2022年测控电路第五版李醒飞第五章习题答案 .pdf

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1、学习资料收集于网络，仅供学习和参考,如有侵权，请联系网站删除学习资料第五章信号运算电路5-1 推导题图 5-43 中各运放输出电压，假设各运放均为理想运放。(a) 该电路为同相比例电路，故输出为：0.36VV3.02 .01oU(b) 该电路为反相比例放大电路，于是输出为：V15.03.021105ioUU(c) 设第一级运放的输出为1oU，由第一级运放电路为反相比例电路可知：15.03 .0*2/11oU后一级电路中，由虚断虚短可知，V5.0UU，则有：kUUkUUo50/10/1o于是解得：V63.0oU(d) 设第一级运放的输出为1oU，由第一级运放电路为同相比例电路可知：V45.03

2、.010/511oU后一级电路中，由虚断虚短可知，V5.0UU，则有：kUUkUUo50/10/1o于是解得：V51.0oU5-2 试设计一个实现8i7i6i5i2i1io3151UUUUUUU运算的电路。Rui7ui8u-u+- + + N 3RRui6RR- + + N Rui3ui4u-u+- + + N 5RRui2ui1ui5RR图 X5-1 uo名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供

3、学习和参考,如有侵权，请联系网站删除学习资料5-3 由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44 所示。（1）推导其输入与输出间的函数关系4321,uuuufuo；（2）如果有122RR、134RR、148RR、k101R、k20fR，输入4321,uuuu的范围是 0到 4V，确定输出的变化范围，并画出ou与输入的变化曲线。（1）由运放的虚断虚短特性可知0UU，则有：fRuRuRuRuRu044332211于是有：44332211oURRURRURRURRUffff（2）将已知数据带入得到oU表达式：4321o25.05.02iiiiUUUUU函数曲线可自行绘制。5-4 理想运放构成图5-45

4、a 所示电路，其中k10021RR、uF101C、uF52C。图5-54b 为输入信号波形，分别画出1ou和2ou的输出波形。前一级电路是一个微分电路，故dtdUdtdUCRRiUiio/*1111输入已知，故曲线易绘制如图X5-2 所示。图 X5-2 后一级电路是一个积分电路，故dtUdtUCRVoo1122out2/1则曲线绘制如图 X5-3 所示。图 X5-335 15 25 O 5 10 O Uo/V 35 15 25 O 5 0.5 Uo1/V -0.5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

5、 - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供学习和参考,如有侵权，请联系网站删除学习资料5-5 理想运算放大器构成图5-46所示电路，推导输入 / 输出关系，并说明电路作用。该电路为差分放大电路，故输出为： （具体推导过程可参考教材）)(i2i1gfuuRRuo该电路为差分放大电路，可有效抑制电路中的共模信号，有较大的共模抑制比5-6 理想单电源运算放大器作为线路放大器使用时，经常需要用减法器电路，实现电平迁移，如图 5-47 所示为一理想运算放大器构成的电平迁移电路，试推导其输入/ 输出关系。该电路为差分放大电路，故电路的输出

6、为：)(refigfuuRRuo5-7 图 5-48 为图 5-47 所示的一种实用电路，根据电路所示参数，推导输入/ 输出关系，完成bmUUio运算，求其系数m 、b? 由：k1805k10uuui可得：19/1519/18iuu由k27k10uuuo可得：10/37uuo由以上可得：383795333iouu5-8 图 5-49 为 Pt100 铂电阻的三线测温线路，TL431 为 2.5V 的精密电压基准源，试分析线路工作原理，推导出ou与 Pt100 的关系，当 Pt100 电阻值从 100到 178.5变化时，对应温度变化0 到 200，要求线路输出0 到 2V的电压输出，说明1PR

7、和2PR的作用。如何调整线路输出零点和满度？TL431 提供电压源， Rp1所在电路提供运放的正相输入电压。根据运放特性得到(2.5-U+)/2.4k = （U+ -Uo1）/Rt式中的 U+可以通过调节Rp1进行调整。之后Uo1接一个反相放大器，得到最终的输出。通过上述分析，通过调节Rp1可以调节输出的零点，而调节Rp2则可以调节输出的饱名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供学习和参考,如有侵

8、权，请联系网站删除学习资料和度。5-9 如何利用乘法器构成立方运算电路？图 X5-4 如图 X5-4 所示，首先经过一个对数电路，然后经过一个比例放大电路，最后接一个指数运算电路，即可完成立方运算电路。5-10 将正弦信号Vsin15tui加到图 5-50电路中， 试分析电路的输出， 并画出其波形。图 X5-5 输入信号波形图 X5-6 输出信号波形5-11在图 5-35 所示的调节器电路中为什么需要采用电平移动电路？调节器之所以要电平移位电路，是为了不要因为单电源而限制了输出，为了满足放大器的共模电压范围的要求，解决输出的直流偏置问题。5-12 试说明图 5-35 中输入指示和给定指示中两个

9、电流表的工作原理。输入显示：利用开关S5可以选择输入信号。当S5打下时，输入信号为以0V为基准的 DC 15V信号。当 S5往上打时，则输入信号通过VS和电位器稳压在 3V左右（在这一情况下，可配合开关 S7进行标定功能）。但无论 S5开关朝向，它们都送到 N5的差动输入端，然后面板上的电表A1指示输入值。给定显示：调节器的输入信号与给定信号均是以0V 为基准的 DC 15V信号；利用UI15V -15V UZ-UZUo名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6

10、页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供学习和参考,如有侵权，请联系网站删除学习资料开关 S6可以选择内或外给定信号。在接外给定信号时，给定信号为DC 420mA 电流信号IR，通过 250精密电阻 RR转换为 DC 15V信号。在接内给定信号时，给定信号由稳压管 VS上取出 6V的基准电压，经电位器RPS分压后形成 DC 15V信号。无论采用内、外给定信号，它们都送到 N6的差动输入端，然后面板上的电表A2指示给定值。在外给定时，S6还将外给定指示灯点亮。开关S7用来选择调节器的正、反作用。5-13 在图 5-39 所示的比例积分（ PI）运算电路中二极管VD起什么作

11、用？VD管的作用是使运算放大器输出正向电压，三极管正常工作， 输出反向电压时， 起到截止的作用。5-14 图 5-51 示为 T 型网络微分电路，反馈网络采用T 型网络可以使用小阻值的精密电阻模拟大阻值的积分电阻，实现长周期的微分电路，试分析图示网络的传递函数。RUSCUSCRuopodgi/111100011010100086Susuoi371210101.1101 .11SSSuuio5-15 图 5-52为一采用双 T型网络的双重积分电路，试推导输入/ 输出关系。wcRwcRwcuwcRwcRRuoi112121211221wcRRRwcRRwcuuio5-16 乘法器可以用于信号的调制

12、解调，或者幅值调制及相位检波。图5-53 为一信号倍频电路，输入正弦波，分析输出波形，并给出输入/ 输出关系式。22cos110sin101022221tAtAuuo名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 学习资料收集于网络，仅供学习和参考,如有侵权，请联系网站删除学习资料5-17 图 5-54为模拟乘法器用于调制运算，根据其运算功能，分析输出ou？ttAtAtAzyyxxuout2122122121sinsin100100sin0sin105-18 试设计一电能测量仪表， 输入 0 到 10V交流 50Hz电压信号，0 到 1A交流电流信号，求其功率。分析题目要求，交流信号输入，先设计整流电路，将交流信号整流为直流信号，在用乘法电路求取。cos*uiP名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -