測控電路第六章答案

1、1第六章信號轉(zhuǎn)換電路61常用的信號轉(zhuǎn)換電路有哪些種類？試舉例說明其功能。常用的信號轉(zhuǎn)換電路有采樣保持（SH）電路、電壓比較電路、Vf（電壓頻率）轉(zhuǎn)換器、fV（頻率電壓）轉(zhuǎn)換器、VI（電壓電流）轉(zhuǎn)換器、IV（電流電壓）轉(zhuǎn)換器、AD（模數(shù)）轉(zhuǎn)換器、DA（數(shù)模）轉(zhuǎn)換器等。采樣保持（SH）電路具有采集某一瞬間的模擬輸入信號，根據(jù)需要保持并輸出采集的電壓數(shù)值的功能。這種電路多用于快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及一切需要對輸入信號瞬時采樣和存儲的場合，如自動補(bǔ)

2、償直流放大器的失調(diào)和漂移、模擬信號的延遲、瞬態(tài)變量的測量及模數(shù)轉(zhuǎn)換等。模擬電壓比較電路是用來鑒別和比較兩個模擬輸入電壓大小的電路。比較器的輸出反映兩個輸入量之間相對大小的關(guān)系。比較器的輸入量是模擬量，輸出量是數(shù)字量，所以它兼有模擬電路和數(shù)字電路的某些屬性，是模擬電路和數(shù)字電路之間聯(lián)系的橋梁，是重要的接口電路?？捎米麒b零器、整形電路，其中窗口比較電路的用途很廣，如在產(chǎn)品的自動分選、質(zhì)量鑒別等場合均用到它。Vf（電壓頻率）轉(zhuǎn)換器能把輸入信號

3、電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號，廣泛地應(yīng)用于調(diào)頻、調(diào)相、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電壓表、數(shù)據(jù)測量儀器及遠(yuǎn)距離遙測遙控設(shè)備中。fV（電壓頻率）轉(zhuǎn)換器把頻率變化信號線性地轉(zhuǎn)換成電壓變化信號。廣泛地應(yīng)用于調(diào)頻、調(diào)相信號的解調(diào)等。VI（電壓電流）轉(zhuǎn)換器的作用是將電壓轉(zhuǎn)換為電流信號。例如，在遠(yuǎn)距離監(jiān)控系統(tǒng)中，必須把監(jiān)控電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號進(jìn)行傳輸，以減少傳輸導(dǎo)線阻抗對信號的影響。IV（電流電壓）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電流、電壓信號間的轉(zhuǎn)換。例如，對電流進(jìn)行數(shù)字測量時，首

4、先需將電流轉(zhuǎn)換成電壓，然后再由數(shù)字電壓表進(jìn)行測量。在用光電池、光電阻作檢測元件時，由于它們的輸出電阻很高，因此可把他們看作電流源，通常情況下其電流的數(shù)值極小，所以是一種微電流的測量。隨著激光、光纖技術(shù)在精密測量儀器中的普及應(yīng)用，微電流放大器越來越占有重要的位置。在以微型計(jì)算機(jī)為核心組成的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)中，必須將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，為此要使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡稱AD轉(zhuǎn)換器或ADC）。相反，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的信號常需反饋給模擬

5、執(zhí)行機(jī)構(gòu)如執(zhí)行電動機(jī)等，因此還需要數(shù)模轉(zhuǎn)換器（簡稱DA轉(zhuǎn)換器或DAC）將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號。62試述在SH電路中對模擬開關(guān)、存儲電容及運(yùn)算放大器這三種主要元器件的選擇有什么要求。選擇要求如下：模擬開關(guān)：要求模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻小，漏電流小，極間電容小和切換速度快。存儲電容：要選用介質(zhì)吸附效應(yīng)小的和泄漏電阻大的電容。運(yùn)算放大器：選用輸入偏置電流小、帶寬寬及轉(zhuǎn)換速率（上升速率）大的運(yùn)算放大器；輸入運(yùn)放還應(yīng)具有大的輸出電流。3其電壓傳輸

6、特性如圖X62所示：66如果要將4～20mA的輸入直流電流轉(zhuǎn)換為0～10V的輸出直流電壓，試設(shè)計(jì)其轉(zhuǎn)換電路。該轉(zhuǎn)換電路如圖X63所示。根據(jù)圖X63電路，有；下面兩個式子有問題，應(yīng)該將參數(shù)代入到關(guān)系式，得到Ub以及R2，R3的比例關(guān)系，在確定R2，進(jìn)而根據(jù)這個關(guān)系式，確定R3。取R1=250Ω，當(dāng)i=4mA時，ui=1V，當(dāng)i=20mA時，ui=5V。因此要求有R3R2=65，Ub=56(V)，取R2=10k，R3=12k，R4=R2R3