測控電路課后習(xí)題答案(修改)

1、第 1 頁第二章 信號(hào)放大電路2-1 何謂測量放大電路？對其基本要求是什么？ 在測量限制系統(tǒng)中，用來放大傳感器輸出的微弱電壓，電流或電荷信號(hào)的放大電路稱為測量放大電路，亦稱儀用放大電路。對其基本要求是：①輸入阻抗應(yīng)及傳感器輸出阻抗相匹配；②肯定的放大倍數(shù)和穩(wěn)定的增益；③低噪聲；④低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；⑤足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率（無畸變的放大瞬態(tài)信號(hào)） ；⑥高輸入共模范圍（如達(dá)幾百伏）和高共模抑制比；⑦可調(diào)的閉環(huán)增益；⑧

2、線性好, 精度高；⑨成本低。2-2 什么是高共模抑制比放大電路？應(yīng)用何種場合？有抑制傳感器輸出共模電壓（包括干擾電壓）的放大電路稱為高共模抑制比放大電路。應(yīng)用于要求 共模抑制比大于 100dB 的場合，例如人體心電測量。2-3 圖 2-17b 所示電路，N1, N2 為志向運(yùn)算放大器，R4=R2=R1=R3=R，試求其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。由圖 2-17b 和題設(shè)可得 u01 =ui1 (1+R2 /R1) = 2ui1 , u0=ui

3、2 (1+R4 /R3 )–2ui1 R4/R3 =2ui2–2 ui1=2(ui2-ui1)，所以其閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Kf=2。2-4 圖 2-18 所示電路，N1, N2, N3 工作在志向狀態(tài)，R1=R2=100k?，RP=10k?，R3=R4=20k?，R5=R6=60k?，N2 同相輸入端接地，試求電路的差模增益？電路的共模抑制實(shí)力是否降低？為什么？由圖 2-18 和題設(shè)可得 uo = (uo2–uo1) R5 /

4、R3 =3(uo2–uo1 ), uo1 = ui1 (1 + R1 /Rp)–ui2 R1/Rp=11ui1, uo2= ui2(1+R2/Rp)–ui1 R2/Rp=–10ui1, 即 uo=3（–10ui1–11ui1）=–63ui1，因此，電路的差模增益為 63。電路的共模抑制實(shí)力將降低，因 N2 同相輸入端接地，即 ui2=0，ui1 的共模電壓無法及 ui2 的共模電壓相抵消。2-5 什么是有源屏蔽驅(qū)動(dòng)電路？應(yīng)用于何種場合？

5、請舉例說明之。將差動(dòng)式傳感器的兩個(gè)輸出經(jīng)兩個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相比例差動(dòng)放大后，使其輸入端的共模電壓1∶1 地輸出，并通過輸出端各自電阻（阻值相等）加到傳感器的兩個(gè)電纜屏蔽層上，即兩個(gè)輸入電纜的屏蔽層由共模輸入電壓驅(qū)動(dòng)，而不是接地，電纜輸入芯線和屏蔽層之間的共模電壓為零，這種電路就是有源屏蔽驅(qū)動(dòng)電路。它消退了屏蔽電纜電容的影響，提高了電路的共模抑制實(shí)力，因此常常運(yùn)用于差動(dòng)式傳感器，如電容傳感器, 壓阻傳感器和電感傳感器等組成的高精度測

6、控系統(tǒng)中。2-6 請參照圖 2-20，依據(jù)手冊中 LF347 和 CD4066 的連接圖（即引腳圖） ，將集成運(yùn)算放大器 LF347 和集成模擬開關(guān) CD4066 接成自動(dòng)調(diào)零放大電路。LF347 和 CD4066 接成的自動(dòng)調(diào)零放大電路如圖 X2-1。2-7 什么是 CAZ 運(yùn)算放大器？它及自動(dòng)調(diào)零放大電路的主要區(qū)分是什么？何種場合下采納較為合適？CAZ 運(yùn)算放大器是輪換自動(dòng)校零集成運(yùn)算放大器的簡稱，它通過模擬開關(guān)的切換，使內(nèi)部兩特

7、性能一樣的運(yùn)算放大器交替地工作在信號(hào)放大和自動(dòng)校零兩種不同的狀態(tài)。它及自動(dòng)調(diào)零放大電路的主要區(qū)分是由于兩個(gè)放大器輪換工作，因此始終保持有一個(gè)運(yùn)算放大器對輸入信號(hào)進(jìn)行放大并輸出，輸出穩(wěn)定無波動(dòng)，性能優(yōu)于由通用集成運(yùn)算放大器組成的自動(dòng)調(diào)零放大電路，但是電路成本較高，且對共模電壓無抑制作用。應(yīng)用于傳感器輸出信號(hào)極為微弱，輸出要求穩(wěn)定, 漂移極低，對共模電壓抑制要求不高的場合。2-8 請說明 ICL7650 斬波穩(wěn)零集成運(yùn)算放大器是如何提高其

8、共模抑制比的？ICL7650 的輸出 （見式 2－6） ，其共模信號(hào)誤差項(xiàng) Kc1Uc c c1 0s1 1 i 2'1 1 o ) ( U K U K U K K K U ? ? ? ?相當(dāng)于輸入端的共模誤差電壓 Ucˊ，即式中 K1, Kc1 分別為運(yùn)算放大器 N1 的開環(huán)放大倍數(shù)和開環(huán)共模放大倍數(shù)；K1＇為運(yùn)算放大器 N1 由側(cè)向端CD4066uoui+5 VV–V+R2R1LF347圖 X2-1第 3 頁取 R1=R