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目 录 1

第一章绪论 1

§1-1工业控制机系统概述 1

§1-2计算机控制系统外围设备概述 6

一模拟量输入通道 6

二模拟量输出通道 8

三数字量输入和输出通道 9

§1-3信号输入通道中的干扰 10

§1-4系统性能与误差估计 15

一系统性能 15

二误差的基本概念 15

第十一章开关量通道、实时时钟和运行操作台 3 16

三系统的性能指标 17

四系统误差估计 18

§2-1概述 20

第二章模拟量输入通道信号的处理技术 20

§2-2模拟量输入通道特征指标和系统结构 21

§2-3模拟量输入信号 24

§2-4 模拟量输入信号处理技术 26

一标度变换 26

二信号滤波 30

三线性化处理 39

四某些特殊输入信号的处理技术 44

第三章采样与量化 52

§3-1概述 52

§3-2采样过程与采样定理 52

§3-3多路采样器结构形式及其误差分析 56

一单端式 56

二双端式 57

三双端电容式 58

四双端变压器耦合式 60

一常模串扰误差 64

§3-4采样误差 64

二连续采样误差 66

三孔径时间误差 67

四采样频谱重叠误差 68

§-35量化过程与量化误差 69

第四章模拟开关 73

§4-1概述 73

§4-2机械触点式开关 74

一干簧继电器 74

二水银触点继电器与振子式继电器 75

§4-3晶体管开关 76

§4-4场效应管开关 81

§4-5集成模拟开关介绍 86

§4-6光电耦合器件开关 88

第五章放大、比较与采样保持电路 91

§5-1放大电路分类及其技术要求 91

一调制式直流放大器 94

§5-2分立元件数据放大器 94

二直接耦合式放大器 103

三双通道放大器 105

四SF-72数据放大器简介 107

§5-3 集成电路数据放大器 109

一概述 109

二理想运算放大器 110

三 实际运算放大器的分析 112

四 如何提高运算放大器的精度和减少漂移 114

五 由集成电路组成的数据放大器 118

§5-4电压比较器 121

一 电压比较器的作用和主要指标 121

二简单的电压比较器 123

三晶体管差动放大式比较器 124

四场效应管比较器 126

五用运算放大器组件组成的比较器 127

§5-5采样保持电路 134

一采样保持电路的特性 135

二采样保持电路的组成 136

三采样保持电路实例 137

四峰值采样保持电路 139

§5-6低噪声电路 140

第六章 数字－模拟D/A转换技术 145

§6-1 概述 145

§6-2并行式数－模转换器 146

一电阻解码网络 147

二并行数－模转换器的组成 153

四反T型数－模转换器 155

三并行数－模转换器的双极性工作 155

§6-3串行式数－模转换器 157

一电荷转移式数－模转换器 158

二循环式数－模转换器 160

§6-4间接式数－模转换器 163

§6-5数字到交流数－模转换器 167

§6-6集成数－模转换器介绍 169

§7-2模－数转换器的基本原理和转换过程的分析 171

一基本原理 171

§7-1概述 171

第七章模拟－数字转换技术 171

二转换过程的分析 172

三模－数转换器的基本部件 173

四模－数转换器的特性参数 174

五模－数转换器的分类 177

§7-3比较式模－数转换器 177

一正向计数型 178

二可逆计数型 178

三置“1”置“0”型 179

四逐位比较反馈编码型 180

五运算放大器逐次比较型 183

六 电容电荷转移型 184

§7-4 电压－时间式（V-T式）模－数转换器 187

一单斜率（单积分）式 187

二阶梯波式 188

三跟踪比较式 189

四双积分式 189

§7-6复合式模－数转换器 189

五脉冲调宽式 192

§7-5电压－频率式模－数转换器 195

一两次采样积分式 198

二三次采样积分式 199

一并行比较式 201

§7-7高速度高精度模－数转换器 201

二并串行比较式 203

三部分级联式 205

四级联式模拟－格雷码转换器 211

五传输型（行波式） 215

六超高速隧道二极管模－数转换器 216

§7-8 特种模－数转换器 216

一非线性模－数转换器 217

二对数模－数转换器 218

三峰值电压模－数转换器 219

§7-9集成电路模－数转换器 222

一典型模－数转换器的综述 226

§7-10综述及速度精度的提高问题 226

二关于提高精度和速度的问题 227

第八章工业控制机外围设备的构成 230

§8-1 工业控制机的外围设备 230

§8-2计算机对外围设备的控制 231

一计算机的中断概念 231

二计算机的直接数据通道 232

三接口电路的职能和基本接口的构成思想 233

四把外围通道看作接口电路的一个组成部分的通道设计思想 236

§8-3计算机对中断的处理 237

一概述 237

二启动中断 238

三中断处理 239

四关于设备的优先度问题 239

五中断屏蔽问题 241

六中断恢复 242

§8-4主机对外围设备的控制信号 242

一概述 242

二计算机的输入输出指令 243

三中央处理机指令 250

四指令符号汇编书写格式 251

第九章模拟量输入通道 252

§9-1模拟量输入通道概述 252

二构成方法 253

一概述 253

§9-2采样切换装置的构成 253

§9-3采样器典型电路分析 258

一总的设计考虑 258

二特征码寄存器及其译码和控制电路 260

三采样地址寄存、译码及其控制电路 264

§9-4比较反馈型模－数转换器的构成 270

一概述 270

二控制电路 272

三比较转换电路 277

§9-5模拟量输入通道的抗干扰问题 284

一常模干扰的抑制 285

二各种转换方式对常模干扰的抑制特性 285

三共模干扰的抑制问题 289

四附注（关于图9-46转换器工作的分析） 293

第十章模拟量输出通道 296

§10-1概述 296

§10-2模拟量输出通道的构成 298

一输出回路的切换电路 298

二数－模转换器的组成 299

§10-3模拟量输出通道的典型电路分析 301

一主机与模拟量输出通道之间的联系 302

二输出回路切换电路 303

三步数码计数器 306

四步进分配器及其控制 309

一驱动电路 311

§10-4步进电机的驱动与控制 311

二步进电机的控制电路 312

三恒流源输出电路 313

§11-1开关量输入通道 316

一概述 316

二开关量输入通道的构成 316

三开关量报警问题 319

四开关量输入通道举例 320

一概述 323

§11-2开关量输出通道 323

二开关量输出通道举例 324

§11-3过程运行操作台 326

一概述 326

二显示设备 327

三作用开关 329

§11-4实时时钟 330

一概述 330

二分频电路 330

三时钟计数电路 332

参考资料 335

本书主要符号一览表 337