測(cè)控電路基礎(chǔ)(答案)第七章

PAGEPAGE1第七章信號(hào)細(xì)分與辨向電路題7-1圖DG5DG1ACARBUo1Uo2&1&DG4&1DG2DG3圖7-31為一單穩(wěn)辨向電路，輸入信號(hào)A題7-1圖DG5DG1ACARBUo1Uo2&1&DG4&1DG2DG3A、Uo1、Uo2的波形如圖X7-1所示。ABA'Uo1Uo2ABA'Uo1Uo2圖X7-1可見(jiàn)，當(dāng)A導(dǎo)前B90時(shí)，UABA'Uo1Uo2ABA'Uo1Uo2圖X7-1參照?qǐng)D7-6電阻鏈五倍頻細(xì)分電路的原理，設(shè)計(jì)一電阻鏈二倍頻細(xì)分電路。該電阻鏈二倍頻細(xì)分電路如圖X7-2所示，其輸出A、B為相位差90°的二路信號(hào)，它們的頻率是輸入信號(hào)頻率的二倍。4545o0o135o13A24B118kΩ18kΩ18kΩ12kΩ18kΩ12kΩEsinωtEcosωt-Esinωt∞-++N∞-++N∞-++N∞-++N90o=1=1UR圖X7-2若測(cè)得待細(xì)分的正余弦信號(hào)某時(shí)刻值為u1=2.65V,u2=-1.33V，采用微機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行200細(xì)分，請(qǐng)判別其所屬卦限，并求出對(duì)應(yīng)的值和k值。某時(shí)刻正弦信號(hào)值為u1=2.65V,余弦信號(hào)值為u2=-1.33V，根據(jù)兩信號(hào)的極性（u1為+、u2為-）和絕對(duì)值大小（|u1|〉|u2|），可判別出信號(hào)在3卦限。由于對(duì)信號(hào)進(jìn)行200細(xì)分，因此在一個(gè)卦限內(nèi)，需實(shí)現(xiàn)25細(xì)分。在3卦限用|ctg|求它的arctan,得到=26.65°，由于26.65°/1.8°=14.81，所以k=65。在圖7-9所示只讀存儲(chǔ)器256細(xì)分電路中，請(qǐng)計(jì)算第A000(十六進(jìn)制)單元的存儲(chǔ)值。A000(十六進(jìn)制)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制為1010000000000000，即X=10100000、Y=00000000，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制X=160、Y=0，由下式可得θ=284°，284°×（256/360°）=201.96，取整為202，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制為11001010。因此，A000(十六進(jìn)制)單元的存儲(chǔ)值為11001010，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制為202。在圖7-14a所示鑒相電路中為什么要設(shè)置門檻，門檻電路是如何工作的？鑒相電路若沒(méi)有設(shè)置門檻，會(huì)有在平衡點(diǎn)附近振擺跟蹤的問(wèn)題。鑒相電路設(shè)置門檻（見(jiàn)圖7-14a），只是在鑒相電路中加有兩個(gè)RC延時(shí)回路起門檻的作用。在Uj超前時(shí)（見(jiàn)圖7-14b），只有DG1有可能輸出低電平、Uj的上升要滯后于Uj的上升。若Uj與Ud的相位差很小，在Uj到達(dá)開(kāi)門電平前，Ud已經(jīng)上跳，就不會(huì)形成Ux為高電平的相位差信號(hào)，當(dāng)Uj滯后Ud時(shí)（圖7-14c），只有DG2有可能輸出低電平,Ud是Ud的延時(shí)信號(hào)，也可起門檻作用。調(diào)節(jié)電阻R和電容C可改變門檻的大小。請(qǐng)說(shuō)明圖7-19中用sinA+cosAtgB代替sind=sin(A+B)，用cosA-sinAtgB代替cosd=cos(A+B)，為什么不會(huì)帶來(lái)顯著誤差？圖7-19中把180的相位角先按=18等分為10份，再把18按=1.8等分為10份，則d＝A＋B。A、B為0～9的整數(shù)?？蓪懗鰏ind=sin(A+B)=cosB(sinA+cosAtgB)cosd=cos(A+B)=cosB(cosA-sinAtgB)因?yàn)锽=(0～9）1.8=0～16.2，cosB=1～0.963。正余弦激磁電壓同時(shí)增大不影響平衡位置，故可近似取sindsinA+cosAtgB，cosdcosA-sinAtgB。7-7請(qǐng)比較相位跟蹤細(xì)分、幅值跟蹤細(xì)分和脈沖調(diào)寬型幅值跟蹤細(xì)分的優(yōu)缺點(diǎn)。相位跟蹤細(xì)分常用于感應(yīng)同步器和光柵的細(xì)分，由于在一個(gè)載波周期僅有一次比相，因此對(duì)測(cè)量速度有一定的限制。相位跟蹤細(xì)分電路較簡(jiǎn)單。幅值跟蹤細(xì)分主要應(yīng)用于鑒幅型感應(yīng)同步器儀器。感應(yīng)同步器是閉環(huán)系統(tǒng)的組成部分，因而幅值跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全閉環(huán)，而相位跟蹤系統(tǒng)只實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)（感應(yīng)同步器在環(huán)外），這使幅值跟蹤系統(tǒng)具有更高的精度和更好的抗干擾性能。電路中函數(shù)變壓器受溫度、濕度影響小、不易老化，穩(wěn)定性好，但工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高，體積重量大，也可采用集成電路的乘法型D/A轉(zhuǎn)換器代替函數(shù)變壓器。幅值跟蹤細(xì)分比相位跟蹤系統(tǒng)允許更高的移動(dòng)速度。但電路較復(fù)雜。脈沖調(diào)寬型幅值跟蹤細(xì)分也是一種幅值跟蹤細(xì)分系統(tǒng)，只是用數(shù)字式可調(diào)脈寬函數(shù)發(fā)生器代替上一系統(tǒng)中的函數(shù)變壓器和切換計(jì)數(shù)器。因此保留了幅值跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)有高精度和高抗干擾能力。數(shù)字式脈寬函數(shù)發(fā)生器體積小、重量輕、易