机电接口技术练习题及答案

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1. 说明图1的工作原理,并推导出电路的输出http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/Vo.gif表达式。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/01.gif |
图1
采用电阻升压法提高输出电压
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2.下面叙述不正确的有:
(1)高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。
(2)交流地与信号地不能共用。
(3)浮地主要用于对电场的屏蔽。
(4)数字地是指传感器的地。
(5)高电平线和低电平线不要走同一条电缆。
参考答案:
1.图1是采用电阻升压法来提高输出电压的电路原理图。因为http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/R1.gif两端的电压为稳压器固定输出电压,在http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/R1.gif上通过的电流为
,而通过
上的电流为
,此时
,
为电路的静态工作电流,因此输出电压 http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/Vo.gif为:
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/07.gif
2.(3)(4)是错误的。
3.试设计电路使其实现http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/08.gif运算。
4.说明图1的工作原理,并画出输入输出的传输特性。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/09.gif |
图1
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参考答案:
3.可利用反相加法器和反相比例放大器实现运算电路。如图2所示。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/13.gif |
图2
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由电路可推导出:
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/10.gif
式中http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/A1.gif的输出电压,又
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/11.gif
所以最后得
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/12.gif
根据题目要求,需要满足http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/20.gif。
4.图1为差动型电平检测器,这时,运算放大器工作于开环状态,所以输出不是正饱和值就是负饱和值。图1中参考电压http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/UoL.gif,电路理想传输特性见图3。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/23.gif |
图3
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5. 分析图1所示电路的工作原理,图中http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/R1.gif的作用是什么,如何选择?
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/24.gif |
图1
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参考答案:
图中http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/R1.gif为限流电阻,计算公式如下:
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/25.gif
式中http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/vcc.gif—电源电压;
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/vf.gif—输入端发光二极管的压降;
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/vcs.gif—输入信号低电平电压;
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/If.gif—发光二极管的工作电流。
6.写出图1的传递函数
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/26.gif |
图1
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http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/29.gif |
图2
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http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/27.gif
可得传递函数为:
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/28.gif
7.已知有制动作用的不可逆PWM变换电路如图1所示,分析当电动机负载较轻时电路的工作原理,画出电流波形。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/30.gif |
图1 有制动作用的不可逆PWM变换
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参考答案:
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/T2.gif不能导通。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/36.gif,产生局部时间的能耗制动作用。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/T1.gif才开始导通。电流波形如图2(b)所示。
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/38.gif |
8.什么是电动机的单电压驱动电路,画出电路图,并分析其工作原理,有什么特点?
http://media.openedu.com.cn/media_file/rm/ip2/2003_12_05/jdjkjs/htm/test/images/41.gif |
图1
单电压电路
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参考答案:
二极管在晶体管T截止时起续流和保护作用。
优点:电路只用一个电源,每相绕组只用一个功率元件,线路简单。
缺点:效率低,尤其对高频工作的步进电机更为严重。