天津大学测控电路基础-第六章
整套课件：测控电路
➢典型测量放大电路 同相放大电路
R2
Kf
uo ui
1 R2 R1
Zi
KZ
' i
1 R2 /
R1
R3
注意：R3 R1 // R2
R1
-∞ +
uo
+ N1
R3 ui
常用芯片：MAX4074,MAX4075,OPA2682,OPA3682
2021/10/20
44
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45
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2021/10/20
18
1.5 测控电路的发展趋势
➢优质化 ➢集成化 ➢数字化 ➢通用化、模块化 ➢测控一体化 ➢自动化与智能化
2021/10/20
19
1.6 课程的性质、内容与学习方法
目的：应用电子技术来解决测量与控制中的问题 基础：《电路》、《模拟电子技术》、《数字电路》等等 方法： 多分析、多思考 理论推导 仿真验证(再分析、思考)
合适的输入与输出阻抗
动态性能好
响应快 (实时动态测量) 动态失真小
2021/10/20
6
转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ灵活
模数与数模转换 电量参数转换 量程转换 信号选取 信号运算
可靠性
经济性
2021/10/20
7
影响因素：
噪声与干扰★ 失调与漂移，主要是温漂★ 线性度与保真度 输入与输出阻抗的影响
2021/10/20
ud
u1 u2 , uc
u1 u2 2
ud 100V ,uc 0V
uo Adud Acuc 100Ad
2021/10/20
56
ud 100V ,uc 10000V
(2021年整理)电子电路基础教材习题解天津大学出版社
a I 10W
2W
6I
4W
2W
b 题图1.9
解: 将图中实际受控电流源等效变换成实际受控电 压源 (见下图)。
+
a I 10W
12I 2W
4W
2W
b
将上图中两个 2W 串联后形成的实际受控电压源
等效变换成实际受控流电源 (见下图)。
R 4W
+
10A
8V
-
则有
1W R 4W
5V
+
+
8V -
5 + 8 1A 1+ R + 4
解得
R= 8W
1.15 对题图 1.15 的直流电路，试求电压 U 和电 流 I 以及各电源供出的功率。
U 10W + -
I 6A 5W +
2A
+
30V
25V
-
-
题图1.15
解： 根据 KCL 和 KVL 得
用电阻并联关系有下图。 A
2A 7.2W 16.8W
0.75A
将两个实际电流源等效变换成两个实际电压源（见 下图）。
7.2W
+ 14.4V
-
A 16.8W
+
12.6V -
最后得电流表读数为
○A 14.4 -12.6 0.075 A
7.2 + 16.8
1—6
第一章 电路元件和电路基本定律
5A 2W 2W
节点 4、5、6 等电位，则有下图所标注的支路电流。
I
I1 6 R
4
R3
天津大学测控电路基础-第七章
3、滤波电路
（2）电容滤波电路的特点
计算：
d RL C ≥ （3 ~ 5）
VO ( AV ) IL VO ( AV ) RL T 2 ≈ （ 1.1 ~ 1.2)V2
1.4V2 0.9V2
Vo
电容滤波 纯电阻负载
IL
I 2 (1.5 2) I L3、滤电路（3）其它滤波电路
VO ( AV ) RL
I D1( AV ) I D 2( AV ) I D 3( AV )
每只二极管的反向峰值电压VRM :
V2 1 VO ( AV ) 0.45 I D 3( AV ) 2 RL RL
VRM = 2 V2
（2）全波整流电路
参数计算
输出交流分量
4 4 4 vo 2V2 ( cos 2t - cos 4t - cos 6t - ) 3 15 35
Ro rz // R rz
(rz RL )
稳压管稳压电路的缺点：输出电流及其调节范围小
4、稳压电路
（3）串联反馈式稳压电路
基 V REF 准 电 VF 压
VI
A 调整 R1 RL T 取样 + VO _
比较放大
R2
（3）串联反馈式稳压电路
典型电路
T : 调整管 R、DZ：稳压电路， 提供基准电压
输入电压交流纹波峰峰值与输出电压交流纹波峰峰值之比 的分贝数。
S rip = 20lg
输出电压的温度系数ST
Vip-p
Vop-p
1 VO ST = VO T
I O =0,VI =0
100 %
如果考虑温度对输出电压的影响, 则输出电压是输入电压、负载 电流和温度的函数
天津大学2018年《测控电路》考研大纲
天津大学2018年《测控电路》考研大纲1．绪论主要内容：测控电路的功用，对测控电路的主要要求与特点，测控电路的输入输出信号，测控电路的类型与组成。
基本要求：了解测控电路的功用，测控电路的主要要求与特点，测控电路的输入输出信号及测控电路的类型与组成。
2.信号放大电路主要内容：运算放大器的误差及其补偿，噪声的基础知识，典型测量放大电路，隔离放大电路。
基本要求：掌握实际运算放大器的误差及其补偿方法，包括输入失调电压，失调电流，共模抑制比等的影响；掌握典型测量放大电路的设计及计算；了解运算放大器噪声的种类与处理方法，了解隔离放大器的基本工作原理。
3.信号调制与解调电路主要内容:调幅式测量电路，调频式测量电路，调相式测量电路，脉冲调制式测量电路。
基本要求:掌握调幅式测量电路的基本原理和方法，包括包络检波和相敏检波的电路的原理及设计方法；了解调频、调相的方法。
4.信号分离电路主要内容:滤波器基本知识，RC滤波电路，集成有源滤波器基本要求:了解滤波器种类，掌握各种滤波器的设计方法，重点掌握二阶滤波器的分析与设计。
5.信号运算电路主要内容:比例运算放大电路，加/减法运算电路，对数、指数和乘、除运算电路，常用特征值运算电路，函数型运算电路，微分积分运算电路，过程调节器电路。
基本要求:熟练掌握同相、反相和差分比例放大电路设计方法。
掌握加减运算电路，微分、积分电路原理及设计。
了解指数、对数电路，对数电路，常用特征值运算电路和PID电路的工作原理。
6.信号转换电路主要内容：模拟开关，采样保持电路，电压比较器电路，电压频率转换电路，电压电流转换电路，模拟数字转换电路。
基本要求:掌握几种常用模拟开关原理，了解采样保持电路原理，掌握电平比较电路、滞回比较电路、窗口比较电路原理及应用。
掌握V/f和f/V转换电路原理，运放构成的V/I转换器原理，掌握D/A和A/D 转换的基本原理和方法。
7.信号细分与辩向电路主要内容:直传式细分电路，平衡补偿式细分电路。
(完整版)天津大学测控电路期末试题及答案1
天大期末试题一答案一、选择题（每小题2分，共20分）1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i为A.0B.u i/10kΩC.u i/20kΩD.u i/30kΩ （ C ）2．右图所示电路的输出电压为A. )1/(δδ+=iouuB. )1/(δδ+-=iouuC. )1/(δδ-=iouuD. )1/(δδ--=iouu（ D ）3．右图所示电路中的R为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为A. 调幅信号B. 调相信号C. 调频信号D. 调宽信号（ B ）A. 二阶有源低通滤波器的传递函数B. 二阶有源高通滤波器的传递函数C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数（ D ）5．右图所示电路的输入信号u i是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现A. 负峰值运算B. 正峰值运算C. 峰峰值运算D. 绝对值运算（A ）u iT6．一个10bit逐次逼近A/D转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V1u,i其数字输出量的数值为A. 0001100101B. 0001100110C. 0001000110D. 0001010101 ( B )7．在相位跟踪细分电路中，相位基准A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数B. 是反馈环节，但不是细分机构C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A )8．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的ArrayA. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管各导通1200B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600C. 各相之间相位差为1200D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ）9．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B )10．晶闸管的关断条件是A. 阳极接低电平，阴极接高电平B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流C. 阳极接低电平，阴极也接低电平D. 与阳极和阴极电压无关，仅需门极电压接低电平( B )txOtOu cu sOt二、简答题（30分）1．什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
测控电路课后习题答案
实例三：液位测控电路
0 电路组成：由传感器、放大器、比较器和执行机构等组成
1 0
实例应用：可用于化工、石油、食品等行业的液位测控
3
பைடு நூலகம்工作原理：传感器将液位信号转换为电信号，放大
0
器将信号放大后送至比较器与设定值进行比较，根
2
据比较结果控制执行机构动作，实现液位的自动控
制
0 电路特点：结构简单、可靠性强、易于实现自动化控制
习题二答案
• 题目：简述测控电路的基本组成。 答案：测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集 被测量的信息，信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，转换电路将模拟信号转换为数字信号，执行机构则根据 控制信号对被控对象进行控制。
• 答案：测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集被测量的信息，信号调理电路对传感器输出的信号进 行放大、滤波等处理，转换电路将模拟信号转换为数字信号，执行机构则根据控制信号对被控对象进行控制。
采集电路：放大器、滤波器、模 数转换器等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
采集方法：直接采集和间接采集
采集注意事项：保证信号的准确 性和可靠性
信号的放大与滤波
信号放大：通过电子元件将微弱信号进行放大，以便于测量和控制 滤波：利用滤波器对信号进行筛选，去除噪声干扰，提取有用信号
信号的转换与输出
信号的转换：将输入的模拟信号转换为数字信号，便于计算机处理
分
添加标题
工作原理：压力传感 器将压力信号转换为 电信号，经过信号调 理电路处理后，再通 过A/D转换器转换为 数字信号，最后由微 控制器进行数据处理
测控电路第三版答案_天津大学出版社_张国雄主编
第三章信号调制解调电路3-1 什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？在精密测量中，进入测量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量电路的 一项重要任务。
为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。
调制就是用一个信号（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。
在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。
一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。
也可以用脉冲信号作载波信号。
可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。
3-2 什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？调制是给测量信号赋以一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。
常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。
用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。
这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。
在测控系统中需传输的是测量信号，通常就用测量信号作调制信号。
经过调制的载波信号叫已调信号。
3-3 什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。
常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。
调幅信号s u 的一般表达式可写为：t mx U u c m s cos )(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度； m ──调制度。
图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。
图X3-1 双边带调幅信号a) 调制信号 b) 载波信号 c) 双边带调幅信号3-4 什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。
天津大学测控技术基础考研资料
业总成绩排名第二）历时近一月所作，该资料包含该优秀本校考生团队的考研经验、考研试题解题思路分析、复试流程经验介绍以及针对官方指定参考书的重难要点并根据天津大学本科授课重点整理等，从漫漫初试长路到紧张复试亮剑为各位研友提供全程考研指导攻关。
本套资料为核心部分打印版200余页，其余部分打印及手写数百页，主编人员耗时一月有余，非常适合跨校考生使用，可节省大量时间。
第一部分核心资料：本资料分为三个部分。
第一部分概述，大概介绍了本学院专业情况，算是给大家心里垫个底。
第二部分是复习指导。
我对照着教材，详详细细写了每部分的指导，没上过这课的同学，可以用这部分一边对照着教材进行自学，能省下不少功夫。
另外因为重点也基本在上面了，最终复习的时候，也算是个复习提纲。
后面还有试题部分。
由于这门课的考试方式，所以不像其他课那样需要题海战术，通过给出的题，你只要大概了解老师的出题思路和方式就可以了。
第三部分是复试指南。
复试三部分我都详细说明了，按着准备绝对没问题。
另外资料还附带了某年考研专业课的复习录音，都是出题老师讲的，大家亲身听听，感觉下大概思路。
资料附带的课件是测控电路的放大器误差部分，那部分书上写的很少，但是老师详细讲了，而且也会考，所以给出，资料中也有复习提示。
团队成员之一资料目录：1．历年来录取的最低分和公费最低分；2．专业导师的课题方向以及其对学生在研究生期间的补助情况和以后就业的情况（对选导师具有重要指导性）；3．四门专业课的比重和各科复习时间的安排；4．各个专业课出题老师的性格和他们经常爱出题的类型（本部分意在化解出题密码）；5．四门专业课各科的重点和试题类型（本资料最重要的部分，分别汇总了四门课的出题重点和试题类型，直接告知了哪些应该复习哪些可以不复习，可节省大量时间，重点了然于胸）；6．四门专业课的课堂笔记详细讲解（本科老师授课的重点，）；7．历年考题的讲解（做出了历年试题答案并进行了分析，非常有见地）；8．精讲复试中常考的30道复试题（有此面试不在话下）；9．复试笔试题精讲；10．复试英语口语面试对老师提出的各个问题的精讲；团队成员之二资料目录：一、本学院专业综述。
《测控电路》PPT课件
7
-E2
S1
S2
S3
S4
S5
输出/输入
S6
S7
S8
图 6-7 CD4051 原理图
CD4051多路模拟开关
元件性能的影响和要求
存储电容
选用介质吸附效应小和泄漏电阻大的电容器，如聚苯乙烯，钽电容和聚碳酸脂 电容器等。
原因：
当电路从采样转到保持，介质的吸附效应会使电容器上的电压下降，被保 持的电压低于采样转保持瞬间的输入电压，峰值检波器复位时，电容放电， 介质吸附效应会使放电后的电容电压回升，引起小信号峰值的检波误差。
➢ 为了使所采集的信号能够正确反映输入模拟信号，除保证采 样/保持器精度要求外，还必须符合采样定理。
➢ 采样过程：当模拟信号ui=f(t)通过一个受采样脉冲信号 fs(t)控制的开关电路时，开关输出端的信号是时间离散信 号。不难看出，采样脉冲的重复周期Ts愈小，采样时间间隔 愈短，获得的离散信号亦愈多。
（3）高速S/H电路
用开环式采样/保持电路方案，选用高速元件，并通过扩增驱动电流来减小存储 电容的充电时间。
Uc
VD1
VD2 V2
V1
∞
-
ui
+
+ N1
R1
R2
V
∞
-
uo
+
+ N2
C
（3）高速S/H电路
在采样期间，Uc为正，V与V2导通，V1截止。
V1的导通将使V和C置于N1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N1反相端 的偏置电流和V1的漏电流都很小，
由此可见，这个电路的速度提高是靠牺牲精度换来的。
天大测控电路讲义 总复习
模
振荡器
拟
传
感 放滤转 解
器 电
模
大 电
波 电
换 电
调 电
路 路路路 路
数显 键盘
通讯接口
A/D
驱动 数 执行部件
CPU 电路
数
字 传
数
放 大
感
器
整 形 电 路
细 分 电 路
D/A
模
模拟量 输出
电 路
辨向电路
电源
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测控电路
第三节 测控电路的性能设计
影响测控电路精度的因素有哪些？
1、噪声与干扰 (电磁兼容性) 2、失调与漂移 (主要是零漂和温漂) 3、线性与保真度 (各级电路相联系) 4、输入与输出阻抗的影响 (各级电路相联系)
∞
R3
-
uo2
+ N2+
c)
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测控电路
■何谓自举电路?
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。
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测控电路
第六节 可调增益放大电路
应用：幅值相差较大的不同信号的输入 动态范围很大的信号
可调电阻＋运放 模拟开关＋电阻网络＋运放 可编程增益放大器（PGA）
感传感器等组成的高精度测控系统中。
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测控电路
第四节 电桥放大电路
应用：用于电参量式传感器的后级放大。 如：电感式、电阻应变式、电容式传感器等
构成形式： 传感器电桥＋运放 传感器和运放共同构成电桥
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天津大学电路考研总复习
1－3 基本元件——有源元件
U Us
U Us
I 任意值
0
I
P UsI
2014-1-23 8
1－3 基本元件——有源元件
I Is U
U
0
I Is
P I sU
U 任意值
Is
I
2014-1-23
9
1－3 基本元件——受控源
＋ －
ucd
icd
电压控制电压源 电流控制电压源
电压控制电流源 电流控制电流源
k 1
uk 0
m
正负号：规定回路循行方向，各支路电 压与循行方向一致为正、相反为负。
2014-1-23 13
例：求图示电路的电压
U ab
Umn=从m点到n点沿线各段电压降的代数和
2014-1-23 14
1－6 非理想电源模型的等效互换
电压源
Us Is Rs
1 Gs Rs
Is Us Gs
第一章 电路的基本定律
2014-1-23
3
1－1 基本变量
• 电流（I，i）
• 电压（U，u） • 功率（P, p） P UI
2014-1-23
p ui
4
1－2 参考方向（正方向）
• 实际方向 • 参考方向：假设u、i取正值的方向。 • 关联参考方向：在元件上u、i方向一 致，称无源惯例。 • 非关联参考方向：在元件上u、i方向 相反，称有源惯例。
Rs 1 Gs
电流源
2014-1-23 15
第二章 电阻电路分析
2014-1-23
16
2－1 节点电压法
(G1 G3 G4 )U1 (G3 G4 )U 2 I S1 G4U S
天津大学测控电路基础-模电考试问题
10、如下图为两级电路，接入RF后引入了级间（ ）
15
二、 2、三极管处于饱和状态时，三极管的发射结 向偏置，集电结 向偏置。17
5、37
三、 5、一个理想的差分放大电路，只能放大差模信号，不能放大共模信号。 8、单电源互补对称功率放大电路中，与负载串联的电容的主要作用是阻隔直流信号。 38
9、晶体三极管作开关应用时一般工作在输出特性曲线的放大区和截止区。
51
四、 1、从四个方面，……。
2、
3、
4、 5、p408, 8.4.3
二、 2、三极管处于饱和状态时，三极管的发射结 向偏置，集电结 向偏置。
5、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、 5、一个理想的差分放大电路，只能放大差模信号，不能放大共模信号。 8、单电源互补对称功率放大电路中，与负载串联的电容的主要作用是阻隔直流信号。 9、晶体三极管作开关应用时一般工作在输出特性曲线的放大区和截止区。
5.1 0.59(m A) 5.1 5.1 2
（2）差分放大电路分析计算
解： （a）
VBQ1 VBQ2 0 VEQ1 VEQ2 VBQ1 0.7 0.7(V ) I EQ1 I EQ2 I BQ1 I BQ2 VEE VEQ1 2 Re I EQ1 0.5(m A)
0.098(m A) 1 VCEQ1 VCEQ 2 VCC I CQ1 RC1 VEQ1 3.45V
一8共模抑制比kcmr越大表明电路32a放大倍数越稳定b交流放大倍数越大c抑制稳漂能力越强d输入信号中的差模成分越大10如下图为两级电路接入rf后引入了级间15二2三极管处于饱和状态时三极管的发射结向偏置集电结向偏置
一、
8、共模抑制比KCMR越大，表明电路（ ） A、放大倍数越稳定 C、抑制稳漂能力越强 B、交流放大倍数越大 D、输入信号中的差模成分越大 32
天津大学测控电路基础-第四章
输入输出方式
信号的输入方式： 若信号同时加到同相输 入端和反相输入端，称为双 端输入； 若信号仅从一个输入端 对地加入，称为单端输入。 信号的输出方式： 差分放大电路可以有两 个输出端，一个是集电极C1， 另一个是集电极C2。 从C1 和C2输出称为双 端输出，仅从集电极 C1或 C2 对地输出称为单端输出。
5.1 0.59(m A) 5.1 5.1 2
3、差分放大电路
（3）场效应管组成的差分放大电路电路
IC 3 I D1 = I D 2 = 2 vo 2 v Av d1 vid 1 g m Rd 2 2 gm Rd 2 Rd 2 Avc1 = ≈1 2 g m ro 2ro
恒流源电流数值为： IE =(VZ - VBE3 )/ Re
恒流源差分放大电路
恒流源差分放大电路
恒流源差分放大电路指标
Av d1 vo1 1 ( Rc // RL ) 1 RL vid 2 rbe 2 rbe
'
voc1 R 'L Avc1 = vic rbe (1 )2ro R 'L ≈2ro
1 3
RL
IC 2
1 3 I C1 IR 1 3 2
由于有T3存在，IB3比镜像电流 源的2IB小β 3倍。因此IC2和IR 更加接近。精密镜像电流源和 普通镜像电流源相比，提高了精度。
2、电流源电路
（2）微电流源
VBE1 - VBE 2 VBE I E 2 Re
vid 2
RL 2
短路
vid 2
vo vo1 vo 2 Av d vid vi1 - vi 2
RL Rc // 2vo1 2 2vi1 rbe
测控电路教学大纲
《测控电路》教学大纲课程编号：302021030 课程性质： 必修课程名称：测控电路学时/学分：48/3考核方式： 闭卷笔试英文名称：Measurement and ControlCircuit大纲执笔人：张涛选用教材：《测控电路》第4版张国雄、李醒飞机械工业出版社大纲审核人：专业教学指导组先修课程：模电基础(I)、数电基础(II)、自动控制原理适用专业：测控技术与仪器一、课程目标课程具体目标为：1.能理解测控电路系统及各特定单元电路的概念、功能、组成及其工作原理、性能特点；2.能识别各种测控单元电路的实现功能，并能解释其工作过程；3.能应用电路原理推导各种测控单元电路输入输出间关系表达式，提出实现特定功能性能所需满足的电路参数配置条件，分析影响测控电路性能的关键因素；4.能根据特定功能性能要求，设计相应的测控电路单元或系统。
二、教学内容第一章 绪论（支撑课程目标1）1.测控电路的功用及对测控电路的主要要求；2.测控电路的输入信号与输出信号；3.测控电路的类型与组成；4.测控电路的发展趋势；5.课程的性质、内容与学习方法。
第二章 信号放大电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 测量放大电路:主要包括测量放大电路的基本要求与类型、稳零放大电路、高输入阻抗放大电路、高共模抑制比放大电路；2.特殊功能放大电路:电桥放大电路、隔离放大电路及增益可调放大电路。
第三章 信号调制解调电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 调制解调的功用与类型；2. 调幅式测量电路；3. 调频式测量电路；4. 调相式测量电路；5. 脉冲调制式测量电路。
第四章 信号分离电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 滤波器的基本知识；2. RC有源滤波电路。
第五章 信号运算电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 加减运算电路；2. 微分积分运算电路；3. 常用特征值运算电路。
第六章 信号转换电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 采样保持电路；2. 电压比较电路；3. 电压频率转换电路；4. 模拟数字转换电路。
天津大学测控电路基础-第二章
RL V 0 AR 0 I i RL R0
RL AR AR 0 RL R0 Ii
RS Ii IS RS Ri
V0
输出开路（RL= ∞） 时的互阻增益
R0 = 0
∴R0 应尽量<< RL，以减小信号的衰减。 Ri = 0
∴当Ri<<RS时，才能减小信号的衰减。
电阻
无量纲
vbe h11ib h12 vce ic h21ib h22 vce
无量纲 电导
交流等效模型（按式子画模型）
ib
+
ic
h11
h21ib
+
+
vbe
-
h12 vce
1
-
h22
vce
-
组态一：共射电路
（3）小信号模型分析法
h参数的物理意义
vBE iB
h11
vCE
RL=∞
组态一：共射电路
（3）小信号模型分析法
输入、输出电阻
iC + Rb vs VBB + + iB vCE RL Rc VCC +
ib
Rb
ic
ib
rbe
Rc
RL
+
vi
-
vi
vo
-
输入电阻 输出电阻
Ri Rb rbe
Ro Rc
组态一：共射电路
（3）小信号模型分析法 阻容耦合共射放大电路的动态分析
（1）放大电路的主要性能
放大的概念VCC至少一路直流 Nhomakorabea电源供电
《测控电路》课件
频率和周期测量电路
总结词
实现频率和周期测量的电路
详细描述
频率和周期测量电路是用来测量电路中信号的频率和周期的电路，通常由示波器和频率计组成。通过测量信号的 波形和周期，可以计算出信号的频率和周期。
电阻、电容、电感测量电路
总结词
实现电阻、电容、电感测量的电路
详细描述
电阻、电容、电感测量电路是用来测量电子元件的电阻、电容和电感值的电路，通常由测试信号源和 测量仪表组成。通过测量电子元件的阻抗值和频率响应，可以计算出其电阻、电容和电感值。
了更多可能性。
医疗物联网
测控电路在医疗仪器中还起到校准作用，确保仪器测 量结果的准确性。同时，通过对仪器运行状态的监测 ，可及时发现潜在故障，便于维护保养。
07
总结与展望
本课程的主要内容总结
01
02
03
04
信号的测量与处理
介绍了信号的采集、调理和变 换技术，以及信号的频域和时
域分析方法。
控制系统基础
提高测控电路精度的措施
选择高精度元件和设备
使用高质量的元件和设备是提高测控 电路精度的基本措施。
优化电路设计
通过合理的电路设计和布局，减小信 号传输过程中的损失和干扰，从而提 高测量精度。
实施温度补偿
对于受温度影响较大的元件，采取温 度补偿措施可以减小温度变化对测量 结果的影响。
加强数据处理和校准
对测量数据进行合理的数据处理和校 准，可以减小随机误差和系统误差的 影响。
06
实际应用案例分析
工业自动化生产线控制系统
自动化生产线控制
测控电路在工业自动化生产线控制系统中发挥着关键作用 。通过测控电路，可以实时监测生产线上各设备的状态， 确保生产流程的顺利进行。
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其定义与放大电路的上、下限截止频率相同。通带与阻带 之间称为过渡带，过渡带越窄，说明滤波器的选择性越好。
b. 高通滤波器( HPF ) c. 带通滤波器( BPF )
测控电路基础A
傅星
27406941 xingfu@
5楼211
测控技术基础A
第六章、信号处理与产生电路
1、滤波电路 2、运算电路 3、信号产生电路
1、滤波电路
第六章、信号处理与产生电路
（1）基本概念
滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分，例 如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率 成分的干扰。滤波过程如图所示。
Av AvP
f -6
当f
f
时
0
，20
lg
Av AvP
f 40lg
f f0
（4）二阶压控电压源 LPF
1、滤波电路
Avp同前
Vo (s) = AvpV(+) (s) 1
V(+) (s) = VN (s)1+ sCR
对节点 N , 可以列出下列方程：
Vi
(s)
VN (s) R
(
sCR
)
2
Av (s) 1 2 j
Avp f (
f
)2
f0 f0
将s换为j
j2f , 令f0
1
2RC
20lg Av f 20lg
AvP
1
f2
f
2 0
2
2
2
f f0
当f
f0时，20 lg
Av AvP
f
0
-6dB
当f
f0时，20 lg
（6）二阶有源带通滤波器（BPF）
1、滤波电路
20lg Av
阻
通阻
O
fp2
fp1
f
20lg Av
（6）二阶有源带通滤波器（BPF）
f 带通滤波器幅频特性曲线
（6）二阶有源带通滤波器（BPF）
Av
s
1
(3
Avp sCR Avp )sCR
sCR
2
A0
AvP 3 AvP
•
20 lg
Av
•
Avp
过渡带缓慢, 选频性能差
（3）简单二阶 LPF
电路构成
M
组成: 二阶RC网络
同相放大器
通带增益：
Avp
1
Rf R
1、滤波电路
传递函数:
Av
(
s)
Vo (s) Vi (s)
1
Avp 2sCR
(sCR
)2
（3）简单二阶 LPF
幅频特性:
Av
(
s)
1
Avp 2sCR
AvP
1
f
2 0
f2
2
f0 Qf
2
当f
f
时
0
，20
lg
Av f 0
AvP
当f
f0时，20 lg
Av f
AvP
20lg Q
当f
f0时，20 lg
Av f 40lg
AvP
f0 f
（5）二阶有源高通滤波器（ HPF）
I3 I4
Vo AvPV
AvP
1
Rf R1
I1 VI VN / R I2 VN Vo sC I3 VN V / R
I4 V sC
I1 I2
I3 I4
Av
s
Vo s Vi s
1
(3
Avp
Avp )sCR
sCR2
幅频特性
Av
组成：简单RC滤波器、同相放大器 特点：│Avp │ >0，带负载能力强 缺点：阻带衰减太慢，选择性较差
性能分析
➢电路图 电路的传递函数Av(s) 频率特性Av(j)
➢根据定义求出主要参数 ➢画出电路的幅频特性
（2）一阶RC有源滤波器
（2）一阶RC有源滤波器
通带电压放大倍数
Avp
1
[VN
(s)
Vo (s)]sC
VN
(s)
V(+ ) ( s) R
0
联立求解以上三式，可得LPF的传递函数：
Av
s
Vo Vi
s s1源自(3Avp
Avp )sCR
sCR
2
上式表明，该滤波器的通带增益应小于3，才能保障电路
稳定工作。
（4）二阶压控电压源 LPF
I1 I2 I3
R2 R1
通带截止频率
传递函数
Vo (s) = Avp •V+ (s) 1
V+ (s) = 1 + sCRVI (s)
Av
(s)
=
Vo (s) Vi (s)
=
1
+
1 sCR
Avp
Av
Avp
1
j
f fH
f
p=f
H=
1
2RC
（2）一阶RC有源滤波器
一阶LPF的幅频特性:
Av
Avp
1
j
f fH
分类和主要参数 1. 按所处理的信号可分为 模拟 的和 数字 的两种 2. 按所采用的元器件可分为有源和无源 3. 按通过信号的频段可分为以下五种:
（1）基本概念
低通滤波器( LPF ) Avp: 通带电压放大倍数 fp: 通带截止频率
过渡带: 越窄表明选频性能越 好,理想滤波器没有过渡带
（1）基本概念
=
1-
(
f f0
)2
Avp + j(3 -
Avp )
f f0
Q 1 3 - Avp
20lg Av f 20lg
AvP
1
f2
f
2 0
2
f Qf0
2
当f
f0时，20 lg
Av AvP
f
0
当f
f0时，20 lg
Av AvP
f 20lg Q
（1）基本概念
d. 带阻滤波器( BEF )
（1）基本概念
e. 全通滤波器( APF )
4. 按频率特性在截止频率fp附近形状的不同可分为 Butterworth , Chebyshev 和 Bessel等
理想有源滤波器的频响：
（1）基本概念
（2）一阶RC有源滤波器
电路构成
1、滤波电路
RC环节
(s)
VN
(s)
V(+ ) ( s)
sC
0
联立求解以上三式，可得HPF的传递函数：
Av
s
Vo s Vi s
1
Avp (3 Avp )
sCR
1
sCR
2
1、滤波电路
幅频特性
Av
1- (
)f0 2
f
Avp j(3-
Avp )
f0 f
Q 1 3 - Avp
20lg Av f 20lg
当f
f
时
0
，20
lg
Av f 40lg
AvP
f f0
（5）二阶有源高通滤波器（HPF）
Avp同前
Vo (s) AvpV() (s)
V() (s) VN (s) 1 1 1 sCR
对节点 N , 可以列出下列方程：
Vi
(s)
VN (s)sC
VN (s) Vo R