測(cè)控電路期末考試試卷含答案詳解

試題

一、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共48分）

1、什么是自舉電路？說(shuō)明圖1所示電路是如何提高放大器的輸入阻抗的？

2、如圖2所示電路，Ni、N2>N3工作在理想狀態(tài)，RI=R2=200KQ,RP=20KQ,

R3=R4=10KQ,R5=R6=20KQ,試求該電路的差模增益。

圖2

3、什么是隔離放大電路？就一種隔離方式簡(jiǎn)述其工作原理。

4、相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能、性能與電路構(gòu)成上主要有哪些區(qū)別？

5、180。導(dǎo)通型逆變器正常工作的必要條件是什么？

6、PWM控制電路在雙極式工作時(shí)會(huì)不會(huì)發(fā)生電流斷續(xù)現(xiàn)象？為什么？

7、什么是SPWM控制？采用SPWM控制有什么好處？

8、圖3所示電路為無(wú)限增益多路反饋型濾波電路還是壓控電壓源型濾波電路？若

根據(jù)此電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成一低通濾波電路，Yi—丫5應(yīng)分別選用何種RC元件？

XT

r3|qA

ZZM------

以工-o

Y2+

J—+N

M⑺

%I?o(0

O--------------------------------O

圖3

二、分析題（共52分）

1、圖4為一單穩(wěn)辨向電路，輸入信號(hào)A、8為相位差90。的方波信號(hào)，分析其辨向

原理，并就A導(dǎo)前690。及8導(dǎo)前A90。的情況，畫(huà)出A'、U。I、U02的波形。（8分）

2、圖5a所示電路中，Uc與以分別為參考信號(hào)與調(diào)相信號(hào)整形后形成的方波信號(hào),

其波形如圖5b所示，請(qǐng)畫(huà)出U。的波形，并分析圖5a所示電路的鑒相原理及輸出

特性。（8分）

時(shí)鐘脈沖

Cp

圖5b

3、試畫(huà)出數(shù)控機(jī)床位置伺服系統(tǒng)框圖，并簡(jiǎn)述其工作原理。（10分）

4、試述圖6a所示檢波電路的工作原理？電路中哪些電阻的阻值必須滿(mǎn)足一定的

匹配關(guān)系，阻值關(guān)系如何？寫(xiě)出輸出“。與輸入心之間的關(guān)系式？若Q與心的波

形如圖6b所示，請(qǐng)畫(huà)出在不接電容C的情況下“。的波形及接上電容C后“。的波

形。（12分）

aUc

圖6a

5、根據(jù)圖7a所示，分析RC回路的作用；根據(jù)所給Uj,1，G波形及導(dǎo)前、滯

后關(guān)系，回出,U，,OGI，OG2，",八的波形圖；分析圖7b所示電路結(jié)構(gòu)的

工作原理。（14分）

幼J―I|―15」一?―?―L.

“JLJ~~IUdJI_II—

^-innnra^rLTLTLT

圖7a

圖7b

答案

二、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共48分）

1、什么是自舉電路？說(shuō)明圖1所示電路是如

何提高放大器的輸入阻抗的？

答：自舉電路是利用反饋使電阻兩端等電位,

圖1

減少向輸入回路索取電流，而使輸入阻抗增大

的一種電路。

%111,2

2

一區(qū)危

3-一區(qū)Uo2——區(qū)

《《2叫

1

%=~Uo2==2w.

%13R)—R[R]7?2

-----------=------------u；2

%R2R}R2R「R\

當(dāng)RJ=/?2時(shí)，輸入回路阻抗無(wú)窮大，達(dá)到了提高放大器輸入阻抗的目的。

2、如圖2所示電路，N］、刈、用工作在理想狀態(tài)，RI=R2=200KQ,RP=20KQ,

R3=R4=10KQ,R5=R6=20KQ,試求該電路的差模增益。

圖2

〃。2_%2=%2—%1=

R2~Rp~&

%?一露一〃“?,

--------------K&------------------K-,十〃八[-------------=----------------------

&+/?6&+&七+&&+寵5

???&=寵4寵5=居

Uo=-(W02一)=丁(1+~~^)(/2-Ui\)

XVJK3NP

u&八&+R,、20八200x2、

——2o—二/(1+—!——?-)=——x(l+----------)=42

ui2-u.tR3Rp1020

3、什么是隔離放大電路？就一種隔離方式簡(jiǎn)述其工作原理。

答：隔離放大電路是一種測(cè)量用的電路，它的輸入，輸出，隔離電路之間沒(méi)有直

接的電路耦合，即輸入、輸出沒(méi)有公共接地端。

輸入信號(hào)經(jīng)放大進(jìn)入耦合器，使LED導(dǎo)通，通過(guò)光電耦合器件（晶體管）轉(zhuǎn)

換為電壓或電流信號(hào)，經(jīng)放大輸出。

光耦合器

4、相敏檢波電路與包絡(luò)檢波電路在功能、性能與電路構(gòu)成上主要有哪些區(qū)別？

答：相敏檢波電路可以鑒別調(diào)幅信號(hào)與載波信號(hào)之間的相位關(guān)系，還可選頻；而

包絡(luò)檢波只是將調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線(xiàn)解調(diào)出來(lái)，但不具有鑒相選頻特性。相敏檢波

電路除了輸入調(diào)幅信號(hào)外，還需輸入一個(gè)參考信號(hào)，一般選用載波信號(hào)來(lái)做參考

信號(hào)；而包絡(luò)檢波則不是將調(diào)幅信號(hào)輸入，進(jìn)行解調(diào)。

5、180。導(dǎo)通型逆變器正常工作的必要條件是什么？

答：180。導(dǎo)通型逆變器正常工作的必要條件是可靠換流。即每一相上、下橋臂主晶

閘管交替導(dǎo)通時(shí)，須經(jīng)過(guò)短暫的全關(guān)斷狀態(tài)，以保證可靠換流。

6、PWM控制電路在雙極式工作時(shí)會(huì)不會(huì)發(fā)生電流斷續(xù)現(xiàn)象？為什么？

答：PWM控制電路在雙極式工作時(shí)不會(huì)發(fā)生電流斷續(xù)現(xiàn)象。因?yàn)殡p極式電路中的

四個(gè)大功率晶體管分為兩組，同一組中的兩個(gè)晶體管同時(shí)導(dǎo)通，關(guān)斷，每一組晶

體管輪流交替導(dǎo)通，截止，并且電流可以反向，所以電樞電流始終連續(xù)，不會(huì)發(fā)

生斷續(xù)現(xiàn)象。

7、什么是SPWM控制？采用SPWM控制有什么好處？

答：在調(diào)制控制中，載波信號(hào)采用等腰三角波，基準(zhǔn)信號(hào)采用正弦波，這樣的調(diào)

制控制稱(chēng)為正弦脈寬調(diào)制控制，簡(jiǎn)稱(chēng)SPWM控制。

采用SPWM控制時(shí)，調(diào)壓，調(diào)頻都在逆變器中進(jìn)行，控制及時(shí)，動(dòng)態(tài)性能好,

且電動(dòng)機(jī)效率和脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩都比等寬SPWM控制時(shí)高。

8、圖3所示電路為無(wú)限增益多路反饋型濾波電路還是壓控電壓源型濾波電路？若

根據(jù)此電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成?低通濾波電路,Yi—丫5應(yīng)分別選用何種RC元件?

rT

As答：此電路為無(wú)限增益多路反饋濾波電

路，若要構(gòu)成低通濾波電路，匕，Y2,

匕應(yīng)為電阻，匕，匕應(yīng)為電容。

?o(0

圖3

二、分析題（共52分）

1、圖4為一單穩(wěn)辨向電路，輸入信號(hào)A、8為相位差90。的方波信號(hào)，分析其辨向

原理，并就A導(dǎo)前890。及B導(dǎo)前A90。的情況，畫(huà)出A'、（7。2的波形。（8分）

答：該電路根據(jù)A,B相位相對(duì)導(dǎo)前、滯后的關(guān)系實(shí)現(xiàn)辨向。

A導(dǎo)前B90。時(shí)，有輸出，U°2輸出為0

B導(dǎo)前A90。時(shí)，輸出為0,U°2有輸出

由此可實(shí)現(xiàn)辨向

A

Bi__ii__ii__r

A，_n____n____nnnn

B“nnnnnn

彳________n____n____nn

B'nnnnnn

%Lnnnnnroimn

%Lmnnnmmm

2、圖5a所示電路中，Uc與Us分別為參考信號(hào)與調(diào)相信號(hào)整形后形成的方波信號(hào),

其波形如圖5b所示，請(qǐng)畫(huà)出U。的波形，并分析圖5a所示電路的鑒相原理及輸出

特性。（8分）

時(shí)鐘脈沖

0

圖5b

解：%輸出波形

Uo

0.nnn.n,t

Uc與Us經(jīng)異或門(mén)輸出U。，當(dāng)U。為高電平時(shí)，打開(kāi)與門(mén)DG，使時(shí)鐘脈沖進(jìn)入

計(jì)數(shù)器，當(dāng)U。為低電平時(shí)，DG門(mén)關(guān)斷，同時(shí)鎖存指令，將計(jì)數(shù)器中所計(jì)脈沖數(shù)存

入鎖存器，并將計(jì)數(shù)器清零，以便進(jìn)行下一次計(jì)數(shù)。由鎖存器內(nèi)鎖存的脈沖數(shù)可

計(jì)算Uc與Us的相位差9。

異或門(mén)鑒相時(shí)，線(xiàn)性較好，鑒相范圍0~〃，但要求與的占空比均為1：1,且

無(wú)法鑒別Uc與Us之間的導(dǎo)前、滯后的關(guān)系。

4、試述圖6a所示檢波電路的工作原理？電路中哪些電阻的阻值必須滿(mǎn)足一定的

匹配關(guān)系，阻值關(guān)系如何？寫(xiě)出輸出“。與輸入/之間的關(guān)系式？若G與小的波

形如圖6b所示，請(qǐng)畫(huà)出在不接電容C的情況下的波形及接上電容C后〃。的波

形。（12分）

當(dāng)Uc="1”時(shí)，V2導(dǎo)通，V1截止，UA=-^-Us,此時(shí)5,以同時(shí)加在N2

R\

的反向輸入端，當(dāng)不接電容C時(shí)

U-U

得寵Us喂Us喧卡

當(dāng)Uc="0”時(shí)，?導(dǎo)通,V2截止，UA=O，Us直接加在N2的反向輸入端，當(dāng)不

接電容C時(shí)

當(dāng)7?3=2y，鳥(niǎo)=此時(shí),

若心="1”,U

o=~~yS

U0=_&Us

若uc="o”,

2R3

圖a為不接電容C的情況下u0的波形；圖b為接電容C的情況下uo的波形。

5、根據(jù)圖7a所示，分析RC回路的作用；根據(jù)所給切，Ud,Q波形及導(dǎo)前、滯

后關(guān)系，畫(huà)出Uj',UJ,DGI，0G2，",Fx的波形圖；分析圖7b所示電路結(jié)構(gòu)的

工作原理。（14分）

5J-||一|5J__I__I~~L

UdJ_I_II—

J||I

UcUTJUTJ^T_nLTLTLr

圖7a

圖7b

答：圖中RC回路起到了設(shè)置門(mén)檻的作用。RC回路起延時(shí)作用。使5'的上升滯后

于5,uj的上升滯后于當(dāng)5與a的相位差超過(guò)門(mén)檻時(shí)，有與相位差等寬的

Ux脈沖輸出；若Uj與Ud相位差很小，在Uj'達(dá)到開(kāi)門(mén)電壓以前，Ud已經(jīng)上跳，則

無(wú)法鑒別出Uj