，不能根據(jù)輸出信號(hào)的大小確定輸入信號(hào)的頻率。只是對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)有不同的傳遞關(guān)系，這種特性稱為選頻特性。（附：常用鑒相方法有相敏檢波器鑒相、異或門鑒相、RS觸發(fā)器鑒相、脈沖采樣式鑒相。）3-24試述用乘法器或開關(guān)式相敏檢波

20、電路鑒相的基本原理。 用乘法器實(shí)現(xiàn)鑒相時(shí)，乘法器的兩個(gè)輸入信號(hào)分別為調(diào)相信號(hào)與參考信號(hào)。乘法器的輸出送入低通濾波器濾除由于載波信號(hào)引起的高頻成分，低通濾波相當(dāng)于求平均值，整個(gè)過程可用下述數(shù)學(xué)式表示，輸出電壓 即輸出信號(hào)隨相位差的余弦而變化。 開關(guān)式相敏檢波電路中采用歸一化的方波信號(hào)Uc作參考信號(hào)，用它與調(diào)相信號(hào)相乘。歸一化的方波信號(hào)Uc中除頻率為的基波信號(hào)外，還有頻率為3和5等的奇次諧波成分。但它們對(duì)輸出電壓uo沒有影響，因?yàn)楹偷仍诘囊粋€(gè)周期內(nèi)積分值為零。其輸出信號(hào)仍可用上式表示，只是取。在開關(guān)式相敏檢波電路中參考信號(hào)的幅值對(duì)輸出沒有影響，但調(diào)相信號(hào)的幅值仍然有影響。3-26在圖3-46c所示

21、數(shù)字式相位計(jì)中鎖存器的作用是什么？為什么要將計(jì)數(shù)器清零，并延時(shí)清零？延時(shí)時(shí)間應(yīng)怎樣選?。繄D3-46c所示數(shù)字式相位計(jì)中計(jì)數(shù)器計(jì)的脈沖數(shù)是隨時(shí)變化的，當(dāng)Uo 的下跳沿來到時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)的脈沖數(shù)N反映Us和Uc的相位差，為了記錄這一值，需要將它送入鎖存器。為了在下一周期比相時(shí)，計(jì)的是下一周期Us和Uc的相位差，要在鎖存后將計(jì)數(shù)器清零，否則計(jì)數(shù)器計(jì)的是若干周期總共脈沖數(shù)，而不是Us和Uc到來之間的脈沖數(shù)。但是只有在鎖存后才能將計(jì)數(shù)器清零，所以要延時(shí)片刻后才將計(jì)數(shù)器清零。延時(shí)時(shí)間應(yīng)大于鎖存所需要的時(shí)間，但又應(yīng)小于時(shí)鐘脈沖周期，以免丟數(shù)。4-1 簡(jiǎn)述濾波器功能、分類.濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運(yùn)算處

22、理系統(tǒng)。濾波器的分類：按所處理信號(hào)形式不同，濾波器可分為模擬濾波器與數(shù)字濾波器按功能分：低通、高通、帶通、帶阻按電路組成分：LC無源、RC無源、由特殊元件構(gòu)成的無源濾波器、RC有源濾波器按傳遞函數(shù)的微分方程階數(shù)分：一階、二階、高階4-3濾波器常用的三種逼近方法為： 巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、貝賽爾逼近4-5 濾波器特性參數(shù)主要有哪些？ 1) 特征頻率 濾波器的頻率參數(shù)主要有：通帶截頻為通帶與過渡帶的邊界點(diǎn)，在該點(diǎn)信號(hào)增益下降到一個(gè)人為規(guī)定的下限。阻帶截頻為阻帶與過渡帶的邊界點(diǎn)，在該點(diǎn)信號(hào)衰耗(增益的倒數(shù))下降到一個(gè)人為規(guī)定的下限。轉(zhuǎn)折頻率為信號(hào)功率衰減到(約3dB)時(shí)的頻率，在很多情況下，也

23、常以作為通帶或阻帶截頻。當(dāng)電路沒有損耗時(shí)，固有頻率，就是其諧振頻率，復(fù)雜電路往往有多個(gè)固有頻率。2)增益與衰耗 濾波器在通帶內(nèi)的增益并非常數(shù)。對(duì)低通濾波器通帶增益一般指時(shí)的增益；高通指時(shí)的增益；帶通則指中心頻率處的增益。對(duì)帶阻濾波器，應(yīng)給出阻帶衰耗，衰耗定義為增益的倒數(shù)。通帶增益變化量指通帶內(nèi)各點(diǎn)增益的最大變化量，如果以dB為單位，則指增益dB值的變化量。3） 阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù) 阻尼系數(shù)是表征濾波器對(duì)角頻率為信號(hào)的阻尼作用，是濾波器中表示能量衰耗的一項(xiàng)指標(biāo)，它是與傳遞函數(shù)的極點(diǎn)實(shí)部大小相關(guān)的一項(xiàng)系數(shù)。它可由式（4-3）所示的傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式系數(shù)求得:的倒數(shù)稱為品質(zhì)因數(shù)，是評(píng)價(jià)帶通與帶阻濾

24、波器頻率選擇特性的一個(gè)重要指標(biāo)，Q為：式中的為帶通或帶阻濾波器的3dB帶寬，為中心頻率，在很多情況下中心頻率與固有頻率相等。 4）靈敏度 濾波電路由許多元件構(gòu)成，每個(gè)元件參數(shù)值的變化都會(huì)影響濾波器的性能。濾波器某一性能指標(biāo)對(duì)某一元件參數(shù)變化的靈敏度記作，定義為：靈敏度是濾波電路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，可以用來分析元件實(shí)際值偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，電路實(shí)際性能與設(shè)計(jì)性能的偏離；也可以用來估計(jì)在使用過程中元件參數(shù)值變化時(shí)，電路性能變化情況。該靈敏度與測(cè)量?jī)x器或電路系統(tǒng)靈敏度不是一個(gè)概念，該靈敏度越小，標(biāo)志著電路容錯(cuò)能力越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越高。5）群時(shí)延函數(shù) 當(dāng)濾波器幅頻特性滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，為保證輸出信號(hào)失真度不超

25、過允許范圍，對(duì)其相頻特性也應(yīng)提出一定要求。在濾波器設(shè)計(jì)中，常用群時(shí)延函數(shù)評(píng)價(jià)信號(hào)經(jīng)濾波后相位失真程度。越接近常數(shù)，信號(hào)相位失真越小。4-8 一電路結(jié)構(gòu)如圖4-26。其中，。試確定當(dāng)電阻斷開與接入時(shí)電路功能分別是什么？并計(jì)算相應(yīng)的電路參數(shù)、與。(令斷路，輸出；令斷路，輸出。因， 故,)-+N2-+N1ui(t)uo(t)R0R1R2R3R4R5C2C1習(xí)題4-8圖電阻斷開時(shí)，前級(jí)電路與圖4-14c完全一樣，是一個(gè)無限增益多路反饋型二階帶通濾波器，后級(jí)是一個(gè)反相放大器，增益為。這時(shí)電路功能仍為帶通濾波器，電阻接入時(shí)，最后可得到其傳遞函數(shù)在選定參數(shù)情況下仍為帶通濾波器，電路參數(shù)不變，。4-15按圖4

26、-11a與圖4-14 a設(shè)計(jì)兩個(gè)二階巴特沃斯低通濾波器，其中無限增益多路反饋型電路按書中表4-2與表4-3設(shè)計(jì)，壓控電壓源電路則要求參考表4-2選擇，并要求。由表4-2確定圖4-14 a電路電容，相應(yīng)的換標(biāo)系數(shù)，查表4-3得到，。然后可以得到電路實(shí)際參數(shù)，。最后選擇元件公稱值，。 圖4-11 a電路中電容選擇可參考表4-2，取值為，令，對(duì)式(4-30)與(4-31)整理得到解之得到，由式(4-30)可得。如取，則，；如取，則，。最后選擇元件公稱值，或，。4-16一個(gè)二階帶通濾波器電路如圖4-11 c所示，其中，。求電路品質(zhì)因數(shù)與通帶中心頻率。當(dāng)外界條件使電容增大或減小1%時(shí)，與變?yōu)槎嗌?？?dāng)電阻

27、增大或減小1%，或當(dāng)電阻減小5%時(shí)與變?yōu)槎嗌?？由?4-36)與(4-37)可得到： 當(dāng)電容增大1%時(shí)，仍按上面兩式計(jì)算得到，=9.772。當(dāng)電容減小1%時(shí)，=6.762。當(dāng)電阻增大1%時(shí)，=6.659。當(dāng)電阻減小1%時(shí)，=10.04。當(dāng)電阻減小5%時(shí)，值變負(fù)，電路自激振蕩。5-15-2請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)的加減混合運(yùn)算電路。該加減混合運(yùn)算電路如圖X5-1所示。5-46-2 試述在S/H電路中對(duì)模擬開關(guān)、存儲(chǔ)電容及運(yùn)算放大器這三種主要元器件的選擇有什么要求。選擇要求如下： 模擬開關(guān)：要求模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻小，漏電流小，極間電容小和切換速度快。 存儲(chǔ)電容：要選用介質(zhì)吸附效應(yīng)小的和泄漏電阻大的電容。運(yùn)算放大器：選用輸入偏置電流小、帶寬寬及轉(zhuǎn)換速率（上升速率）大的運(yùn)算放大器；輸入運(yùn)放還應(yīng)具有大的輸出電流。6-4 試用多路模擬開關(guān)CD4051（參見圖6-7）設(shè)計(jì)一程控放大電路圖X6-1_+12fR3INHABC-E+E61110981631215uiiuooCD4051R