测控电路习题

1、 A 基本原则是使幅频特性在通带内最为平坦，并且单调变化。

（A ）巴特沃斯逼近 （B ）切比雪夫逼近 （C ）贝赛尔逼近 ( D ) 低通滤波
2、 A 基本原则是使通带内相频特性线性度最高，群时延函数最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小。

（A ）贝赛尔逼近 （B ）高通滤波 （C ）巴特沃斯逼近 ( D ) 低通滤波
3、 B 的导通条件：在阳极A 与阴极K 之间加正向电压，同时在门极G 与阴极K 之间加正向电压（触发），这样阳极A 与阴极K 之间即进入导通状态。

（A ）继电器 （B ）晶闸管 （C ）电磁阀 ( D ) 晶体管
4、 B 就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。

（A ）解调 （B ）调制 （C ）调幅 ( D ) 鉴相 5、脉冲信号只有0和1两个电平，所以没有 C 。

（A ）调频 （B ）调制 （C ）调幅 ( D ) 解调 6、如图所示电压比较器，当R i U u 时，比较器输出为 B 。

（A ）逻辑0电平 （B ）逻辑1电平 （C ）5V ( D ) 不一定
7、为了正确进行信号调制，若被测信号的变化频率为0～100Hz ，通常要求载波信号的频率ωc 至少为 C 。

（A ）100Hz （B ）200Hz （C ）1000Hz ( D )2000Hz
8、通带截止频率为通带与过渡带边界点的频率，在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。

（A ）通带截止频率 （B ）阻带截止频率 （C ）转折频率 ( D )中心频率 9、如图所示，该放大电路为 D 。

（A ）加法电路 （B ）减法电路 （C ）反相放大电路 ( D ) 同相放大电路 二、填空
1、滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和 分离 各种不同信号的功能。

2、滤波器对不同频率的信号有三种不同的选择作用：在通带内使信号受到 很小 的衰减而通过；在阻带内使信号受到 很大 的衰减而抑制；在通带与阻带之间的一段过渡带使信号受到 不同程度 衰减；
3、调频就是用调制信号去控制高频载波信号的 频率 ；
5、幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此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 ；
6、为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是 调制 的主要功用。

7、在信号的调制解调过程中，经过调制的载波信号称为 已调信号 ；
8、脉宽调制控制电路通常称为 PWM 控制电路；
9、功率开关驱动电路，按电路中所采用的功率器件类型分类，常见的有 晶体管 驱动电路、 场效应管 驱动电路和 晶闸管 驱动电路等类型；
10、功率开关驱动电路，按照电路所驱动的负载类型分类，常见的有 电阻性 负载驱动电路和 电感性
负载驱动电路等类型； 三、简答题
1、信号调制的主要功用是什么？
答：在测控系统中，进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。

而传感器的输出
信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要任务。

为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋予一定特征，这就是调制的主要功用。

2、什么是调频？什么是鉴频？
答：调频：用调制信号x 去控制高频载波信号的频率。

常用的是线性调频，即让调频信号的频率按调制信
号x 的线性函数变化。

鉴频：对调频信号实现解调，从调频信号中检出反映被测量变化的调制信号称为频率解调或鉴频。

3、调相的概念？调相信号的数学表达式？
答：用调制信号x 去控制高频载波信号的相位称为调相。

常用的是线性调相，即让调幅信号的相位按调制
信号x 的线性函数变化。

调相信号的数学表达式：
)cos(c m s mx t U u ++=ω
式中 c ω──载波信号的角频率；
m U ──调幅信号中载波信号的幅值； m ──调制度。

4、理想滤波器对幅频特性和相频特性的要求？向理想滤波器逼近的方法？
答：理想滤波器对幅频特性A （ω）的要求为：在通带内为常数，在阻带内为零，没有过渡带；
理想滤波器对对相频特性φ（ω）的要求为：群时延函数τ（ω）为 常量 ； 向理想滤波器逼近的方法有：巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、贝赛尔逼近。

5、晶体管功率驱动电路的工作原理？
当控制信号Ui 为低电平时，I b 较小, 晶体管V 截止，负载Z L 中电流I L 为0；当
控制信号Ui 为高电平时，I b 较大, 晶体管V 导通（工作于饱和区），负载Z L 中电流I L = (Ec －Uce) / Z L ，Uce 为晶体管V 集电极与发射极间的饱和电压降。

感性负载所存储的能量可通过V D 的续流作用而泄放，从而避免被反向击穿 。

6、什么是自举电路？应用于何种场合？
答：自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗
的电路。

应用于传感器的输出阻抗很高（如电容式，压电式传感器的输出阻抗可达108
Ω以上）的测量放大电路中。

7、指出图（a ）中r C ωωω、、P 的含义，并在图(b)中标出r C ωωω、、P 。

（a ）低通滤波器频率特性 (b)高通滤波器频率特性
答： P ω通带截频、r ω阻带截频、C ω转折频率 三、做图题
1、画出双边带调幅信号的波形。

2、画图说明相敏检波电路的鉴相特性。

由于在输入信号与参考信号同频但有一定相位差时，输出信号的大小与相位差有确定的函数关系，可以根据输出信号的大小确定相位差的值，相敏检波电路的这一特性称为鉴相特性。

四、单运放可编程增益放大电路如图所示，分别求出控制信号A 、B 、C 、D 二进制码为1111、0111、1011、1101、1110时电路的增益。

U O
答：A 、B 、C 、D 二进制码为1111时： i i i O U U K
M U R R U 10010112-=-=-= 增益为100
A 、
B 、
C 、
D 二进制码为0111时： i i O U K
M
U K M M U 50105.0101//1-=-=-==
增益为50
A 、
B 、
C 、
D 二进制码为1111时： i i O U K K
U K K M U 101010010110//1-=
-=-==
增益为10
A 、
B 、
C 、
D 二进制码为1111时： i i O U K
K
U K K M U 21020104.20//1-=-=-==
增益为2
A 、
B 、
C 、
D 二进制码为1111时： i i O U K
K
U K K M U -=-=-
==1010101.10//1
增益为1
五、如图所示为6位加权电阻网络D/A 转换器，其中模拟开关由相应位的二进制数码控制，当某位为1时，
模拟开关将参考电压U R 接通，则该位权电流流向求和点A 。

已知，当D in =110100（即654321d d d d d d 为110100）时，I o =5mA ，（1）求D in =110011时的I o 值；（2）若R 1=1K ，求D in =110011时的U O 值。

当D in =110100时，I o =5mA ，即)222(R 2U 5421R ---++= 求得：13
40
R U R =
当D in =110011时， mA 904.4)2222(13
40
2)2222(R 2U I 65216521R 0=+++*=+++=
-------- （2）当D in =110011时，I o =4.904mA
V R I U o 904.410*1*10*904.43
310-=-=-=-
六、某压控电压源型二阶滤波电路的传递函数为：
2
431543212
1])1([)()(Y Y Y K Y Y Y Y Y Y Y Y K s H f f +-+++++=
，其中51~Y Y 为所在位置元件的复导纳，若
取1Y 、2Y 分别为电容1C 、2C ，3Y 、5Y 分别为电阻1R 、2R ， 4Y =0开路，设计成一个压控电压源型二阶高通滤波电路，求其传递函数、增益、中心频率、阻尼系数。

解： 传递函数：2
1
121212
1]1
)1([1)1()(sC R K sC R R sC sC sC sC K s H f f -++++=
七、如图所示为一加减混合运算电路，求输出电压'
o U 和o U 。

()
,2222222665544332211o ------++++++=
d d d d d d R
U I R
解：利用叠加定理求'
o U ：
1i U 输入，2i U 接地，设此时1N 输出为11U ， 11U =（1+
R 0
）
R
R R +1i U =211i U 2i U 输入，1i U 接地，设此时1N 输出为12U ， 12U =（1+R 0
）R
R R +2i U =212i U
'o U =11U +12U =2
1
（1i U +2i U ）
利用叠加定理求o U ：
'1i U 输入，'2i U 、'o U 接地，设2N 输出为1o U ，1o U =-
R R 2'1i U =-21
'1i U '2i U 输入，'1i U 、'o U 接地，设2N 输出为2o U ，2o U =-R R 2'2i U =-2
1
'2i U 'o U 输入，'1i U 、'2i U 接地，设2N 输出3o U ，3o U =（1+R R R 2//2）21'o U ='
o U =2
1（1i U +2i U ）
o U =1o U +2o U +3o U =21（1i U +2i U ）-2
1
（'1i U +'2i U ）
八、如图所示，为滞回比较器的电路原理图，如果设比较器输出低、高电平电压分别为OL U 和OH U ，（1）求这个电路产生的两个门限电压1U 和2U ；（2）画出滞回比较器的传输特性。

解：（1）当比较器输出低电平电压OL U 时，设此时门限电压为1U ，则1U 由R U 和OL U 共同作用产生，
利用叠加定理： 2
12
2111R R R U R R R U U OL R
+++=
当比较器输出低电平电压OH U 时，设此时门限电压为2U ，则2U 由R U 和OH U
共同作用产生，利用叠加定理：2
12
2112R R R U R R R U U OH R
+++=
（2） 传输特性。