[VIP专享]天津大学测控电路期末试题及答案2

测控电路期末考试题

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，减少向输出回路索取电流，而使输入阻抗增大的一种电路。

2

2121R u u R u i i i i

o i --=

-= 31R u R u o i -=∴

3

122R u R u o o -=i o o i u u u u 22

1

22=⇒=

∴ i i i u R R R R R u R u i 211221-=-=

∴1

221R R R R i u R i i -==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。21R R =2、如图2所示电路，N 1、N 2、N 3工作在理想状态，

R 1=R 2=200K Ω，R P =20K Ω，R 3=R 4=10K Ω，R 5=R 6=20K Ω，试求该电路的差模增益。

解：

R

o i P i i i o I R u u R u u R u u =-=-=-1

1

112222

u i

)(121

11i i P

i o u u R R u u --

=∴2121

2)(i i i P

o u u u R R u +-=

13531

6642o o o o u R R R u u R R R u +⋅+-=⋅+

5

31

536426R R u R u R R R u R o o

o ++=+ 43R R = 6

5R R =))(1()(122

1351235i i P

o o o u u R R R R R u u R R u -++=-=

∴42

20

22001(1020)1(213512=⨯+⨯=++=-=

∴P i i o d R R R R R u u u k 3、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。

4、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 1—Y 5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，Y 1，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）

t )

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，U o2输出为0

B 导前A 90︒时，U o1输出为0，U o2有输出

由此可实现辨向

o1

o2

A

B

A'

B''

A '

B U o1

U o2

2、图5a 所示电路中，U c 与U s 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U o 的波形，并分析图5a 所示电路的鉴相原理及输出特性。（8分）

解：U o 输出波形

U c 与U s 经异或门输出U o ，当U o 为高电平时，打开与门D G ，使时钟脉冲进入计数器，当U o 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U c 与U s 的相位差ϕ。

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，π~0且无法鉴别U c 与U s 之间的导前、滞后的关系。

3、试画出数控机床位置伺服系统框图，简述其工作原理。（10分）

C P

U S

U C