天津大學測控電路期末試題及答案

1、天大期末試題一答案uoui10kiuo220k100kR320kR2-+N1-+100kN2一、 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A. 0B. ui/10kC. ui/20kD. ui/30k （ C ）2 右圖所示電路的輸出電壓為uoRR（1+）R（1）uiR-+NA. B. C. D. （ D ）3右圖所示電路中的R為電感傳感器，當對被測量進行測量時，該電路輸出為UTRCUsA. 調幅信號B. 調相信號C. 調頻信號D. 調寬信號 （ B ）4公式為A. 二階有源低通濾波器的傳遞函數B. 二階有源高通濾波器的傳遞函數C. 二階有源帶通濾波器的傳遞

2、函數D. 二階有源帶阻濾波器的傳遞函數 （ D ）N1UiUoUCR1VD1SCN2R2VD2R35右圖所示電路的輸入信號ui是代表測量振動幅值的交變信號，該電路可實現A. 負峰值運算B. 正峰值運算C. 峰峰值運算D. 絕對值運算 （ A ）6一個10bit逐次逼近A/D轉換器，其滿量程電壓為10V, 若模擬輸入電壓,其數字輸出量的數值為A. B. C. D. ( B )7在相位跟蹤細分電路中，相位基準A. 既是反饋環(huán)節(jié)，又是細分機構，分頻數等于細分數B. 是反饋環(huán)節(jié)，但不是細分機構C. 是細分機構，且分頻數等于細分數，但不是反饋環(huán)節(jié)D. 既是反饋環(huán)節(jié)，又是細分機構，細分數是分頻數的2倍 (

3、 A )8右圖是晶體管三相橋式逆變器，對其特點的敘述哪一個是不正確的MVD3EAC1AVD1VD5V5V3V1V4VD4V6VD6V2VD2A. 每一相上橋臂晶體管與下橋臂晶體管 各導通1200B. 上、下橋臂晶體管導通狀態(tài)互相間隔600C. 各相之間相位差為1200D. 換流只能在上下橋臂間進行 （ D ）9在PWM功率轉換電路中，有制動工作狀態(tài)和不可逆的意思是 A. 電路不能提供電動機電樞的反相電流和反相電壓B. 電路能提供電動機電樞的反相電流但不能提供反相電壓C. 電路不能提供電動機電樞的反相電流但能提供反向電壓D. 電路既能提供電動機電樞的反相電流又能提供反相電壓 ( B )10晶閘管

4、的關斷條件是A. 陽極接低電平，陰極接高電平B. 陽極與陰極之間的電流小于其維持電流C. 陽極接低電平，陰極也接低電平D. 與陽極和陰極電壓無關，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。2 什么是雙邊帶調幅？請寫出其數學表達式，并畫出其波形。答：雙邊帶調幅是在調幅信號中，將載波信號幅值Um取0，從而得到頻帶在范圍內的調幅信號。tx

5、OtOucusOt數學表達式：調制信號幅度，調制信號角頻率，載波角頻率，調制度3 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？如果想構成二階高通濾波電路，Y1Y5的RC元件該如何選取？-+NY4Y1Y3Y2Y5Rui(t)uo(t)答：此電路為無限增益多路反饋二階濾波電路，若要構成高通濾波電路，Y1，Y2，Y3應為電容，Y4，Y5應為電阻。4 如圖所示，是一采樣保持電路，簡述電容C1的作用及該電路的優(yōu)缺點？答：此電路中C1為反饋校正電容。在電路的保持階段，V2的漏電流及N2的偏置電流在C1上產生的電壓與V的漏電流和N2偏置電流在C上產生的電壓數值相等，方向相反，這

6、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，引入了多個時間常數，故而轉換速率下降。即此電路的精度是靠犧牲速度實現的。 R1C R2K1K2 Ud5 如圖所示是電容強迫換流的原理圖，圖中K1是主晶閘管，K2是輔助晶閘管，R為負載電阻，C為換流電容，簡述其工作原理，若R1=R2=100，晶閘管的關斷時間秒，確定電容C的取值范圍。答：在K1導通時，Ud通過R2、K1給C充電至電壓兩端電壓為-Ud。后來K2導通，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

7、K1開始承受一定時間的反向電壓，從而使K1關斷，實現換流。K1承受反向電壓的時間，而要求 故電容C應大于14.4uF。6 簡述A/D轉換電路中分辨率和精度的區(qū)別。A/D轉換電路的分辨率是指：將連續(xù)的模擬信號轉換為離散的數字信號時對應一定幅度的電壓范圍，當超過這一幅度的電壓時，輸出的數字信號將發(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個性能相同的傳感器測量一個軸在4個截面上的直徑，得到的信號電壓為u1、u2、u3、u4，要想求其平均直徑，可采用什么電路

8、？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，可采用平均值運算電路。此題要求四個電壓的平均值，即為求加權平均值，可利用加法電路實現。電路圖如下：取R1=R2=R3=R4=4R5就有：U0=-(U1+U2+U3+U4)/4只要再通過一個反向電路，就可得到真正的四個電壓的平均值了。四、 如圖所示電路為何種電路？當輸入信號us與Uc的波形如圖所示時，畫出uo在加電容C前后的波形。（8分）C10kuo10k10k10k5kUc-+N1-+N210kV1V2uA+ us- Uc答：此電路為整流型精密相敏檢波電路。波形如圖：圖1為不接電容C的情況下UO的波形；圖2為接電容C的情況下UO

9、的波形ui1ui2uo1uo2100k10k100k20k20k100kuo100k+-+N1IR-+N2-+N3五、 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ui1、ui2之間的關系式，并說明該電路的主要特點。（10分）此電路為高共模抑制比放大電路。 若： 特點：1、電阻對稱，增益可調 2、共模電壓，飄移，失調電壓均在RP兩端自動消除，不產生影響，具有高共模抑制能力六、下圖是LM131用作電路轉換的簡化電路圖，電流源輸出電流由內部基準電壓源供給的1.9V參考電壓和外接電阻決定（）。 1簡述該電路的工作原理；2當為某一正值時，畫出電壓和輸出的波形；3若，, 當輸入電壓為1V時，求

10、輸出電壓的頻率。（10分）解：1、此電路為V/f轉換電路。當U6Ui時，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Us達到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電壓時，使單穩(wěn)翻轉，Q=1，V導通，U0輸出低電平，Ct通過Rt及V放電，CL通過RL放電。CL充電時間Rt，Ct由決定，放電時間U6，Ui由大小決定。U0就可輸出頻率與Ui有關的脈沖信號了。2、3、由得七、下圖是微機細分原理框圖，兩路原始正交信號為和。1簡述該電路的細分原理；2若想對輸入信號實現400細分，如何實現？寫出相位角對應的細分數的表達式。(9分)解：1、U1，U2經比較器后整形為方波。在一個周期內，根據U1，U2的正負以及大小關系可以實現8細分，然后通過計算機內部軟件細分可以達到更高的細分精度，實現更高的細分。2、若要實現400細分，則每一卦限要400/8=50細分，即將45度角進行50細分，存入計算機，表達式為：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