第八章部分習(xí)題解答.pdf

電氣工程學(xué)概論第八章部分習(xí)題解答 8 1 8 1 已知 圖 a 是某光電池的傳遞特性 圖 b 電阻應(yīng)變片的傳遞特性 1 分別指出兩個(gè)傳感 器的類型 2 試求 它們的靈敏度和量程 提示 光電池靈敏度用 A fc 表示 電阻應(yīng)變片 的靈敏度用 m 表示 解 1 a 圖所示傳感器為直接轉(zhuǎn)換型 b 圖所示傳感器為間接轉(zhuǎn)換型 2 圖 a 光電池靈敏度fc A5 6 23 150 1 量程范圍 fc25 0 圖 b 應(yīng)變片靈敏度mm 5 7 m 105 7 400 498501 3 2 量程范圍 m 490 0 8 2 一種應(yīng)變儀的電路如圖所示 應(yīng)變片的傳遞特性如題 1 圖 b 所示 已知應(yīng)變片的電阻 R t 500 時(shí) 傳感器的輸出電壓 uo對(duì)電阻 R t的靈敏度為 5mV 試問 1 傳感器輸出電壓 uo mV 對(duì)變形位移 d mm 的靈敏度 是多少 2 當(dāng)電橋的電源電壓增至 20V 時(shí) 傳感器的靈敏度 將如何變化 提示 直流電橋的輸出電壓信號(hào)按 uo 10V R t 500 R t 5V 計(jì)算 解 mmmV5 37 mV5mm 5 7 21 RR R U UU RR R u t S SS t t 0 2 5 0 2 1 mV10 5002 V205 0 2 5 0 S 3 R U mmmV75 mV10mm 5 7 31 8 4 已知 放大器的開路增益為 120 輸出電阻為 500 試求 當(dāng)負(fù)荷電阻 RL 50 時(shí)放大器的增益 放大器的增益為 80 開路增益時(shí)的負(fù)荷電阻值 解 120 i S u u A Ro 500 498 499 500 501 100200 300 400 502 500 d m 503 Rt a 光電池特性 b 電阻應(yīng)變片特性 題 1 圖 50 100 150 200 10 20 30 40 L fc it R t 10V 傳感器 題 2 圖 500 500 500 uo ui RL uo uS Ri Ro 電氣工程學(xué)概論第八章部分習(xí)題解答 8 2 接負(fù)載后 11 1 50500 50 Lo L S o RR R U U 91 10 11 120 S o i S i o U U U U U U Ku Lo L S o i S 80 RR RA U U U U A L L 5 0 0 1 2 0 80120 R R 解方程得 k 2 L R 8 5 已知某放大器具有低通頻率特性 已知其直流增益 G0 120 截止頻率 fU 3kHz 求 信號(hào)頻率為 f 30kHz 時(shí)放大器的增益 當(dāng)其輸入信號(hào)為 V 2sin 01 01 0 i ftu 時(shí)放大器的輸出信號(hào) 提示 放大器的低通頻率特性為 U 0 j1ff G K v 解 低通頻率特性 3000 j1 120 j1 0 0 f f f G K v 當(dāng)kHz30 f時(shí) 3000 30000 j1 120 khz30 fv K 3 8494 1110arctan 101 120 2 tu 60000sin01 01 0 i V 0 f時(shí) 120 0 GKv Z kH30 f時(shí) 0 3 8494 11 v K 3 8460000sin94 1101 01 0120 0 tu 3 8460000sin12 012t V 8 6 已知某放大器具有帶通特性 已知其中頻增益為 Ko 120 fU 3kHz fL 200Hz 試求 1 信號(hào)頻率kHz8 1 f時(shí)放大器的增益 2 輸入信號(hào)為 V 2sin 01 01 0 i ftu 時(shí)放大器的輸出信號(hào) 提示 帶通放大器的頻率特性為 UL L v ffff ff KK j1 1 j1 j 0 解 帶通放大器頻率特性 UL L v ffff ff KK j1 1 j1 j 0 3000 j1 1 200 j1 200 j120 ff f 1 當(dāng) Z kH81 f 時(shí) 6 0 j19 j1 j9120 3000 1800 j1 1 200 1800 j1 200 1800 j 120 8 1 kfV K 3 102 6 0191 9120 22 v KV 2 i1i0i V 3600sin 01 01 0uutu 時(shí) 由于放大器具有帶通特性 所以 fHz V K 120 12 3k 30k 120 f Hz 200 3k Kv 1 電氣工程學(xué)概論第八章部分習(xí)題解答 8 3 直流分量 ui0 0 1V 作用時(shí) uo0 0V 交流分量V 3600sin 01 0 i1 tu 時(shí) kHz8 1 f為中頻 V24 6 1 02 60 j1 1 9 j1 9 j 120 imk8 1om UKU fu o1o00 uuu 6 243600sin02 1t V 8 8 畫 MHz1 j 1 1 kHz10 j 1 1 kHz10 j 20 ff f H 的波特圖 8 10 解 低通濾波器的傳遞函數(shù) j1 H 0 ff G KU 對(duì)于 50Hz 的干擾信號(hào) 其幅值為 G0 通過改變 fH 可使干擾信號(hào)的幅值降低到原來的 1 8 所以 2 H 0 50 1 1 8 1 f G KU 由此可得 fH 6 3Hz 8 11 已知一個(gè)電壓放大器的增益為 30 其輸出信號(hào)的幅值在 20V 處被削平 試問為使放大器 不發(fā)生非線性失真 其輸入信號(hào)的最大幅值應(yīng)為多少 解 輸入 輸出 增益 最大不失真輸出所對(duì)應(yīng)的輸入為 20 30 0 667V 667mV 8 12 45 000447 0THD 1 2 3 2 2 a aa 8 16 一個(gè)電阻應(yīng)變儀 電路如圖示 被用來檢測(cè)電動(dòng)機(jī)基座的振動(dòng) 已知電動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速 n 1200 rpm 電路中應(yīng)變片的電阻 1000 t R 試求 選擇電容參數(shù) C 的值 使放大器的低端截止頻率 fL等于基座振動(dòng)頻率的 1 3 10 jf 10001 j f 10 j 1 1 f 1000 20lg20 0dB 10 100 1000 45 0 90 f kHz lg20H 10 45 90 1 1 電氣工程學(xué)概論第八章部分習(xí)題解答 8 4 A 使系統(tǒng)在電阻 Rt變化 1 時(shí) 輸出電壓 2 u能夠以 5V 選擇放大器的放大倍數(shù) 的變化做出反應(yīng) 解 振動(dòng)頻 Z H20 60 rpm1200 f 放大器 LL fw RC 2 11 3 20 L f F Rf C L 774 5000202 3 2 1 RR R U U t 2 5 0 S Z mV100075 3 1 15 t kR VUZ RU S 當(dāng) t R變化 1 時(shí) 1002 Z R mV3 37 Z U mV24 31 Z io i i U RR R U 1 160 1024 31 5 3 1 2 U U A 當(dāng) t R變化 1 時(shí) 5 997 Z R m