信号分离电路
测控电路习题详解
测控电路习题详解第一章绪论 (2)第二章信号放大电路 (7)第四章信号分离电路 (14)第五章信号运算电路 (25)第六章信号转换电路 (29)第七章信号细分与辨向电路 (34)第一章绪论1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？为了获得高质量的产品，必须要求机器按照给定的规程运行。
例如，为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。
为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。
为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。
为了保证产品质量，除了对生产过程的检测与控制外，还必须对产品进行检测。
这一方面是为了把好产品质量关，另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确，是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制，进一步完善对生产过程的控制。
生产效率一方面与机器的运行速度有关，另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。
为了使机器能在高速下可靠运行，必须要求机器本身的质量高，其控制系统性能优异。
要做到这两点，还是离不开测量与控制。
产品的质量离不开测量与控制，生产自动化同样一点也离不开测量与控制。
特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化，而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。
越是柔性的系统就越需要检测。
没有检测，机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。
自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件，按最佳的方案运行，这里首先需要的是对外部环境条件的检测，检测是控制的基础。
智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化，决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握，它同样离不开检测。
1-2试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。
滤波器基本知识
有源滤波器Active Filter(信号分离电路) 测量系统从传感器拾取的信号往往包含噪声和许多与被测量无关的信号，并且原始的测量信号经传输、放大、变换、运算及各种其它处理过程，也会混入各种不同形式的噪声，从面影响测量精度。
这些噪声一般随机性很强，很难从时域中直接分离，但限于其产生的机理，其噪声功率是有限的，并按一定规律分布于频率域中某一特定频带中。
滤波器（信号分离电路）：从频域中实现对噪声的抑制，提取所需要的信号，是各种测控系统中必不可少的组成部分。
对滤波器的要求：(1)滤波特性好；(2)级联特性好(输入，输出)；(3)滤波频率便于改变滤波器举例：心电信号的滤波：主要受到50Hz的工频干扰，采用50Hz陷波(带阻)滤波器。
一.滤波器的基本知识⒈按处理信号的形式分类：模拟:连续的模拟信号(又分为：无源和有源)数字：离散的数字信号。
⒉理想滤波器对不同频率的作用：通带内，使信号受到很小的衰减而通过。
阻带内，使信号受到很大的衰减而抑制，无过渡带。
⒊按频谱结构分为5种类型：滤波器对信号不予衰减或以很小衰减让其通过的频段称为通带；对信号的衰减超过某一规定值的频段称为阻带；位于通带和阻带之间的频段称为过渡带。
根据通带和阻带所处范围的不同，滤波器功能可分为以下几种：低通(Low Pass Filter)高通(High Pass Filter)带通(Band Pass Filter)带阻(Band Elimination Filter)全通(All Pass Filter)（理想）各种频率信号都能通过，但不同的频率信号的相位有不同的变化，一种移相器。
图2-2 按频谱结构分类的各种滤波器的衰减（1-幅频）特性几个定义：(1)通带的边界频率：一般来讲指下降—3dB即对应的频率。
(2)阻带的边界频率：由设计时，指定。
(3)中心频率：对于带通或带阻而言，用f0或ω0表示。
(4)通带宽度：用Δf0或Δω0表示。
(5)品质因数：衡量带通或带阻滤波器的选频特性。
同步分离电路
第七章同步分离电路和场扫描电路7.1 同步分离电路7.1.1同步分离电路的作用同步分离级的主要作用是从全电视信号中分离出复合同步信号，然后再将行同步和场同步信号分离，分别去控制行振荡和场振荡或场分频电路，使它们的频率和相位与电视台发出的行、场信号一致。
如果没有同步信号去控制电视机的行、场扫描、，电视机的行、场扫描将不能同步，图像无法稳定。
同步分离电路由噪声抑制、幅度分离、同步放大和积分电路等几部分组成，如图7-1 所示。
场振荡器行振荡器图7-1 同步分离电路组成示意图7.1.2 同步分离电路原理1 同步分离电路在图7-2中，同步分离晶体管V2的发射极加有RC定时电路，在没有输入信号的情况下(即静态时), V处于零偏压，或者为了提高分离灵敏度稍加一点正向偏压。
图7-2 同步分离电路图7-3 幅度分离电路当正极性的彩色全电视信号经R1加到同步分离晶体管V2的基极上时，信号中负的同步脉冲部分使V2导通并工作在放大状态，于是在V2的集电极负载电阻R4上得到放大了的同步脉冲信号。
V2导通时，其基极电流方向如图中实线箭头所示。
此电流向电容C2充电，其充电极性为左负右正，充电电压值为e2。
e2的大小几乎与同步脉冲的峰值e1相等。
C2的充电电压对于V2的发射结相当于加了个反向偏压，所以当同步信号过后V2截止(因为视频信号部分的幅度小于同步信号幅度)在V2截止期间，C2的充电电压将通过电阻R2放电。
由于R2阻值远大于R3的阻值，所以放电速度很慢，直到下一个同步脉冲到来之前V2一直保持截止状态。
C2的放电电流方向如图中虚线箭头所示。
当下一个同步脉冲到来时，同步脉冲的峰值重新使V2导通，C2又重新被充电。
上述过程周而复始，即V2只是在同步信号的峰值到来时刻导通，而在同步脉冲过后截止，于是在V2的集电极得到一连串同步脉冲信号。
这种方法是利用同步信号和视频信号幅度不同这一特点分离出同步信号，我们称其为幅度分离。
2同步放大电路图7-4 同步放大电路图7-5 限幅和整形放大原理图7-4是同步放大电路，其作用是放大同步信号和裂相(得到相位相反的两种同步，信号输出)，此外还具有防止视频信号混入同步电路的限幅作用。
测控电路
测控电路介绍测控系统主要由传感器、测量控制电路（简称测控电路）和执行机构三部分组成。
在测控系统中电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。
测控系统乃至整个机器和生成系统的性能在很大程度上取决于测控电路。
测控电路主要包括信号放大电路、信号调制解调电路、信号分离电路、信号运算电路、信号转换电路、信号细分与辨向电路、电量测量电路、连续信号控制电路、逻辑与数字控制电路等。
实际上，测控电路是模拟电子技术和数字电子技术的进一步延伸与扩展，主要讨论一些典型常见的电路。
因此学好模电和数电是基础，其中运算放大器是测控电路的一个核心部件。
网址:从50年代的“尺寸自动检测仪器”，到80年代的“精密仪器电路”，再到今天的“测控电路”，“测控电路”课程经历了半个世纪的发展历程。
测控技术是现代生产和高科技中的一项必不可少的基础技术。
“测控电路”课程主要介绍工业生产和科学研究中常用的测量与控制电路。
包括测控电路的功用和对它的主要要求、测控电路的类型与组成、信号放大电路、信号调制解调电路、信号分离电路、信号运算电路、信号转换电路、信号细分与辨向电路、逻辑控制与连续信号控制电路、测控电路中的抗干扰技术，最后通过若干典型测控电路对电路进行分析。
本课程不是一般意义上电子技术课程的深化与提高，而要着重讲清如何在电子技术与测量、控制之间架起一座桥梁，使学员熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务，实现测控的总体思想，围绕精、快、灵和测控任务的其它要求来选用和设计电路。
本课程选用的教材是由天津大学精仪学院张国雄教授主编的《测控电路》。
该书是根据1996年10月全国高等学校仪器仪表类教学指导委员会第一次会议的决定，作为测控技术及仪器专业的规划教材，并根据随后拟定的教学大纲编写的。
该教材可供测控技术及仪器专业各专业方向和机械工程类其它专业选用。
2002年，该书获全国优秀教材二等奖，并被列为国家“十五”规划教材。
二分器原理
二分器原理
二分器是一种常见的电子元件，它通常用于数字电路中，能够将输入信号分成
两部分。
在数字电路中，二分器被广泛应用于数据处理、信号处理、逻辑运算等方面。
本文将介绍二分器的原理及其在电子领域中的应用。
二分器的原理很简单，它将输入信号分成两部分，一部分为高电平，一部分为
低电平。
在数字电路中，二分器可以将输入信号转换为逻辑“0”和逻辑“1”，从而实现信号的分离和处理。
二分器通常由比较器和触发器组成，比较器用于比较输入信号与参考电压，触发器用于产生输出信号。
在实际应用中，二分器可以用于数字信号的解码、编码、计数、比较等功能。
例如，在数字通信系统中，二分器可以将接收到的信号进行解码，从而实现数据的恢复和处理；在数字计数器中，二分器可以将输入信号进行计数，实现数字信号的处理和显示。
此外，二分器还可以用于数字电路的逻辑运算，如与、或、非等运算。
除了在数字电路中的应用，二分器还广泛应用于模拟电路中。
在模拟电路中，
二分器可以将模拟信号进行分离和处理，实现信号的放大、滤波、调节等功能。
例如，在音频处理中，二分器可以将音频信号进行分离，实现左右声道的处理和控制；在图像处理中，二分器可以将图像信号进行分离，实现亮度、对比度等参数的调节和处理。
总的来说，二分器是一种常见的电子元件，它能够将输入信号分成两部分，实
现信号的分离和处理。
在数字电路和模拟电路中，二分器都有着广泛的应用，可以实现数据处理、信号处理、逻辑运算等功能。
因此，对于电子工程师和电子爱好者来说，了解二分器的原理和应用是非常重要的。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
分离信号电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解分离信号电路的基本原理和组成。
2. 掌握同步分离电路和色同步分离电路的工作原理。
3. 通过实验验证分离信号电路的性能，提高实际操作能力。
二、实验原理分离信号电路主要用于从复合信号中提取出所需的有用信号。
在彩色电视信号中，包含行同步、场同步和色同步信号。
同步分离电路的作用是将行同步、场同步信号从彩色全电视信号中分离出来，而色同步信号则需要通过专门的色同步分离电路进行提取。
三、实验仪器与设备1. 实验平台：数字示波器、彩色电视信号发生器、信号源、同轴电缆等。
2. 电路元件：二极管、电容、电阻、运算放大器等。
四、实验步骤1. 搭建同步分离电路（1）按照电路图连接好同步分离电路，包括二极管、电容、电阻等元件。
（2）调整电容C1的值，观察行同步、场同步信号是否被有效分离。
（3）调整电容C2的值，观察分离出的行同步、场同步信号是否稳定。
2. 搭建色同步分离电路（1）按照电路图连接好色同步分离电路，包括二极管、电容、电阻、运算放大器等元件。
（2）调整电容C1的值，观察色同步信号是否被有效分离。
（3）调整电容C2的值，观察分离出的色同步信号是否稳定。
3. 实验验证（1）将彩色电视信号发生器输出的彩色全电视信号输入到同步分离电路中，观察行同步、场同步信号是否被有效分离。
（2）将彩色电视信号发生器输出的彩色全电视信号输入到色同步分离电路中，观察色同步信号是否被有效分离。
（3）使用数字示波器观察分离出的行同步、场同步和色同步信号，记录其波形、幅度和频率等参数。
五、实验结果与分析1. 同步分离电路通过调整电容C1和C2的值，成功从彩色全电视信号中分离出行同步和场同步信号。
分离出的行同步信号频率约为15.625kHz，场同步信号频率约为50Hz。
波形稳定，无明显失真。
2. 色同步分离电路通过调整电容C1和C2的值，成功从彩色全电视信号中分离出色同步信号。
分离出的色同步信号频率约为3.58MHz，幅度约为1V。
合路器的工作原理
合路器的工作原理合路器是一种用于将多个信号或者电路连接在一起的设备，其工作原理是通过合并或者分离信号的电路来实现。
合路器通常用于电信、无线通信、网络通信等领域，具有将多个信号合并成一个信号或者将一个信号分成多个信号的功能。
一、合路器的基本原理合路器的基本原理是利用特定的电路设计和信号处理技术，将多个输入信号合并成一个输出信号，或者将一个输入信号分成多个输出信号。
合路器的工作原理可以分为以下几个方面：1. 信号的合并：合路器将多个输入信号合并成一个输出信号的过程称为信号的合并。
合路器通过将多个输入信号经过特定的电路处理，使得它们能够在一个输出端口上同时存在。
2. 信号的分离：合路器将一个输入信号分成多个输出信号的过程称为信号的分离。
合路器通过将输入信号经过特定的电路处理，使得它们能够在多个输出端口上同时存在。
3. 频率选择：合路器可以选择特定的频率范围内的信号进行合并或者分离。
通过使用不同的滤波器或者频率选择器，合路器可以实现对特定频率的信号进行处理。
4. 信号的耦合：合路器可以实现对不同输入信号之间的相互影响进行控制。
通过合理设计合路器的电路结构和参数，可以减小或者消除输入信号之间的干扰或者耦合。
二、合路器的类型和应用领域合路器根据其工作原理和应用领域的不同，可以分为多种类型。
以下是常见的合路器类型及其应用领域：1. 功分合路器（Power Divider/Combiner）：功分合路器用于将一个输入信号分成多个输出信号，或者将多个输入信号合并成一个输出信号。
它常用于无线通信系统中的天线分配、功率分配等应用。
2. 频分合路器（Frequency Divider/Combiner）：频分合路器用于将不同频率的信号进行分离或者合并。
它常用于无线通信系统中的频率分配、频率合并等应用。
3. 时分合路器（Time Divider/Combiner）：时分合路器用于将不同时间段的信号进行分离或者合并。
它常用于数字通信系统中的时隙分配、时隙合并等应用。
频率分离电路
频率分离电路频率分离电路，也称为频带分离电路，是一种用于将输入信号按照不同频率成分分离的电路。
该电路通常由滤波器组成，每个滤波器都专门用于从输入信号中提取特定频率范围内的信号。
频率分离电路的设计与应用十分广泛，可以用于许多不同的领域。
下面是一些与频率分离电路相关的参考内容：1. 滤波器基础知识：了解滤波器的基本原理对于频率分离电路非常重要。
参考书籍如《电子滤波器设计》等可以帮助你理解滤波器的工作原理和设计方法。
2. 滤波器类别和特性：不同类型的滤波器有不同的频率响应和特性。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
了解不同滤波器的特性将有助于选择最适合你应用的滤波器。
3. 滤波器设计工具：为了设计和模拟频率分离电路，你可以使用一些信号处理软件或电路仿真工具。
例如，Matlab是一个常用的信号处理和模拟工具，Multisim是一款流行的电路仿真软件。
4. 应用案例研究：学习和研究实际的应用案例将有助于你理解频率分离电路的设计和实现。
你可以在学术期刊和科技类书籍中找到许多关于频率分离电路应用的案例研究。
5. 模拟滤波器设计指南：设计模拟滤波器需要考虑电路的增益、带宽、衰减等参数。
你可以查阅一些模拟滤波器设计指南，例如《模拟滤波器设计指南》等，来了解如何在实际设计中考虑这些因素。
6. 数字滤波器设计：除了模拟滤波器，数字滤波器也常用于频率分离电路中。
学习数字滤波器的设计和实现方法可以帮助你更好地理解频率分离电路的工作原理。
可参考书籍如《数字滤波器设计：离散时间信号处理》等。
7. 配置案例和电路图：查找一些实际的配置案例和电路图将有助于你了解频率分离电路的实际应用。
你可以在电子设计杂志和网络论坛中找到一些电路设计分享和讨论。
8. 实验和实践：最好的学习方法是通过实验和实践。
你可以尝试使用电路实验室进行一些关于频率分离电路的实验，例如使用波形发生器和示波器来观察不同滤波器对输入信号的影响和输出结果。
测控电路_复习
第一章 绪论
第一节 第二节 第三节 第四节 测控电路的功用 对测控电路的主要要求 测控电路的输入信号与输出信号 测控电路的类型与组成
第五节
测控电路的发展趋势
本章基本概念
1.
对测控电路的主要要求（精度高；高的输入阻抗和低的输出阻抗； 响应速度快和动态失真小；转换灵活；可靠性与经济性）； 影响测控电路精度的主要因素（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）；
基本微分电路的微分方程、微分器的阶跃相应；
二、推导、分析和计算
练习：5-1，5-2，5-3，5-4
第五章
信号运算电路
三、推导、分析和计算
5-2.试设计一个能实现加减混合运算的电路。
1 1 U o U i1 U i 2 U i 5 U i1 U i2 U i3 5 5
6-1 常用的信号转换电路有哪些种类？试举例说明其功能。
答：常用的信号转换电路有采样/保持（S/H）电路、电压比较电路、 V/f（电压/频率）转换器、f/V（频率/电压）转换器、V/I（电压/电流 ）转换器、I/V（电流/电压）转换器、A/D（模/数）转换器、D/A（数/ 模）转换器等。 采样/保持（S/H）电路具有采集某一瞬间的模拟输入信号，根据 需要保持并输出采集的电压数值的功能。 模拟电压比较电路是用来鉴别和比较两个模拟输入电压大小的电 路。比较器的输出反映两个输入量之间相对大小的关系。 V/f（电压/频率）转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号。 V/I（电压/电流）转换器的作用是将电压转换为电流信号。 模/数转换器在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必 须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，为此要使用模/数转 换器（简称A/D转换器或ADC）。
有源二分频电路
有源二分频电路有源二分频电路是一种常见的电子电路，它能够将输入信号分成两个频率不同的输出信号。
这种电路通常由一个有源滤波器和一个放大器组成。
有源滤波器可以根据信号的频率特性对信号进行分离和滤波，而放大器可以放大滤波后的信号，使其达到更高的幅度。
有源二分频电路的设计和应用非常广泛。
在音频领域，有源二分频电路可以将音频信号分成低音和高音两个频段，分别输出到低音炮和扬声器中，以实现更好的音质效果。
在无线通信系统中，有源二分频电路可以将信号分成基带信号和射频信号，分别传输到解调器和发射器中，以实现信号的解调和发射。
在医疗设备中，有源二分频电路可以将生物信号分成心电图和脑电图两个频段，分别用于心脏病和脑部疾病的诊断。
有源二分频电路的实现主要依靠有源滤波器和放大器。
有源滤波器通常由运算放大器和电容、电感等元件组成。
运算放大器可以放大输入信号，并通过电容和电感构成的滤波网络将输入信号分成两个频段。
在滤波过程中，电容和电感的选择非常重要，它们的数值和连接方式决定了滤波器的频率特性。
放大器可以放大滤波后的信号，使其达到适合输出设备的幅度。
放大器的选择和设计需要考虑输出功率、失真和噪声等因素。
有源二分频电路的性能评估主要包括频率响应、相位响应、幅频相位特性、失真和噪声等指标。
频率响应描述了电路对不同频率信号的传输特性，相位响应描述了电路对不同频率信号的相位延迟特性。
幅频相位特性是频率响应和相位响应的综合表现。
失真是指输入信号和输出信号之间的差异，包括非线性失真和时域失真。
噪声是指电路中由于元件和环境引入的随机信号，影响了信号的清晰度和准确性。
为了提高有源二分频电路的性能，可以采取一些优化措施。
例如，可以使用更高精度的元件，选择更适合的放大器和滤波器，优化电路布局和连接方式，增加负反馈和补偿电路等。
此外，合理的电源设计和防护措施也对电路性能的提升起到重要作用。
有源二分频电路是一种常见的电子电路，它可以将输入信号分成两个频率不同的输出信号。
交流分量 提取电路
交流分量提取电路
"交流分量"通常指交流电路中的直流成分，而"提取电路"是指用于从混合信号中提取或分离特定部分的电路。
在某些情况下，你可能需要从交流信号中提取直流成分，这可能涉及使用一个直流偏置电路或直流阻断电路。
以下是一个简单的交流分量提取电路的例子：
1.电容耦合：通过使用电容，可以使直流信号通过，而
阻止交流信号。
当你需要提取交流信号时，可以使用电容耦合
来阻挡直流分量。
2.直流偏置电路：当你需要从交流信号中提取直流分量
时，可以使用直流偏置电路。
这通常包括一个电阻网络或电压
源，用于提供直流偏置。
3.直流阻断电路：这是一种常见的电路，用于通过使用
电容或电感器件来阻断直流分量。
这使得交流信号能够通过，
而直流信号被隔离。
请注意，具体的电路设计取决于你的应用场景和需求。
如果你有具体的信号和要求，最好咨询电子工程师以获取更详细和定制的建议。
第三章 信号分离电路
节点 B (Va Vp ) * Y2 Vp * Y5 Va Vp (Y2 Y5 ) Y2
ui(t)
B
Y2 Y5
∞ + + -N R R0 uo(t)
Vp[(
Y2 Y5 Y2
)(Y1 Y2 Y3 Y4 ) - Y2 ] - ViY1 - VoY3 0 R R R0 )
1 R1 R2 C1C 2
★K p = K f
1 1 1 R2 1 Kf R2 C 2
★ 0 [( R1 R2 )C 2 (1 K f ) R1C1 ] 0 2
C1 R1
(
)
R1
R2 C2ຫໍສະໝຸດ C1+∞ + -N uo(t)
ui(t)
R R0
0
1
C1 R1
5、群时延函数
对信号波形失真要求较高时，常要求相频和幅 频特性都好。一般采用下式表示 τ(ω)=dΦ(ω)/dω。 越接近常数，信号相位失真越小。
(1)
3.1 滤波器的基本知识
四、滤波器特性的逼近
理想滤波器要求幅频特性A(w)在通带内为 一常数，在阻带内为零，没有过渡带，还 要求群时延函数在通带内为一常量，这在 物理上是无法实现的。 实践中往往选择适当逼近方法，实现对理 想滤波器的最佳逼近。 常用的三种逼近方法为： A(ω)
（三）贝赛尔逼近
主要侧重于相频特性，其基本原则是使通带 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 1.0
4
3 2
1
0 -180° -360° 4 3
第三节 中频电视信号处理及同步分离电路..
第三节中频电视信号处理及同步分离电路各频道的高频电视信号经高频调谐器变频，成为中频电视信号后需再进一步处理，这种接收方式有一系列优点：因中频电视信号频带固定，便于控制频响，易于改善选择性。
又因在较低频率下工作，即使增益高，也不会反馈到高放级而引起自激，所以有利于提高灵敏度。
中频电视信号处理电路由：预中放电路、声表面波滤波器、中频放大、中频压控振荡器（PIF-VCO）、视频检波器等组成。
对中频电路的要求：* 中频信号增益控制范围65dB。
PIF输入灵敏度42dBμ。
* 有良好的选择性，抑制邻道干扰大于50dB。
抑制2.07MHz干扰大于45dB。
* 完成视频检波，产生AGC、AFT信号。
* 视频检波输出带宽8MHz，视频输出信号幅度2.2V。
* 视频输出信/噪比大于50dB。
* RF-AGC延迟量最大110dBμ。
1、中频电视信号的处理流程（如图3-1所示）电视接收机灵敏度主要取决于中放电路的增益。
通过SAW的图像中频（PIF）信号，首先进入由三级差分放大器组成的中放电路，增益约40dB~65dB，进入同步解调器完成视频检波，输出约2.0~2.5V P-P视频全电视信号。
为补偿声表面波滤波器的插入损耗，中频处理电路还要加入一级预中放。
为了表达清晰简单，图3-1中未画预中放，因它没有频谱变化作用。
矢量PC、CC、SC 分别表示图像载频、色度副载频、声载频（它们的边频成分未画出）。
电路图中点①处的射频信号频谱成分表示在图①中，点②处中频电视信号的频谱成分表示在图②中，点③与点④处的信号频谱成分及信号波形分别表示在图③与图④中。
电路中各点的频率值是以10频道为例。
高频电视信号采用残留边带方式传送。
在（0~0.75）MHz范围内，上下边带完整发送；而在1.25MHz以外的下边带完全被滤除。
要求电视机中频通道的幅频特性必须与这种残留边带传输特性相适应。
能够提供这种幅频特性的器件就是声表面波滤波器SAW。
SAW还要对高邻道的图像载频和低邻道的声载频作有效的抑制，并保证本频道图像信号有6.0MHz带宽,伴音信号有250~300KHz带宽。
测控电路第五版李醒飞第4章习题答案
测控电路第五版李醒飞第4章习题答案第四章信号分离电路4-1简述滤波器功能，按照功能要求，滤波器可分为几种类型？滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，即对不同频率信号的幅值有不同的增益，并对其相位有不同的移相作用。
按照其功能要求，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻与全通五种类型。
4-2按照电路结构，常用的二阶有源滤波电路有几种类型？特点是什么？常用的二阶有源滤波电路有三种：压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路和双二阶环型滤波电路。
压控电压源型滤波电路使用元件数目较少，对有源器件特性理想程度要求较低，结构简单，调整方便，对于一般应用场合性能比较优良，应用十分普遍。
但压控电压源电路利用正反馈补偿RC网络中能量损耗，反馈过强将降低电路稳定性，因为在这类电路中，Q值表达式均包含-Kf项，表明Kf过大，可能会使Q 值变负，导致电路自激振荡。
此外这种电路Q值灵敏度较高，且均与Q成正比，如果电路Q值较高，外界条件变化将会使电路性能发生较大变化，如果电路在临界稳定条件下工作，也会导致自激振荡。
无限增益多路反馈型滤波电路与压控电压源滤波电路使用元件数目相近，由于没有正反馈，稳定性很高。
其不足之处是对有源器件特性要求较高，而且调整不如压控电压源滤波电路方便。
对于低通与高通滤波电路，二者Q值灵敏度相近，但对于图4-17c所示的带通滤波电路，其Q值相对R，C变化的灵敏度不超过1，因而可实现更高的品质因数。
双二阶环型滤波电路灵敏度很低，可以利用不同端输出，或改变元件参数，获得各种不同性质的滤波电路。
与此同时调整方便，各个特征参数可以独立调整。
适合于构成集成电路。
但利用分立器件组成双二阶环电路，用元件数目比较多，电路结构比较复杂，成本高。
4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型？简述这些逼近方式的特点。
测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式可分为巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近与贝赛尔逼近三种类型。
巴特沃斯逼近的基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下，通带内最为平坦。
《测控电路》复习题
第一章绪论测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意?为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？第二章信号放大电路何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？什么是差动放大器？何谓自举电路？应用于何种场合？请举一例说明之。
什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？图2-13b所示电路，N、Na为理想运算放大器, 试求其闭环电压放大倍数。
图2-14所示电路，N、N2、Z工作在理想状态，R=R2=1OOk0，R o=1Ok0，F3=RF20kO ，图2-13b电路是什么电路？试述其工作原理。
为使其具有所需性能，对电阻值有什么要求? F5=F6=60k」Nz同相输入端接地，试求电路的差模增益？电路的共模抑制能力是否降低？为什么？试求增益可调式差动比例放大电路的电压放大倍数何谓电桥放大电路？应用于何种场合?试推导图2-16b所示电路u o的计算公式，并根据所推导的公式说明其特点。
图示电路是什么电路？图中R I=R2 >>R，试述其工作原理，写出其输出表达式（8分）线性电桥放大电路中（见图2-18 ）,若u采用直流，其值U = 10V, R= R= R= 120 Q ,请根据图2-29b ，画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图。
由图X2-3可得：当开关 A 闭合时，U 0=U i ;当开关B 闭合时，U =10U ，当开关C 闭合时,U =100U 。
根据图2-29c 和其增益表达式，若采用 6个电阻，请画出电路原理图，并计算电阻网络各电阻的阻值。
+R+ R 3+R>=5R ,什么是隔离放大电路？应用于何种场合?试分析图2-33b 电路中的限幅电路是如何工作的？并写出U o 的计算公式。
第三章信号调制解调电路什么是信号调制？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？什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？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。
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几种逼近方法的对比(续)
▪ 三种二阶低通波器的单位阶跃响应
uo(t)/ui 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0
321
2
4
6
8 t/t0
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4.2 RC有源滤波电路
特点:
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4.2.1 一阶滤波电路
,应用广泛.
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4.2.2 压控电压源型滤波电路
R04
∞ -
+ + N1
R03
C1
R1
∞ -
+
+ N2
C2
R05
R2
∞ -
R06
+
+ N3
R07
ux(t)
R0 ∞
+
+ N4
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4.2.5 有源滤波器设计
▪ 重点讨论压控电压源、无限增益多路反馈型与双二阶这三 种二阶有源滤波电路。
▪ 有源滤波器的设计主要包括以下四个过程：
1,确定传递函数 2,选择电路结构 3,选择有源器件 4,计算无源元件参数
▪ 这种逼近方法的基本原则:是允许通带内有一定的波动量 △Kp,故在电路阶数一定的条件下,可使其幅频特性更接近 矩形.其幅频特性为
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切比雪夫逼近(续)
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切比雪夫逼近(续)
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P107,表4-1(部分)
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• 分析:
A 1.0
• 从幅频特性:切比雪夫逼近 过渡带最为陡峭,而贝赛尔逼 0.5
近最差.如果在通带内不允许
有波纹,采用巴特沃斯逼近,否 0
则采用切比雪夫型.
• 从相频特性:贝赛尔逼近线
0
性度最好,切比雪夫逼近线性
度最差.
-180°
-360° 4
4 3 21
1
2 ω/ω0
1
2 ω/ω0
1
2
3
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▪ 按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器
▪ 信噪比:有用信号功率与噪声功率之比.
▪ 滤波电路的作用:滤除噪声;分离不同频率的信号,如调制 信号与载波信号的分离等等.
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4.1.1 滤波器的类型
▪ 1、按功能分：低通、高通、带通、带阻
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理想的滤波器的频率响应(Idealized Filter Responsed )
复杂电路往往有多个固有频率。
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4.1.3 基本滤波器
▪ 任何复杂的滤波网络,可由若干简单的,互相隔离的一阶与 二阶滤波电路级连等效构成.
▪ 一阶滤波电路的极点在实轴上,性能较差,特性也比较简单, 重点讨论二阶滤波器.
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4.1.3.1 一阶滤波器
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4.2.5.1 传递函数的确定
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带通与带阻滤波器(窄带)
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带通与带阻滤波器(宽带)
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4.2.5.2 电路结构的选择
1)
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4.2.5.3 有源器件的选择
很多物理系统,都是低频系统,如机械系统.
■
■ ■
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4.2.4.1 双二阶环-低通与带通滤波电路
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4.2.4.2 可实现高通、带阻与全通滤波功能的双二阶环电路
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4.2.4.3 低通、高通、带通、带阻与全通滤波电路
uh(t)
ub(t)
ul(t)
R02 R01
ui(t)
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4.2.2.4 VCVS 带阻滤波电路
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4.2.3 无限增益多路反馈型滤波电路
▪ 与压控电压源型电路一样,无限增益也可由一个运放构成 多种二阶滤波电路.
▪ 无限增益多路反馈二阶滤波电路的基本结构
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4.2.3.1 无限增益多路反馈型 低通滤波电路
20lgA/dB
Q=0.5 Q=1 Q=2.5 Q=5 Q=10
-1
0
1
0
lg(ω/ω0)
-20
-40
-60
Q=100 Q=40 Q=20
a) 幅频特性
/(°) Q=5 Q=10 Q=20 90o
Q=2.5
0o -1Q=1
0
Q=0.5
-90o
Q=40 Q=100
1
lg(ω/ω0)
b) 相频特性
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测控电路
第4章 信号分离电路
4.1 滤波器基本知识 4.2 RC有源滤波电路 4.3 集成有源滤波器 4.4 跟踪滤波器
4.0 概述
▪ 1.噪声的产生
传感器拾取的信号-包含噪声及其他无关信号 原始信号经传输/放大/变换/运算等处理过程--混入不同形式的噪 声
▪ 2. 噪声的特点:
随机性 噪声功率是有限的 按一定规律分布于频率域中某一特定的频带中
对低通滤波器为例：介绍测控系统中常用的三种逼 近方法：巴特沃斯逼近/切比雪夫逼近/贝赛尔逼近
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4.1.4.1 巴特沃斯逼近
▪ 这种逼近的基本原则:是在保持幅频特性单调变化的前提 下,在通带内特性最为平坦。其幅频特性为
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n=2,4,5阶巴特沃斯低通滤波器的幅频与相频特性
a) 幅频特性.25 α=0.8
α=0.1
α=0.2 α=0.33 α=0.5
0°-1
0
b)
图4-4
1 lg(ω/ω0) b) 相频特性
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4.1.3.4 二阶带通滤波器
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二阶带通滤波器的频率特性
Q=1 Q=2.5 Q=5
a) 幅频特性
/(°) 90o 0o -1
-90o
Q=5 Q=2.5
0
1 lg(ω/ω0)
Q=1 Q=0.5 Q=0.2 Q=0.1
b) 相频特性
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4.1.3.6 二阶全通滤波器
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4.1.4 滤波器特性的逼近
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RC无源滤波器特性不够理想的根本原因是电阻元件对信号功率的 消耗,在电路中引入具有能量放大作用的有源器件,如电子管\晶体 管\运放等,补偿损失的能量,可获得良好的频率选择特性.本章讨 论的重点.各种形式的集成滤波器也属于有源滤波器.
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4.1.2 模拟滤波器的传递函数与频率特性
▪ 4.1.2.1 模拟滤波器的传递函数
▪ 模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。传递函数是输出与输入信 号电压(或电流)拉普拉斯变换之比
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4.1.2.2 模拟滤波器的频率特性
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4.1.2.3 滤波器的主要特性指标
1、特征频率： ①通带截频 fp=wp/(2) 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。 ②阻带截频 fr=wr/(2) 为阻带与过渡带边界点的频率，在该
点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。 ③转折频率 fc=wc/(2) 为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频
率，在很多情况下，常以fc作为通带或阻带截频。 ④固有频率 f0=w0/(2)为电路没有损耗时，滤波器的谐振频率，
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4.2.5.4 无源元件的参数计算
1)
未知数的个数大于方程的个数
2)
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以具有不同增益的无限增益多路反馈二阶巴特沃斯低通滤波器为例.
1)
2)
3) 4)
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表4-3与元器件参数选择
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4.1.3.2 二阶低通滤波器
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4.1.3.3 二阶高通滤波器
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二阶高通滤波器(续)
20lgA/dB)
20 -1
0 α=2.5
α=0.1
α=0.2
0
α=0.33 1
-20
α=1.67 α=1.25 α=0.8 α=0.5 -40
lg(ω/ω0)
▪ 3. 信号分离电路--滤波电路
从频率域中实现对噪声的抑制,提取所需的测量信号,是测控系统 的重要组成部分. 广泛应用于信号处理及电子线路抗干扰技术.
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4.1 滤波器的基本知识
▪ 滤波器的功能 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。
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4.2.3.2 无限增益多路反馈型 高通滤波电路
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4.2.3.3 无限增益多路反馈型 带通滤波电路
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4.2.4 双二阶环电路--状态变量滤波器(state variable)