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第1章 绪论1

1.1 测控电路的功用1

1.2 对测控电路的主要要求2

1.2.1 精度高2

1.2.2 有合适的输入与输出阻抗3

1.2.3 动态性能好4

1.2.4 高的识别和分辨能力4

1.2.5 转换灵活4

1.2.6 可靠性高5

1.2.7 经济性好5

1.3 测控电路的输入信号与输出信号5

1.3.1 模拟信号5

1.3.2 数字信号7

1.4 测控电路的类型与组成7

1.4.1 测量电路的基本组成8

1.4.2 控制电路的基本组成9

1.5 测控电路的发展趋势10

1.6 课程的性质、内容与学习方法12

思考题与习题12

第2章 信号放大电路14

2.1 运算放大器的误差及其补偿14

2.1.1 实际运算放大器及其特性14

2.1.2 失调及其补偿15

2.1.3 转换速率和最大不失真频率17

2.1.4 运算放大器的振荡与相位补偿18

2.2 典型测量放大电路21

2.2.1 测量放大电路的基本要求与类型21

2.2.2 反相放大电路22

2.2.3 同相放大电路23

2.2.4 基本差动放大电路24

2.2.5 高共模抑制比放大电路26

2.2.6 电桥放大电路29

2.2.7 低漂移放大电路31

2.2.8 高输入阻抗放大电路35

2.2.9 电荷放大电路37

2.2.10 增益调整放大电路39

2.3 隔离放大电路45

2.3.1 基本原理45

2.3.2 通用隔离放大电路46

2.3.3 程控增益隔离放大电路49

2.4 噪声的基础知识50

2.4.1 噪声的种类与性质50

2.4.2 处理放大器噪声的方法52

思考题与习题54

第3章 信号调制解调电路55

3.1 调幅式测量电路55

3.1.1 调幅原理与方法55

3.1.2 包络检波电路60

3.1.3 相敏检波电路65

3.2 调频式测量电路78

3.2.1 调频原理与方法78

3.2.2 鉴频电路81

3.3 调相式测量电路84

3.3.1 调相原理与方法84

3.3.2 鉴相电路88

3.4 脉冲调制式测量电路92

3.4.1 脉冲调制原理与方法92

3.4.2 脉冲调制信号的解调93

3.4.3 脉冲调制测量电路应用举例94

思考题与习题94

第4章 信号分离电路96

4.1 滤波器基本知识96

4.1.1 滤波器的类型97

4.1.2 模拟滤波器的传递函数与频率特性98

4.1.3 基本滤波器101

4.1.4 滤波器特性的逼近105

4.2 RC有源滤波电路109

4.2.1 一阶滤波电路109

4.2.2 压控电压源型滤波电路110

4.2.3 无限增益多路反馈型电路112

4.2.4 双二阶环电路113

4.2.5 有源滤波器设计116

4.3 集成有源滤波器119

4.3.1 开关电容滤波原理119

4.3.2 集成有源滤波芯片介绍121

4.4 跟踪滤波器123

4.4.1 压控跟踪滤波器123

4.4.2 变频跟踪滤波器123

思考题与习题124

第5章 信号运算电路126

5.1 比例运算放大电路126

5.1.1 同相比例放大电路126

5.1.2 反相比例放大电路126

5.1.3 差分比例放大电路127

5.2 加法、减法运算电路127

5.2.1 同相加法运算电路127

5.2.2 反相加法运算电路128

5.2.3 减法运算电路128

5.3 对数、指数和乘、除运算电路129

5.3.1 对数运算电路129

5.3.2 指数运算电路131

5.3.3 乘法运算电路132

5.3.4 除法运算电路133

5.4 微分积分运算电路135

5.4.1 常用积分电路135

5.4.2 常用微分电路137

5.4.3 PID运算电路138

5.5 常用特征值运算电路141

5.5.1 绝对值运算电路141

5.5.2 峰值检测电路141

5.5.3 平均值运算电路142

5.6 函数性运算电路142

思考题与习题144

第6章 信号转换电路146

6.1 模拟开关146

6.1.1 模拟开关及主要参数146

6.1.2 增强型MOSFET开关电路146

6.1.3 集成模拟开关147

6.1.4 模拟多路开关电路148

6.2 采样／保持电路149

6.2.1 基本原理149

6.2.2 单片集成采样保持电路150

6.3 电压比较电路153

6.3.1 电平比较电路154

6.3.2 滞回比较电路154

6.3.3 窗口比较电路155

6.4 电压频率转换电路156

6.4.1 V/f转换器156

6.4.2 f/V转换器161

6.5 电压电流转换电路163

6.5.1 I/V转换器163

6.5.2 V/I转换器165

6.6 模拟数字转换电路167

6.6.1 D/A转换器167

6.6.2 A/D转换器171

思考题与习题181

第7章 信号细分与辨向电路183

7.1 直传式细分电路183

7.1.1 四细分辨向电路184

7.1.2 电阻链分相细分186

7.1.3 微型计算机细分189

7.2 平衡补偿式细分194

7.2.1 相位跟踪细分195

7.2.2 幅值跟踪细分199

7.2.3 脉冲调宽型幅值跟踪细分203

7.2.4 频率跟踪细分——锁相倍频细分209

思考题与习题210

第8章 电量测量电路212

8.1 频率测量212

8.1.1 计数器法212

8.1.2 示波器法215

8.1.3 低频信号频率和周期的测量216

8.2 相位测量216

8.2.1 直读法217

8.2.2 计数器法218

8.2.3 比较法219

8.3 脉冲参数测量220

8.3.1 脉冲参数的定义220

8.3.2 脉冲参数测量方法222

思考题与习题225

第9章 连续信号控制电路227

9.1 导电角控制逆变器227

9.1.1 120°导电角控制逆变器227

9.1.2 180°导电角控制逆变器229

9.2 脉宽调制（PwM）控制电路232

9.2.1 脉宽调制控制电路的工作原理233

9.2.2 典型脉宽调制电路233

9.2.3 PWM功率转换电路237

9.2.4 同步式与异步式脉宽调制控制电路242

9.3 变频控制电路244

9.3.1 基本原理和分类244

9.3.2 控制方式和特性245

9.3.3 AC-AC变频器246

9.3.4 AC-DC-AC变频器248

9.3.5 脉宽调制型变频控制电路251

9.4 程控电源255

9.4.1 程控相控型电源255

9.4.2 程控直流稳定电源257

思考题与习题258

第10章 逻辑与数字控制电路260

10.1 二值逻辑控制与驱动电路260

10.1.1 功率开关驱动电路260

10.1.2 继电器与电磁阀驱动电路263

10.2 数控机床控制驱动电路264

10.2.1 异步电动机的二值控制电路264

10.2.2 伺服电动机的控制电路264

10.3 数控机床控制指令与编程坐标系277

10.3.1 数控机床控制指令277

10.3.2 数控编程坐标系279

10.4 数控机床的插补原理279

10.4.1 插补的基本概念及分类279

10.4.2 逐点比较法基准脉冲插补280

10.4.3 数控机床的典型编程实例283

10.5 可编程逻辑器件285

10.5.1 可编程阵列逻辑PAL286

10.5.2 通用阵列逻辑GAL289

10.5.3 高集成度可编程逻辑器件介绍295

思考题与习题297

第11章 典型测控电路分析298

11.1 工业生产过程调节器298

11.1.1 电平移动电路298

11.1.2 PD运算电路300

11.1.3 PI运算电路301

11.1.4 调节器的传递函数302

11.1.5 输出电路303

11.2 数控机床的位移与速度测控系统304

11.2.1 数控立式铣床的基本构成304

11.2.2 数控立式铣床的检测装置305

11.2.3 数控立式铣床的控制装置307

11.2.4 运动的测量与控制电路308

11.2.5 数控立式铣床运行编程示例312

思考题与习题313

参考文献314