测控电路期末考试试卷含答案详解.pdf

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1、试题一、简答题（每小题6分，共4 8分）1、什么是自举电路？说明图1所示电路是如何提高放大器的输入阻抗的？2、如图2所示电路，Ni、N2 N3工作在理想状态，RI=R2=200KQ,RP=20KQ,R3=R4=10KQ,R5=R6=20KQ,试求该电路的差模增益。图 23、什么是隔离放大电路？就一种隔离方式简述其工作原理。4、相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别？5、180。导通型逆变器正常工作的必要条件是什么？6、PW M控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象？为什么？7、什么是SPWM控制？采用SPWM控制有什么好处？8、图3 所示电路为无限增益多路反馈型

2、滤波电路还是压控电压源型滤波电路？若根据此电路结构构成一低通滤波电路，Yi丫 5应分别选用何种RC元件？X Tr3|以工M%Iq AZZM-Y2+J +N-oo(0O-O图 3二、分析题（共 52分）1、图4 为一单稳辨向电路，输入信号A、8 为相位差90。的方波信号，分析其辨向原理，并就A 导前6 90。及8 导前A 90。的情况，画出A、U。I、U02的波形。（8 分）2、图5a所示电路中，Uc与以分别为参考信号与调相信号整形后形成的方波信号,其波形如图5b所示，请画出U。的波形，并分析图5a所示电路的鉴相原理及输出特性。（8 分）Cp时钟脉冲图 5b3、试画出数控机床位置伺服系统框图，并

3、简述其工作原理。（1 0 分）4、试述图6 a 所示检波电路的工作原理？电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，阻值关系如何？写出输出“。与输入心之间的关系式？若 Q与 心的波形如图6 b 所示，请画出在不接电容C的情况下“。的波形及接上电容C后“。的波形。（1 2 分）图 6aa Uc5、根据图7 a所示后关系，回 出,工作原理。（1 4分），分析RC回路的作用；根据所给U j,1，G波形及导前、滞U，,OG I，OG2，,八 的波形图；分析图7 b所示电路结构的幼 J I|1“J L J I-i n n n r5 一 L.U d J I _I I a rL T L T L T图7a图7

4、b图1答案二、简 答 题（每小 题6分，共4 8分）1、什么是自举电路？说 明 图1所示电路是如何提高放大器的输入阻抗的？答：自举电路是利用反馈使电阻两端等电位,减少向输入回路索取电流，而使输入阻抗增大的一种电路。%11 1,22一区危3-一 区Uo2 区2叫%1=Uo2=2w.%13 R)R-=-u；%R2 RR2R7?2RR2当RJ=/?2时，输入回路阻抗无穷大，达到了提高放大器输入阻抗的目的。2、如图2 所示电路，N、刈、用 工作在理想状态，RI=R2=200KQ,RP=20KQ,R3=R4=10KQ,R5=R6=20K Q,试求该电路的差模增益。图 2。2 _%2 =%2%1=R2 R

5、p&%一露一 “,-K&-K-,十八 -=-&+/?6&+&七+&+宠5&=宠4宠5=居Uo=(W 0 2 一 )=丁(1 +)(/2 -Ui )X V J K3 N Pu2o 二&八&+R,、20 八 200 x2、/(1 +!?-)=x(l+-)=42ui2-u.t R3 Rp 10 203、什么是隔离放大电路？就一种隔离方式简述其工作原理。答：隔离放大电路是一种测量用的电路，它的输入，输出，隔离电路之间没有直接的电路耦合，即输入、输出没有公共接地端。输入信号经放大进入耦合器，使L E D导通，通过光电耦合器件（晶体管）转换为电压或电流信号，经放大输出。光耦合器4、相敏检波电路与包络检波电

6、路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别？答：相敏检波电路可以鉴别调幅信号与载波信号之间的相位关系，还可选频；而包络检波只是将调幅信号的包络线解调出来，但不具有鉴相选频特性。相敏检波电路除了输入调幅信号外，还需输入一个参考信号，一般选用载波信号来做参考信号；而包络检波则不是将调幅信号输入，进行解调。5、180。导通型逆变器正常工作的必要条件是什么？答：180。导通型逆变器正常工作的必要条件是可靠换流。即每一相上、下桥臂主晶闸管交替导通时，须经过短暂的全关断状态，以保证可靠换流。6、PW M控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象？为什么？答：PW M控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现

7、象。因为双极式电路中的四个大功率晶体管分为两组，同一组中的两个晶体管同时导通，关断，每一组晶体管轮流交替导通，截止，并且电流可以反向，所以电枢电流始终连续，不会发生断续现象。7、什么是SPW M控制？采用SPW M控制有什么好处？答：在调制控制中，载波信号采用等腰三角波，基准信号采用正弦波，这样的调制控制称为正弦脉宽调制控制，简 称SPWM控制。采用SPWM控制时，调压，调频都在逆变器中进行，控制及时，动态性能好,且电动机效率和脉动转矩都比等宽SPWM控制时高。8、图 3 所示电路为无限增益多路反馈型滤波电路还是压控电压源型滤波电路？若根据此电路结构构成低通滤波电路,Yi丫 5应分别选用何种R

8、C元件?rTA so(0图 3答：此电路为无限增益多路反馈滤波电路，若要构成低通滤波电路，匕，Y2,匕应为电阻，匕，匕应为电容。二、分 析 题（共5 2分）1、图 4 为一单稳辨向电路，输入信号A、8 为相位差90。的方波信号，分析其辨向原理，并就A 导前8 90。及 B 导前A 90。的情况，画出A、（7。2的波形。（8 分）答：该电路根据A,B 相位相对导前、滞后的关系实现辨向。A 导前B 90。时，有输出，U2输出为0B 导前A 90。时，输出为0,U2有输出由此可实现辨向AB i_i i_i i_rA，_n _n _nB“n n n彳 _ _ _ _ _ _ _ _n _n _B n

9、n n%Lnnnnnroimn%n n nnn nn nn n nLm nnnm m m时钟脉冲2、图5a所示电路中，Uc与Us分别为参考信号与调相信号整形后形成的方波信号,其波形如图5b所示，请画出U。的波形，并分析图5a所示电路的鉴相原理及输出特性。（8分）0图5b解：%输出波形Uo0U c 与.n n n.n,tU s 经异或门输出U。，当U。为高电平时，打开与门DG，使时钟脉冲进入计数器，当U。为低电平时，DG门关断，同时锁存指令，将计数器中所计脉冲数存入锁存器，并将计数器清零，以便进行下一次计数。由锁存器内锁存的脉冲数可计算U c 与 U s 的相位差9。异或门鉴相时，线性较好，鉴相

10、范围0 ，但要求与的占空比均为1：1,且无法鉴别U c 与U s 之间的导前、滞后的关系。4、试述图6 a 所示检波电路的工作原理？电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，阻值关系如何？写出输出“。与输入/之间的关系式？若 G与 小的波形如图6 b 所示，请画出在不接电容C 的情况下的波形及接上电容C 后 。的波形。（1 2 分）当Uc=1”时，V 2 导通，V 1 截止，UA=-Us,此 时 5,以 同时加在N2R的反向输入端，当不接电容C 时U-U得 宠Us喂U s喧 卡当Uc=0”时，导通,接电容C 时V 2 截止，UA=O，U s 直接加在N2 的反向输入端，当不当7?3=2 y，

11、鸟=此时,若 心=1”,Uo=yS若 uc=o”,U 0=_&U s2R3图a为不接电容C的情况下u0的波形；图b为接电容C的情况下uo的波形。5、根据图7 a所示，分析RC回路的作用；根据所给切，Ud,Q波形及导前、滞后关系，画出U j ,U J,DG I，0 G 2，,F x的波形图；分析图7 b所示电路结构的工作原理。（1 4分）5 J _I _I LUd J _I_IIT_nLTLTLr5 J-|一|J|IUcUTJUTJ图 7a图 7b答：图中RC回路起到了设置门槛的作用。RC回路起延时作用。使 5 的上升滞后于 5,u j的 上 升 滞 后 于 当 5与a的相位差超过门槛时，有与相

12、位差等宽的U x脉冲输出；若U j与U d相位差很小，在U j 达到开门电压以前，U d已经上跳，则无法鉴别出U j与U d的相位差，无4输出。通过RC参数选择，可控制门槛的大小。1、当 5与U d无相位差时U x=O ，f o经触发器2分频输出，又因为U x=O”，DG2输 出“1”，打开DGJJ,使%进入n/2分频器，形成4输出，输出以作为方向参考信号。2、当 5与4有相位差时，触发器DF关闭当U j滞后于U d时，&=0 ，则DG2关闭，DG3打开，f 0通过DG3去数显电路,显示测量值，而DG I关闭，此时没有脉冲进入n/2分频器，相当于减脉冲，使“延后翻转，斗后移。当 导前于U d时，F x=l ，则DG2打开，DG I打开，坛通过DG2、DG I进入n/2分频器，此时f o的频率为无相位差时的两倍，脉冲数加倍，使为提前翻转，当前移，同时DG3门打开，fo经DG3门去数显电路，显示测量值。J _I _I UJ_I _I _I _U UJI_n _