测控电路试卷B卷及答案

1安徽工业大学2018-2019学年度第一学期《测控电路》课程期末考试卷（B）大项一二三四五总分统分人得分一、填空题（每空2分，共18分）1.在实际的遥传系统中，往往需要测量和控制量很多，为了能够用一个信道传送多路信号信息，常采用_____________技术。一种是频率法，另一种是_____________。2.调制信号的表达式为VtmtvFC)sinsin(，则mF称作________________。霍尔效应集成电路的输出电路常采用带负载能力较强____________________构成。3.图示1-1中元件符号是_________________________元件。4.图示1-2电路中，vo值为_______________________。（图1-1）（图1-2）（图1-3）5.继电器绕组两端并接二极管VD如图1-3所示，其的作用是__________________。6.如果要求一个D/A转换器能分辨5mV的电压，设其满量程电压为10V，满足要求其输入端数字量需要_________数字位。光电耦合器在电路中的作用是_____________。二、判断题（正确的在括号内打钩，错误的打叉。每小题1分，共8分）1.心电信号通过导线和电极加到心电图机放大器的输入端，常把导线和电极合在一起称为导联。（）2.变频控制的笼式或绕线式电动机，转速)1/(600sfn。（）3.的倒数称为品质因数Q，它是评价带通和带阻滤波器的频率选择的一个重要指标，有Q=ω0/∆ω=f0/B。（）4.光电耦合器的传输比CTR为CTR=∆iC/∆iD，其数值比β值大，一般只有30~80。（）5.任何模数转换器（ADC）都包含三个基本功能：采样、量化和编码。（）6.在测控电路设计中应尽量提高第二级的功率增益，尽量降低第后级的噪声。（）7.常用的相敏检波电路有乘法器式、开关式、相加式、精密整流型和脉冲钳位式。（）8.遥传信号中载波抑制的双边带调幅DSB信号可以用普通检波器来解调。（）三、选择题（在备选答案中选出一个正确答案，并将其填在答题栏内。每小题2分，共14分）1.图2-1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.调频信号C.调相信号D.调宽信号2.图2-2所示电路为无限增益多路反馈型滤波电路，若根据此电路结构构成一低通滤波电路，则Y4、Y5元件应分别选用（）。A.电感B.电容C.电阻D.不能确定（图2-1）（图2-2）3.一个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Ui=1V，其数字输出量的数值为（）。A.0001100101B.0001100110C.0001000110D.00010101014.相敏检波电路的检相特性如如2-3所示，则输入信号us与输出信号uc相位差为（）。A.0oB.30oC.180oD.90o5.测控系统中的I2C总线SDA、SCL，在系统空闲时，总线的状态为（）。（图2-3）A.SDA为高电平、SCL为低电平C.两根总线均为低电平题号1234567答案2B.SDA为低电平、SCL为高电平D.两根总线均为高电平6.切比雪夫滤波器的衰减用公式表示为（）。A.ncxdBA21log10B.221log10ndBCAC.cxdBA3D.221log10ndBZA7.信号线性变换电路如图2-4所示，则其变换电路属于（）。A.CVCB.VCCC.VFCD.FVC（图2-4）四、简答题（第1、2小题均为10分，第3小题5分，共25分）1.在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应当怎样选取载波信号的频率?应当怎样选取调幅信号放大器的通频带?信号解调后，怎样选取滤波器的通频带?2.何谓调制信号、载波信号、已调信号?3.简述电力晶体管（GTR）的特点。五、设计与分析题（第1小题10分，第2小题12分，第3小题13分，共35分）1.试设计某测控系统的转换电路要求是将4～20mA的输入直流电流转换为0～10V的输出直流电压。2.设计一测量系统的输出电压和一些待测量（经传感器变换为电压信号）的关系式为vo=2vi1+0.5vi2+4vi3，试用运放电路来构成信号处理过程（设Rf=100kΩ）。3,1b23URR115)1(23RRb23123o)1(URRiRRRu3..采用二极管电桥的反馈式限幅放大器电路如图5-1所示，分析输入vi与输出vo的关系，且在坐标图5-2作出限幅曲线。（图5-1）（图5-2）一、填空题1.多路复用、时间法2.调频系数（调频度）、射极输出器3.霍尔集成元件4.izvv5.泄放L储存的磁场能，保护晶体管T6.11、直接耦合方式二、判断题1.√2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.×三、选择题题号1234567答案CBDBCDB四、简答题（第1、2小题均为10分，第3小题5分，共25分）1.答：为了正确进行信号调制必须要求ωcΩ，通常至少要求ωc10Ω。在这种情况下，解调时滤波器能较好地将调制信号与载波信号分开，检出调制信号。若被测信号的变化频率为0~100Hz，应要求载波信号的频率ωc1000Hz。调幅信号放大器的通频带应为900~1100Hz。信号解调后，滤波器的通频带应100Hz，即让0~100Hz的信号顺利通过，而将900Hz以上的信号抑制，可选通频带为200Hz。2.答：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.答：（1）耐高压（2）工作电流大（3）开关时间短（4）饱和压降低（5）可靠性高五、分析与设计题1．解：设计电路如图所示。根据图中电路，有取R1=250Ω，当i=4mA时，ui=1V，当i=20mA时，ui=5V。因此要求有R3/R2=6/5，Ub=5/6(V)，取R2=10k，R3=12k，R4=R2//R3=5.45k，4VRRLRRRRLRRLRVRRRLRRRLvo332222//32//1VRRLRRRRLRRLRVRRRLRRRLvo432222//42//2VRRLRRRRLRRLRvoRRRRvovi332212211222VRRLRRRRLRRLRvoRRRRvovi332211211211取R4=5.6k。2.解：根据题意设计两级运放，第一级采用加法运算，第二级采用反相器。设计电路原理图如下图：推导第一级电路的各电阻值：321131211viRRviRRviRRvfffO由于Rf=100kΩ得kRkRkR2520050131211，，平衡电阻为：kRRRRRfb1325//200//50//100//////1312111第二级为反相器，则有：kRRf10021平衡电阻为：kRRRfb50100//100//2123.解答：当输入电压vi较小时，电桥中的二极管D1～D4全导通，该电路是一个反相放大器，即viRRvO12，输入输出呈线性关系。当输入电压增大到一定值时，即电路中vO'＞+VR，则电桥二极管D4和D2截止，D3和D1导通，输出电压为：若'vo＜-VR时，则电桥二极管D1和D3截止，D2和D4导通，输出电压为：相对于转折点的输入的输入电压Vi1和Vi2分布为：