电路 第四版 答案

第三章电阻电路的一般分析

电路的一般分析是指方程分析法，它是以电路元件的约束特性(VCR)和电路的拓扑约束特性(KCL,KVL)为依据，建立以支路电流或回路电流，或结点电压为变量的回路方程组，从中解出所要求的电流、电压、功率等。方程分析法的特点是：（1）具有普遍适用性，即无论线性和非线性电路都适用；（2）具有系统性，表现在不改变电路结构，应用KCL，KVL,元件的VCR建立电路变量方程，方程的建立有一套固定不变的步骤和格式，便于编程和用计算机计算。

本章的重点是会用观察电路的方法，熟练运用支路法、回路法和结点电压法的“方程通式”写出支路电流方程、回路方程和结点电压方程，并加以求解。

3-1 在一下两种情况下，画出图示电路的图，并说明其节点数和支路数(1)每个元件作为一条支路处理；(2)电压源(独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。

解:(1)每个元件作为一条支路处理时，图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)。

图(a1)中节点数6

b

=

=

n，支路数11

图(b1)中节点数7

=

b

n，支路数12

=

(2)电压源和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时，图(a)和图(b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)。

图(a2)中节点数4

b

=

n，支路数8

=

图(b2)中节点数15

b

=

n，支路数9

=

3-2指出题3-1中两种情况下，KCL,KVL独立方程数各为多少？

解：题3－1中的图(a)电路，在两种情况下，独立的KCL方程数分别为

(1)5

1=

=

4

n

1

-

-

1=

6

-

1

-

=

n (2)3

独立的KVL方程数分别为

(1)6

1=

8

4

+

-

-n

+

=

1

b

1=

11

1

b (2)5

+

6

+

-

-n

=

图(b)电路在两种情况下，独立的KCL方程数为

(1)6

1=

5

-

=

1

n

-

7

n (2)4

1=

1

-

=

-

独立的KVL方程数分别为

(1)6

+

1=

9

5

b

1

-n

+

=

-

=

12

7

1

b (2)5

1=

-n

+

+

-

3-3对题图(a)和(b)所示G，各画出4个不同的树，树支数各为多少？

解：一个连通图G 的树T 是这样定义的：(1) T 包含G 的全部结点和部分支路；(2)

T 本身是连通的且又不包含回路。根据定义，画出图(a)和(b)所示图G 的4个树如题解3-3图(a)和(b)所示。树支数为结点数减一。故图(a)的数有树支，图(b)的树有树支

1615n -=-=o

3-4 图示桥形电路共可画出16个不同的树，试一一列出（由于节点树为4，故树支为3，可按支路号递减的方法列出所有可能的组合，如123，124，…，126，134，135，…等，从中选出树）。

解：图示电路，16个不同的树的支路组合为：

（123），（124），（125），（136），（145）， （146），（156），（234），（235），（236），（246）， （256），（345），（346），（456）

3-5 对题图3-3所示的1G 和2G ，任选一树并确认其基本回路组，同时指出独立回路数

和网孔数各为多少？

解：在连通图G 中，由树支和一个连支组成的回路称为G 的基本回路（或单连支回路），基本回路是独立回路，网孔也是独立回路，因此，基本回路数＝独立回路数＋网孔数。对一个节点数为n ，支路数为b 的连通网，其独立回路数)1(+-=n b l 。从题图3-3所示的1G 和2G 中任选一树，（见题解3-5图(a)和(b)中粗线所示），对应于这一树的基本回路分别为6,521==l l 。

3-6 对图示非平面图，设：（1）选择支路（1，2，3，4）为树；（2）选择支路（5，6，7，8）为树，问独立回路各有多少？求其基本回路组。

解：图中有结点数5=n ，支路数10=b ，故独立回路树为615101=+-=+-n b （1）选择支路（1，2，3，4）为树，对应的基本回路组为：（1，2，3，4，5），（1，2，3，7），（1，2，6），（2，3，4，8），（2，3，9），（3，4，10）

（2）选择支路（5，6，7，8）为树，对应的基本回路组为：（1，5，8），（2，5，6，8），（3，6，7），（4，5，7），（5，7，8，9），（5，6，10）

3-7 图示电路中V u V u R R R R R R s s 40,20,2,8,4,1063654321==Ω=Ω==Ω=Ω==，用支路电流法求解电流5i 。

解：本题电路有4个节点，6条支路，独立回路数为6－4＋1=3。设各支路电流和独立回路绕行方向如图所示，由KCL 列方程，设流出节点的电流取正号。

节点① 0621=++i i i 节点② 0432=++-i i i 节点③ 0654=-+-i i i

由KVL 列方程

回路Ⅰ 401082246-=--i i i 回路Ⅱ 2041010321-=++-i i i 回路Ⅲ 20884543=++-i i i

联立求解以上方程组，得电流 A i 956.05-=

注：由本题的求解过程可以归纳出用支路电流法分析电路的步骤如下：

（1）选定各支路电流的参考方向；

（2）任取（n-1）个结点，依 KCL 列独立结点电流方程；

（3）选定（b-n+1）个独立回路（平面回路可选网孔），指定回路的绕行方向，根据KVL 列写独立回路电压方程；

（4）求解联立方程组，得到个支路电流，

需要明确：以上支路电流法求解电路的步骤只适用于电路中每一条支路电压都能用支路电流表示的情况，若电路中含有独立电流源或受控电流源，因其电压不能用支路电流表示，故不能直接使用上述步骤。此外，若电路中含有受控源，还应将控制量用支路电流表示，即要多加一个辅助方程。

3-8 用网孔电流法求解题图3-7中电流5i 。

解：设网孔电流为1,23,l l l i i i ，其绕行方向如题图3-7中所标。列写网孔方程

??

?

??=+---=-+--=--20

2048204241040

81020321321321l l l l l l l l l i i i i i i i i i

应用行列式法解上面方程组

488020

4

8

202410

401020,510420

4

842410

81020

3-=------=?=------=? 所以 A i i l 956.05104

4880335-=-=??=

= 注：网孔电流法是以假想的网孔电流作为求解量，它仅适用于平面电路。从本题的求解可以归

纳出用网孔电流法求解电路的步骤是：

（1）选取网孔电流1,23,l l l i i i ，如网孔电流方向即认为是列网孔 KVL 方程的绕行方向。 （2）列网孔电流方程。观察电路求自电阻1122,R R L （一个网孔中所有电阻之和称该网孔的自电阻，如本题中11223320,24,20R R R =Ω=Ω=Ω,自电阻总为正值）；互电阻121323,,R R R L （两网孔公共支路上的电阻之和，如本题中12132310,8,4R R R =-=-=-，当流过互电阻的两网孔电流方向一致，互电阻为正值，否则为负值），等效电压源数值（方程右方为各回路中电压源的代数和，与网孔电流方向一致的电压源前取负号，否则取正号）。

3-9 用回路电流法求解题图3-7中电流3i 。

解法一：取回路电流为网孔电流，如题图3-7中所示。回路方程同题3-8中方程。故有

48805104

3-=?=?

12800202084

20108

4020

3-=------=?

所以

A

i i i A i A i l l l l 5517.19561.05078.29561.05104

48805078.25104128003233322-=+-=-=-=-=??

=-=-=??=

解法二：取回路电流如题解3-9图所示。仅让Ⅱ号回路电流流经3i 所在的支路。列写回路方程。

??

?

??=++--=++--=--0

3620182020241040181020321321321l l l l l l l l l i i i i i i i i i

用行列式法求上面方程组

7920360

18

2020

1018

4020,510436

20

18

202410

181020

2-=-----=?=----=? 所以 A i i l 5517.15104

7920223-=-=??=

= 显然解法二中回路电流的选取法使计算量减小。

注：回路电流法适用于平面或非平面电路，比网孔法更具灵活性。回路法分析电路时，首先要

确定一组基本回路，表定回路电流的绕行方向，其余步骤与网孔法类似。需要指出的是回路电流法

中两回路的共有支路有时会有多条，因而互有电阻的确定要特别细心。否则会发生遗漏互有电阻的错误。

3-10 用回路电流法求解题图中Ω5电阻中的电流i 。

解：选取网孔为基本回路，回路电流的绕行方向如图中所示。列回路方程

???

??=+-=-+-=+-=-0

16848

8176016483261232

32121l l l l l l l i i i i i i i 应用行列式法

46080

80481760

6

12

,1920168081760

6

12

3=---=?=----=? 所以 A i i l 4.21920

4608

33==??==

3-11 用回路电流法求解图示电路中电压o U 。

解：回路电流如图中所标。因A 3电流源仅与回路Ⅰ相关，即有，A i l 31=其余两回路的方程为 86

50136201018136

10508321321=-=++-=++-l l l l l l i i i i i i

把A i l 31=带入两个方程中，加以整理得

???=+=+1402010160

10503232l l l l i i i i

解得 A i l 22=

电压 V i U l o 80240402=?=?=

3-12 用回路电流法求解图示电路中电压U 。

解：按图示设网孔电流为回路电流。因受控电流源仅和Ⅲ号回路相关，故有

1615n -=-=，对回路Ⅰ和Ⅱ列方程，并代入131.0l l i i -=有

???-=?++-=?+-4201.051040

1.010*********l l l l l l i i i i i i

整理得

???-=+-=-420105.30

4352121l l l l i i i i

解得

A

i i A i i i l l l l l 5.0)5(1.01.0535

75.43435475

.43132

22=-?-=-=-=?-=?=

-= 选外层回路列KVL 方程 042012021=-+?+U i i l l

从中解出 V U 25.276420)75.43(1)5(20=+-?+-?=

3-13 用回路电流法求解题图(a),(b)两电路中每个元件的功率，并做功率平衡检验。

解(a)：选取(a)图中网孔为基本回路，回路电流方向如图中所标，列回路方程

????

???==++?-=?

U i i i i i l l l l l 41102311533211 )3()2()1(

式中?U 为受控电流源的控制量，需要用回路电流加以表示，所以增补一个方程 3324)(2l l l i i i U =+?=? )4( 从中解得 32l l i i =

把方程)1(和)4(代入方程)2(中，有 10231522=++-l l i i 即 A i i l l 552532===

各元件的功率分别为

V 10电压源发出的功率

W i p l 505101021=?=?=

A 15电流源发出功率

[]

[]W

i i i i p l l l l 105010120315 )(1)(31521312=?+??=-?++??=

受控电流源发出功率

[][]W

i i U i i U p l l l l 400)2060(54203 )(34133313=+?=?+??=++??=??

W

i i i i i i p l l l l l l 1500203102101 )(3)(2)(12

2

2

3132221=?+?+?=+?++?+-?=吸

电路共发出功率 W p p p p

1500400105050321=++=++=发

满足 吸发

p p

=

解(b)：解法一：取网孔为基本回路，电路电流如图(b)中所标。由于回路电流法列的是回路上的KVL 方程，所以对A 6理想电流源之路要假设一个电压，把电流源看做是电压为U 的理想电压源来列写方程。这样回路方程为

??

?

??-=+-+=-=-?

?U i i U U i U i i l l l l l 325103101531231

由于有受控源和引入了电流源两端电压，所以需要增补如下方程

??

?=-?-=?6

15123

l l l i i i U 增补方程结合回路方程，加以整理，消去U 得方程

???

??=+-=--=++602035152

131321l l l l l l l i i i i i i i

应用行列式法

6

6

110010115 ,300612013501512

01620035

1

0 ,301120135

1

15321=--=?-=---=?-=-=?-=---=?

各回路电流为

A

i A i A i l l l 23

610330

4312

332211-=-=??==--=

??==--=??=

W

i i i i i p l l l l l 600)6(10)2(1510145 )(10151)23(2

2222

1

32322211=-?+-?+?+?=-?+?+?+?+=

由于 V i U l 30)2(15153=-?-=?-=? 则A 6电流源吸收功率 W p 4806801=?= 受控源发出功率 W i i U p

10801290)(3=?=-?=?发

故电路满足 发

吸p p p p ==+=+=108048060021

解法二：选取回路如题解3-13图(c)所示。回路方程为

??

?

??-=+-==-+?

?

U i i i U i i i l l l l l l 32510631016312321

增补方程 315l i U ?-=? 合并以上方程有

???=---=+026

35163131l l l l i i i i

应用消去法解得 134,2l l i i =A =-A 计算结果与解法一中相同。

注：题3-11至3-13中含有的独立电流源或受控电流源支路，列含有电流源支路的回路方程时，

有两种处理方法，一是假设电流源两端的电压U ，如3-3题（b ）图的解法一，由于引入了变量U ，方程式中的未知数多于方程式的个数，所以需增补一个方程，利用电流源的电流s i 已知这一条件，

把s i 表示成回路电流的代数和，如3-13题（b ）解法一中的方程216l l i i -=。另一种列写回路电流方程的方法是将电流源支路电流定为某一回路的回路电流，使电流源支路只与一个回路相关，如题3-11，3-12和3-13中的（a ）图解法和（b ）图解法二。这种方法的特点是利用电流源电流已知这一条件，使求解方程减少一个，从而计算工作量大大减少。当电路中含有理想受控源支路时，还需再多加一个辅助方程，把控制量用回路电流量表示出来，见3-12和3-13题解。

3-14 列出图(a)，(b)中电路的结点电压方程。

解(a)：图中共有4个结点，选结点④为参考结点，设结点①，②，③的电位分别为1n u ，2n u ，3n u 。观察电路可得各结点的自电导为

633342223211 G G G G G G G G G +=+=+= 互电导为 0 23313212===G G G G G 流入结点的等效电流源数值为

573325221211 s s s s s s s s s i i i i i i i i i -=-=-= 故可列出结点电压方程

5

7363132

5242121

23322132)()()(s s n n s s n n s s n n n i i u G G u G i i u G G u G i i u G u G u G G -=++--=++--=--+

解(b)：(b)图中共有3个结点，选结点③为参考结点，观察电路直接列写方程

?????β=++--=-??? ??++i u R R R i i u R u R R R n s s n n 2644

51241432)(1111)(1

由于有受控源，所以控制量的存在使方程数少于未知量数，需增补一个方程，把控制量

i 用结点电压表示有3

21

R R

u i n +=

注：结点电压法是以各结点与参考结点之间的电压为待求量，列写各结点的 KCL 方程。本题的

求解说明列写结点电压方程的一般步骤为：

（1）选定参考结点，往往选多条支路的汇集点。给出其余结点的编号。

（2）观察电路，求出各结点的自电导（与某结点相连各支路的电导之和为该结点的自电导，自电导总为正值）、互电导（两结点之间公共支路上的电导之和，互电导总为负值）和等效电流源数值（流入结点的电流源的代数之和，以流入结点的电流源为正，流处为负）。 （3）当电路中有受控电流源时，需增补方程，把控制量用结点电压表示。

需要特别指出：（1）对于电阻和电流源串联的支路可以等效为一个电流源支路，所以在列方程时与电流源串联的电阻不计入自电导和互电导中，如（b ）图中的电阻1R 。（2）对有多个电阻串接的支路，应算出其总电阻，再计算其电导，如图（b ）中23,R R 所在的支路其电导为2323

111

R R R R ≠++

对于结点数少于网孔数的支路，采用结点电压法可以减少计算量。

3-15 列出图(a)，(b)中电路的结点电压方程。

解(a)：图(a)中有3个结点，选③号结点为参考结点。图中电阻的单位不同，列写方程时注意自电导和互电导的计算。列写结点方程

???

????=++++--=-++10)61211321(2110

421)2

3121(2121

n n n n u u u u

整理方程组得

???=+--=-1055.06

5.07.02121n n n n u u u u

注意与A 4电流源串联的电阻不计入自电导中。

解(b)：图(b)中有3个结点。选③号结点为参考结点。列写结点电压方程

?????+

=

++++--=+-+++5202)101

5151()5

151(520

110)5151()5151511(2121n n n n u u u u 整理以上方程组得

?

?

?=+-=-65.04.06

4.06.12121n n n n u u u u

3-16 图示为电压源和电阻组成的一个独立结点的电路，用结点电压法证明其结点电压为 ∑∑=

k

sk

k n G

u G u 1

此式又称为弥尔曼定理。

证：结点①的自电导为

∑==++++=++++=n

k k n n G G G G G R R R R G 1

321321111111ΛΛ

把电压源和电阻的串联支路等效成电流源和电阻的并联支路，可得输入结点的等效电流源数值 sk n k k n sn s s s n sn s s s s u G G u G u G u G u R u R u R u R u i ∑==++++=++++=1

33221133221111

ΛΛ

故结点电压方程为 11111s n i u G =

即 ∑∑=

=

=

=n k k

sk

n

k k

s n G u G G i

u 1

111

111

3-17 列出图(a),(b)电路的结点电压方程。

解(a)：结点编号和参考结点的选取如图(a)所示，电路的结点电压方程为

??

?

????--=+++---

=-++++-++=-+-+++14

3)12121(2122321)21211()211(22142)211()12111(3213213

21n n n n n n n n n u u u u u u u u u 整理以上方程，有

???

??-=+--=-+-=--7

25.025.025.175.15.3321

321321n n n n n n n n n u u u u u u u u u 解(b)：结点编号如图(b)所示。本问题中①，②结点间有一理想电压源支路（也称无伴电压源支路），列写结点电压方程时可按下列方法处理。

解法一：若电路没有指定参考结点可选择理想电压源支路所连的两个结点之一作参考点，如本题选结点①作为参考点。这时结点②的电位V u n 12=，为已知量，因而可少列一个方程，电路的结点电压方程为

?????--=++++--

+=-+++-123)115.012.01(5.0133)5.0111(432

2432n n n n n n n u u u u

u u u

增补方程 42n u u -=

把V u n 12=和42n u u -=代入方程组，整理得

???-=+-=+3

92

24343n n n n u u u u

解法二：若电路参考点已给定，设本题给定结点④为参考点。在这种情况下，对理想电压源支路需设一支路电流i ，把电压源支路看成是电流为i 的电流源，由于i 是未知量，因此，在列写方程时需要增补一个辅助方程。现以结点④为参考点，列写结点电压方程为

i u u u n n --=-++2313125.01)5.012.011(

i u u n n =-+32)15

.01( 232133)115

.01(5.01u u u u n n n +=+++-- 利用①，②结点间理想电压源电压已知这一条件列辅助方程V u u n n 112=- 对受控源的控制量列辅助方程 12n u u = 把以上方程加以整理得

???????=-=+--=--=-1

34532211123213

231n n n n n n n n n u u u u u i u u i

u u

解法三：把理想电压源跨接的两个结点，看作是一个广义结点，对这两个结点只列写一个广义结点方程。这样得到的方程如下

2322311312

15.01)(5.01)2.011(u u u u u u u n n n n n n -=-++-++

33)115

.01(5.012321+=+++--u u u u n n n 把12n u u =代入以上方程，整理可得

23311321=-+n n n u u u

345321=+--u u u n n

辅助方程V u u n n 112=-

这组方程中第一方程，实际上是解法二中第一与第二个方程缩并的结果，而第二个方程是结点③的方程。

注：本题说明对包含有理想电压源支路的电路应用结点电压法分析时的处理方法是：（1）选取

理想电压源支路跨接的两结点中的一个结点作参考点，即得另一结点电位，从而减少一个未知量，也就减少了一个方程，如题解一。（2）设理想电压源支路电流i ，把理想电压源看作是电流为i 的电流源，然后利用两结点间理想电压源电压已知这一条件写出增补方程，从而得到充分必要的方程式，如解法二。对于电路中有多个理想电压源支路的情形，往往以上两种处理方法并用。（3）把连有理想电压源的结点部分，看作是扩大了的广义结点，对广义结点列KCL 方程，这样可以少列结点方程和少设附加电流变量，如解法三。

3-18 用结点电压法求解图示电路中各支路电流。

解(a)：结点编号如图(a)所示，选结点③接地，列写结点方程

????

?=++-=-++2

)101

21(2

1110

21)51211(2121n n n n u u u u 列写方程时，与2 A 电流源串接的Ω2电阻不计入。整理以上方程得

?

?

?=+-=-26.05.010

5.07.12121n n n n u u u u 应用行列式法解得 77.06

.05

.05.07.1=--=

?

76

.02

5.010=-=

? 4.82

5

.0107.1=-=?

V u n 0909.977.071

1==??=

各支路电流为 A u i n 909.01

101

1=-=

A u u i n n 9091.02909

.100909.92212-=-=-=

A u

i n 818.150909.9513===

A u

i n 0909.110

909.101024===

解(b)：结点编号如图(b)所示，选结点为参考结点。列写结点电压方程

?????=

+++-=-++210)21

311(415

)16

141(2121n n n n u u u u 整理得

???=+-=-3011645

12172121n n n n u u u u

应用行列式法解得

11511

6

1217=--=

? 85511

30

12451=-=

? 78030

645

172=-=

?

所以

V u n 435.7115

8551

1==??=

V u n 783.6115

78022==??=

各支路电流分别为

A u i n a 891.14435

.7154151=-=-= A u

i n b 239.16435.761=== A u u i n n c 652.0783.6435.7121=-=-=

A u

i n d 261.23

783.632=== A u i n e

6085.12

10783.62102-=-=-=

3-19 图示电路中电流为无伴电压源，用结点电压法求解电流s I 和o I 。

解法一：结点编号如图所示，选结点④为参考结点，结点电压方程为

???????

=+++++-+-

=-+++-=0)11121931(219

31

021)612151(51483213211n n n n n n n u u u u u u V u 把V u n 481=代入后两个方程中，整理得 288152632=-n n u u 4813632=+-n n u u 应用行列式法解得

24813

6

1526=--=

? 446413

48

152882=-=

? 297648

6

288263=-=

?

所以结点电压为

V u n 182484464

22==??= V u n 12248

297633==??

= 支路电流

A u u u u I n n n n s 9361212

48518489353121=+=-+-=+-+-=

A u u I n n o 321812223-=-=-=

解法二：选结点③为参考结点。列结点方程为

电路 第四版 答案(第三章)

第三章电阻电路的一般分析 电路的一般分析是指方程分析法，它是以电路元件的约束特性(VCR)和电路的拓扑约束特性(KCL,KVL)为依据，建立以支路电流或回路电流，或结点电压为变量的回路方程组，从中解出所要求的电流、电压、功率等。方程分析法的特点是：（1）具有普遍适用性，即无论线性和非线性电路都适用；（2）具有系统性，表现在不改变电路结构，应用KCL，KVL,元件的VCR建立电路变量方程，方程的建立有一套固定不变的步骤和格式，便于编程和用计算机计算。 本章的重点是会用观察电路的方法，熟练运用支路法、回路法和结点电压法的“方程通式”写出支路电流方程、回路方程和结点电压方程，并加以求解。 3-1 在一下两种情况下，画出图示电路的图，并说明其节点数和支路数(1)每个元件作为一条支路处理；(2)电压源(独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。 解:(1)每个元件作为一条支路处理时，图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)。 图(a1)中节点数6 b = = n，支路数11 图(b1)中节点数7 = b n，支路数12 = (2)电压源和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时，图(a)和图(b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)。 图(a2)中节点数4 b = n，支路数8 = 图(b2)中节点数15 b = n，支路数9 =

3-2指出题3-1中两种情况下，KCL,KVL独立方程数各为多少 解：题3－1中的图(a)电路，在两种情况下，独立的KCL方程数分别为 (1)5 1= = 4 n 1 - - 1= 6 - 1 - = n(2)3 独立的KVL方程数分别为 (1)6 1= 8 4 + - -n + = 1 b 1= 11 1 b(2)5 + 6 + - -n = 图(b)电路在两种情况下，独立的KCL方程数为 (1)6 1= 5 - = 1 n - 7 n(2)4 1= 1 - = - 独立的KVL方程数分别为 (1)6 + 1= 9 5 b 1 -n + = - = 12 7 1 b(2)5 1= -n + + - 3-3对题图(a)和(b)所示G，各画出4个不同的树，树支数各为多少

测控电路第五版李醒飞第五章习题答案

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： ()0.36V V 3.02.01o =?+=U (b)该电路为反相比例放大电路，于是输出为： V 15.03.02 1 105i o -=?-=-=U U (c)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为反相比例电路可知： ()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有： ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得： V 63.0o =U (d)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为同相比例电路可知： ()V 45.03.010/511o =?+=U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有： ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得： V 51.0o =U 5-2 11 图X5-1 u

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,,,u u u u f u o =； （2）如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ，输入4 321,,,u u u u 的范围是0到4V ，确定输出的变化范围，并画出o u 与输入的变化曲线。 （1）由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ，则有： f R u R u R u R u R u 0 44332211-=+++ 于是有： ??? ? ??+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f （2）将已知数据带入得到o U 表达式： ()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-= 函数曲线可自行绘制。 5-4理想运放构成图5-45a 所示电路，其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。图5-54b 为输入信号波形，分别画出1o u 和2o u 的输出波形。 前一级电路是一个微分电路，故()dt dU dt dU C R R i U i i o //*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()??-=-=dt U dt U C R V o o 1122out 2/1 则曲线绘制如图X5-3所示。 图X5-3 /V

测控电路李醒飞第五版第二章习题答案

第二章信号放大电路 2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路 称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出 阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入 失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高； ⑨成本低。 2-2 (1)利用一个741 和一只100k 的电位器设计可变电源，输出电压范围为 10V u S 10V ；(2)如果u S 10V 时，在空载状态下将一个1k 的负载接到电压源上时，请问电源电压的变化量是多少？（741 参数：输入阻抗r 2 ，差模增益 d a V mV ，输出阻抗r o 75 ） 200 （1）电路设计如图X2-1 所示： 15V 25k u s I 100k N L 25k R L 15V 图X2-1 （2）由于电压跟随器属于输入串联、输出并联型结构，该结构下的输入、输出阻抗为： 5 R r 1 T r 1 a 2 1 2 0 0 0 0V0 V 1 4 1 0 i d d R r 1 T r 1 a 75 1 200000V V 1 0.375m o o o 由上式我们可以看出，电压跟随器中的反馈增大了等效输入阻抗，减小了等效输出 阻抗，可以达到阻抗变换的效果。 进一步计算得： I u R 10V 1k 10m L S L u R I 0.375 m10m 3.75 V

S o L 1

电路理论基础第四版 孙立山 陈希有主编 第4章习题答案详解

教材习题4答案部分（p126） 答案4.1 解：将和改写为余弦函数的标准形式，即 2 3 4c o s (190)A 4c o s (190180)A 4c o s (10)A 5s i n (10)A 5c o s (1090)A 5c o s (80)A i t t t i t t t ωωωωωω =-+?=+?-?=+?=+?=+?-?=-? 电压、电流的有效值为 123100270.7V , 1.414A 22 452.828A , 3.54A 22 U I I I ======== 初相位 1 2 3 10,100,10,80u i i i ψψψψ====- 相位差 1 1 1010090u i ?ψψ=-=-=- 1 1 u i u i 与正交，滞后于； 2 2 10100u i ?ψψ=-=?-?= u 与同相； 3 3 10(80)90u i ?ψψ=-=?--?= u 与正交，u 超前于 答案4.2 ()()()(). 2222a 10c o s (10)V -8 b 610a r c t g 10233.1V ,102c o s (233.1)V -6 -20.8c 0.220.8a r c t g 20.889.4A ,20.8c o s (89.4)A 0.2 d 30180A ,302c o s (180)A m u t U u t I i t I i t ωωωω= -?=+∠=∠?=+?=+∠=∠-?=-?=∠?=+? 答案6.3 解：(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得： 1 122 1,U I n U I n ==- (b)磁通相量通常用最大值表示，利用正弦量的相量表示法的微分性质得： m j m U N ω=Φ (c) 利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：

测控电路课后答案

一．1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 2影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （1）噪声与干扰； （2）失调与漂移，主要是温漂； （3）线性度与保真度； （4）输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换； （3）量程的变换； （4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等；对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等 二．2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； ②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低 2-7什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？ 有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。应用于要求共模抑制比大于100dB的场合，例如人体心电测量。 2-8 图2-8b所示电路，N1、N2为理想运算放大器，R4=R2=R1=R3=R，试求其闭环电压放大倍数。 由图2-8b和题设可得u01 =u i1 (1+R2 /R1) = 2u i1 , u0=u i2 (1+R4 /R3 )–2u i1 R4/R3 =2u i2–2

测控电路第五版李醒飞第4章习题答案

第四章信号分离电路 4-1简述滤波器功能，按照功能要求，滤波器可分为几种类型？ 滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，即对不同频率信号的幅值有不同的增益，并对其相位有不同的移相作用。按照其功能要求，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻与全通五种类型。 4-2按照电路结构，常用的二阶有源滤波电路有几种类型？特点是什么？ 常用的二阶有源滤波电路有三种：压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路和双二阶环型滤波电路。 压控电压源型滤波电路使用元件数目较少，对有源器件特性理想程度要求较低，结构简单，调整方便，对于一般应用场合性能比较优良，应用十分普遍。但压控电压源电路利用正反馈补偿RC网络中能量损耗，反馈过强将降低电路稳定性，因为在这类电路中，Q值表达式均包含-Kf项，表明Kf过大，可能会使Q 值变负，导致电路自激振荡。此外这种电路Q值灵敏度较高，且均与Q成正比，如果电路Q值较高，外界条件变化将会使电路性能发生较大变化，如果电路在临界稳定条件下工作，也会导致自激振荡。 无限增益多路反馈型滤波电路与压控电压源滤波电路使用元件数目相近，由于没有正反馈，稳定性很高。其不足之处是对有源器件特性要求较高，而且调整不如压控电压源滤波电路方便。对于低通与高通滤波电路，二者Q值灵敏度相近，但对于图4-17c所示的带通滤波电路，其Q值相对R，C变化的灵敏度不超过1，因而可实现更高的品质因数。 双二阶环型滤波电路灵敏度很低，可以利用不同端输出，或改变元件参数，获得各种不同性质的滤波电路。与此同时调整方便，各个特征参数可以独立调整。适合于构成集成电路。但利用分立器件组成双二阶环电路，用元件数目比较多，电路结构比较复杂，成本高。 4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型？简述这些逼近方式的特点。 测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式可分为巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近与贝赛尔逼近三种类型。 巴特沃斯逼近的基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下，通带内最为平坦。其特点是具有较为理想的幅频特性，同时相频特性也具有一定的线性度。 切比雪夫逼近的基本原则是允许通带内有一定的波动量ΔKp，故在电路阶数一定的条件下，可使其幅频特性更接近矩形，具有最佳的幅频特性。但是这种逼近方式相位失真较严重，对元件准确度要求也更高。 贝赛尔逼近的基本原则是使相频特性线性度最高，群时延函数τ(ω)最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小，具有最佳的相频特性。但是这种

测控电路期末试题及答案第二套

测控电路期末试题二以及答案 一、简答题（每小题6分，共48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，减少向输出回路索取电流，而使输入阻抗增大的一种电路。 2 2121R u u R u i i i i o i -- = -= 31R u R u o i -=∴ 3 122R u R u o o -= i o o i u u u u 22 1 22=?= ∴ i i i u R R R R R u R u i 211221-=-= ∴ 1 221R R R R i u R i i -== 当21R R =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 1、N 2、N 3工作在理想状态，R 1=R 2=200K Ω，R P =20K Ω，R 3=R 4=10K Ω，R 5=R 6=20K Ω，试求该电路的差模增益。 解： R o i P i i i o I R u u R u u R u u =-=-=-1 1 112222 )(12111i i P i o u u R R u u -- =∴ 21212)(i i i P o u u u R R u +-= u i

135316642o o o o u R R R u u R R R u +?+-=?+ 5 31 536426R R u R u R R R u R o o o ++=+ 43R R = 65R R = ))(1()(122 1351235i i P o o o u u R R R R R u u R R u -++=-= ∴ 42)20 22001(1020)1(213512=?+?=++=-= ∴P i i o d R R R R R u u u k 3、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LED 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。 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？ 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、PWM 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：PWM 控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现象。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

测控电路第六章答案

第六章信号转换电路 6-1 常用的信号转换电路有哪些种类？试举例说明其功能。 常用的信号转换电路有采样/保持（S/H）电路、电压比较电路、V/f（电压/频率）转换器、f/V（频率/电压）转换器、V/I（电压/电流）转换器、I/V（电流/电压）转换器、A/D （模/数）转换器、D/A（数/模）转换器等。 采样/保持（S/H）电路具有采集某一瞬间的模拟输入信号，根据需要保持并输出采集的电压数值的功能。这种电路多用于快速数据采集系统以及一切需要对输入信号瞬时采样和存储的场合，如自动补偿直流放大器的失调和漂移、模拟信号的延迟、瞬态变量的测量及模数转换等。 模拟电压比较电路是用来鉴别和比较两个模拟输入电压大小的电路。比较器的输出反映两个输入量之间相对大小的关系。比较器的输入量是模拟量，输出量是数字量，所以它兼有模拟电路和数字电路的某些属性，是模拟电路和数字电路之间联系的桥梁，是重要的接口电路。可用作鉴零器、整形电路，其中窗口比较电路的用途很广，如在产品的自动分选、质量鉴别等场合均用到它。 V/f（电压/频率）转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号，广泛地应用于调频、调相、模/数转换器、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。f/V（电压/频率）转换器把频率变化信号线性地转换成电压变化信号。广泛地应用于调频、调相信号的解调等。 V/I（电压/电流）转换器的作用是将电压转换为电流信号。例如，在远距离监控系统中，必须把监控电压信号转换成电流信号进行传输，以减少传输导线阻抗对信号的影响。I/V （电流/电压）转换器进行电流、电压信号间的转换。例如，对电流进行数字测量时，首先需将电流转换成电压，然后再由数字电压表进行测量。在用光电池、光电阻作检测元件时，由于它们的输出电阻很高，因此可把他们看作电流源，通常情况下其电流的数值极小，所以是一种微电流的测量。随着激光、光纤技术在精密测量仪器中的普及应用，微电流放大器越来越占有重要的位置。 在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，为此要使用模/数转换器（简称A/D转换器或ADC）。相反，经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构如执行电动机等，因此还需要数/模转换器（简称D/A转换器或DAC）将数字量转换成相应的模拟信号。 6-2 试述在S/H电路中对模拟开关、存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求。 选择要求如下： 模拟开关：要求模拟开关的导通电阻小，漏电流小，极间电容小和切换速度快。 存储电容：要选用介质吸附效应小的和泄漏电阻大的电容。 运算放大器：选用输入偏置电流小、带宽宽及转换速率（上升速率）大的运算放大器；输入运放还应具有大的输出电流。

测控电路课后答案(张国雄 第四版)

第一章绪论 1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？ 为了获得高质量的产品，必须要求机器按照给定的规程运行。例如，为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。 为了保证产品质量，除了对生产过程的检测与控制外，还必须对产品进行检测。这一方面是为了把好产品质量关，另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确，是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制，进一步完善对生产过程的控制。 生产效率一方面与机器的运行速度有关，另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行，必须要求机器本身的质量高，其控制系统性能优异。要做到这两点，还是离不开测量与控制。 产品的质量离不开测量与控制，生产自动化同样一点也离不开测量与控制。特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化，而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。越是柔性的系统就越需要检测。没有检测，机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件，按最佳的方案运行，这里首先需要的是对外部环境条件的检测，检测是控制的基础。智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化，决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握，它同样离不开检测。 1-2试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案，而这依赖于光刻的精确重复定位，依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行，都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器，对点火时间、燃油喷射、空

测控电路李醒飞习题答案

第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？ 调制是给测量信号赋以一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号，通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为： t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率； m U ──调幅信号中载波信号的幅度； m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。

测控电路复习习题及答案

试题一答案 一、选择题 1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ （ C ） 2．右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u （ D ） 3．公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ） 4．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 u i

A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 ( B ) 5．在相位跟踪细分电路中，相位基准 A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 6．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的 A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ） 7．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压

测控电路课后习题汇总

习题参考答案 （时间仓促，难免有误，请指正，谢谢！） 1-3试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案，而这依赖于光刻的精确重复定位，依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行，都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器，对点火时间、燃油喷射、空气燃料比、防滑、防碰撞等进行控制。微波炉、照相机、复印机等中也都装有不同数量的传感器，通过测量与控制使其能圆满地完成规定的功能。 1-4测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 1-5影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （1）噪声与干扰； （2）失调与漂移，主要是温漂； （3）线性度与保真度； （4）输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 1-7为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换； （3）量程的变换； （4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等； （5）对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、

测控电路-第2套试题-答案版

《测控电路》试题(A 卷)答案-第2套 考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带 计算器 。 一、填空题：（每题1分，共25分，将答案写在答题纸上） 1、测控系统由 传感器 、 测量和控制电路 和 执行机构 三部分组成。 2、对测控电路的主要要求是 精度高 、 响应快 、 转换灵活 和 可靠性与经济性 。 3、反相放大电路的优点是 性能稳定 ，缺点是 输入阻抗低 。 4、电荷放大电路是一种 输出电压 与 输入电荷 成比例关系的测量放大电路。 5、为了使检波电路具有判别信号 相位 和 频率 的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏 检波电路。 6、调频就是用 调制信号x 去控制 高频载波 信号的频率。 7、脉冲调制是指用脉冲作为 载波信号 的调制方法。 8、测控系统中信号滤波常用的三种逼近方法为： 巴特沃斯逼近 、切比雪夫逼近 、贝赛 尔逼近 。 9、电压比较器是一种 电压 - 开关信号 转换器。 10、V/f (电压/频率)转换器能把 输入信号电压 转换成相应的 频率信号 ，故又称为电压控制(压控)振荡器(VCO)。 11、继电器是 控制 和 保护 线路中广泛应用的一种自动控制电器。 二、概念题（每题3分，共15分） 1. 测量放大电路：在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号 的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。 2. 隔离放大电路：隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信 号在传输过程中没有公共的接地端。 3. 信号调制及解调：调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称 得分 阅卷教师 得分 阅卷教师

测控电路期末考试试题一答案

测控电路期末考试试题一 （广石化） 试题一答案 一、选择题（每小题2分，共20分） 1． 右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10k Ω C. u i /20k Ω D. u i /30k Ω （ C ） 2． 右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u （ D ） 3．右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为 A. 调幅信号 B. 调相信号 u i T

C. 调频信号 D. 调宽信号 （ B ） 4．公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ） 5．右图所示电路的输入信号 u i 是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现 A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 （ A ） 6．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110

D. 0001010101 ( B ) 7．在相位跟踪细分电路中，相位基准 A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 8．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的 A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ） 9．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压 D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B ) 10．晶闸管的关断条件是 A. 阳极接低电平，阴极接高电平

测控电路基础(答案)

第一章绪论 测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （1）噪声与干扰； （2）失调与漂移，主要是温漂； （3）线性度与保真度； （4）输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换； （3）量程的变换； （4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等； （5）对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。 第二章信号放大电路 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。

邱关源《电路》第四版课后第一章答案

第一章电路模型和电路定律 电路理论主要研究电路中发生的电磁现象，用电流i、电压u和功率p等物理量来描述其中的过程。因为电路是由电路元件构成的，因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式，又要看每个元件的特性，这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束，即： （1）电路元件性质的约束。也称电路元件的伏安关系（VCR），它仅与元件性质有关，与元件在电路中的联接方式无关。 （2）电路联接方式的约束（亦称拓扑约束）。这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）是概括这种约束关系的基本定律。 掌握电路的基本规律是分析电路的基础。 1-1说明图（a）,（b）中,（1）,u i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？（3）如果在图（a）中0 u i <>，元件实际发出还是吸收功 >i u；图（b）中0,0 ,0< 率？ 解：（1）当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端，即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致，称电压和电流的参考方向关联。所以（a）图中i u,的参考方向为非关联。 u,的参考方向是关联的；（b）图中i （2）当取元件的i u,参考方向为关联参考方向时，定义ui p=为元件吸收的功率；当取元件的i u,参考方向为非关联时，定义ui p=为元件发出的功率。所以（a）图中的ui乘积表示元件吸收的功率；（b）图中的ui乘积表示元件发出的功率。 （3）在电压、电流参考方向关联的条件下，带入i u,数值，经计算，若0 p， > =ui 表示元件确实吸收了功率；若0 p，表示元件吸收负功率，实际是发出功率。（a）图 <

测控电路-第3套试题-答案版

《测控电路》试题(A 卷)答案-第3套 考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带 计算器 。 一、填空题：（每题1分，共20分，将答案写在答题纸上） 1、测控系统由 传感器 、 测量和控制电路 和 执行机构 三部分组成。 2、对测控电路的主要要求是 精度高 、 响应快 、 转换灵活 和 可靠性与经济性 。 3、测控电路的输入信号主要可分为 模拟信号 和 数字信号 两类。 4、噪声就是干扰有用信号的某种不希望的扰动。通常，把外部来的称为 干扰 ，把内部产 生的称为 噪声 。 5、在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号可以对这三个参数进行 调制，分别称为 调幅 、 调频 和 调相 。 6、滤波器按功能分类，可分为四大类： 低通 、 高通 、 带通 、 带阻 。 7、逆变器是一种将 直流电能 转变为 交流电能 的设备。 二、概念题（每题2分，共10分） 1. 测量放大电路：在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号 的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。 2. 高共模抑制比电路：有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共 模抑制比放大电路。 3. 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的幅值检波（检幅）电路。 4. 电桥放大电路：由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构 成的电桥都称为电桥放大电路。 5. 调幅、调频、调相、脉冲调宽：调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。调 频就是用调制信号x 去控制高频载波信号的频率。调相就是用调制信号x 去控制高频载波信号的相位。脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。 三、问答题（每题4分，共20分）

最新模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案解析

模拟电子技术基础 第1章 常用半导体器件 1.1选择合适答案填入空内。 (l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。 A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。 A.增大 B.不变 C.减小 (3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。 A.83 B.91 C.100 (4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。 A.增大； B.不变； C.减小 1.2电路如图P1.2 所示，已知10sin i u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。设二极管导通电 压可忽略不计。 图P1.2 解图P1.2 解：i u 与o u 的波形如解图Pl.2所示。 1.3电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =0.7V 。试画出i u 与o u 的波形图，并标出幅值。 图P1.3 解图P1.3 1.4电路如图P1.4所示, 二极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可

视为短路；i u 为正弦波，有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？ 解：二极管的直流电流 ()/ 2.6D D I V U R mA =-= 其动态电阻: /10D T D r U I ≈=Ω 图P1.4 故动态电流的有效值：/1d i D I U r mA =≈ 1.5现有两只稳压管，稳压值分别是6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 解：(1)串联相接可得4种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。 (2)并联相接可得2种：0.7V ；6V 。 1.6 已知图Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压6Z U V =，最小稳定电流 min 5Z I mA =，最大稳定电流max 25Z I mA =。 (1)分别计算I U 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压O U 的值； (2)若35I U V =时负载开路，则会出现什么现象？ 为什么？ 解：(1)只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时，输出电压才为6V 。 ∴V U I 10=时，V U R R R U I L L O 3.3=+= ； V U I 15=时，5L O I L R U U V R R = =+； V U I 35=时，11.7L O I Z L R U U V U R R = ≈>+，∴V U U Z O 6==。 (2)当负载开路时，mA I mA R U U I Z Z I Z 2529max =>=-=，故稳压管将被烧毁。 1.7 在图Pl.7 所示电路中，发光二极管导通电压 U D =1.5V ，正向电流在5~15mA 时才能正常工作。

测控电路2009A试题及答案

河北工程大学 2008 ~ 2009 学年第 二 学期期 考试试卷 （ A ）卷 一、简答题（50分） 1、影响测控电路精度的主要因素有哪些？（8分） 2、什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。（10分） 3、什么是电磁兼容性，抑制电磁干扰的措施有哪些。（6分） 4、如图所示电路为何种类型的二阶滤波电路？如果想构成二阶高通滤波电路，Y1~Y5的RC 元件该如何选取？写出该二阶高通滤波电路的传递函数。（10分） 5、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？（6分） t )

6、试述在S/H 电路中对模拟开关、存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求。(6) 7、简述A/D 转换器的分辨率和转换时间两个性能指标的概念。（4分） 二、计算题（38分） 1、如图所示电路为何种放大电路？写出输出电压u o 与输入电压u i1、u i2之间的关系式。（10分） 2、试述下图开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。(10分) u i1 u i2 u o1 u o2 R 1100k Ω R 0 10k Ω R 2 100k Ω R 3 20k Ω R 4 20k Ω R 6 100k Ω u o R 5 100k Ω ∞ + - + N 1 I R ∞ - + + N 2 ∞ - + + N 3

3、下图所示的积分电路中， 若U i 为占空比1:1的方波信号，其幅值为±2V ，周期为20ms ，试画出相应的U o 波形图。设t=0时，U o =0， R1=R2=10k Ω，C T =1μF 。（10分） 4、如果要求一个D/A 转换器能分辨5mV 的电压，设其满量程电压为10V ，试问其输入端数字量要多少数字位。（8分） 三、综合题（12分） 下图所示电路是什么电路？试述其工作原理（画出波形图和输出特形图），它的工作范围多大，精度受什么因素影响？ C P U s 计 数器 锁存器 延时 时钟脉冲 D G2 U o 锁存指令 清零 U c D G1 = 1 & N