测控电路设计与应用PDF电子书下载

绪论 1

第1章 测控电路概述 4

1.1测控系统组成 4

1.2测控系统设计要求 6

1.3测控电路的功能及要求 9

1.3.1测控电路的功能 9

1.3.2测控电路的主要要求 10

1.4测控电路设计及优化 11

1.5部件之间的连接与匹配 15

1.5.1电气性能相互匹配问题 15

1.5.2信号耦合方式和时序配合 16

第2章 传感器与接口电路 18

2.1传感器技术基础 18

2.1.1传感器的分类 18

2.1.2传感器的主要技术特性指标 19

2.1.3传感器的选择 24

2.2阻性传感器的接口电路 25

2.2.1电压驱动方式 25

2.2.2电流驱动方式 28

2.2.3振荡器驱动方式 29

2.3容性传感器的接口电路 29

2.4电压输出型传感器的接口电路 30

2.5电荷输出型传感器的接口电路 31

2.6电流输出型传感器的接口电路 32

2.7新型传感器的接口电路 33

2.7.1 ICP传感器的接口电路 33

2.7.2光纤传感器的接口电路 35

2.7.3数字输出传感器的接口电路 36

第3章 运算放大器的特性及各种连接 38

3.1运算放大器基本原理和主要性能指标 39

3.1.1集成运算放大器基础 39

3.1.2集成运算放大器的主要参数及分类 41

3.2集成运算放大器的基本分析方法和典型电路 44

3.2.1基本分析方法 44

3.2.2典型电路 45

3.3测量放大电路 56

3.3.1低漂移直流放大器设计 56

3.3.2高输入阻抗放大器和低输入阻抗放大器设计 58

3.3.3仪用放大器 61

3.3.4可编程增益放大器 63

3.3.5隔离放大电路 67

3.4电阻或电容值的E系列值 72

第4章 信号的滤波 74

4.1滤波器的基本知识 74

4.1.1滤波器的分类 74

4.1.2滤波器的主要特性指标 78

4.2滤波器特性的逼近 78

4.2.1巴特沃斯逼近 79

4.2.2切比雪夫逼近 79

4.2.3贝塞尔逼近 81

4.2.4椭圆形响应频率 82

4.3常用滤波电路结构 82

4.3.1一阶滤波器电路 82

4.3.2二阶滤波器电路 86

4.4有源滤波器的设计 91

4.4.1公式法 91

4.4.2滤波器辅助设计软件 96

4.5数字滤波器简介 101

第5章 信号运算电路 106

5.1差分放大电路 106

5.2加法放大器 107

5.3减法运算电路 108

5.4微分积分运算电路 109

5.5对数反对数运算电路 111

5.6模拟乘法器组成的运算电路 112

第6章 信号转换电路 120

6.1采样／保持（S/H）电路 121

6.2电压比较电路 125

6.2.1过零比较器 126

6.2.2单限比较器 127

6.2.3滞回比较器 128

6.2.4双限比较器 129

6.2.5集成电压比较器 129

6.2.6主要参数 130

6.3电压／频率转换电路 131

6.4电压／电流转换电路 133

6.5波形变换电路 137

第7章 信号调制与解调电路 139

7.1调制与解调的功用与类型 139

7.2调幅式测量电路 140

7.2.1幅值调制与解调概念 140

7.2.2调幅原理与方法 140

7.2.3调幅波的解调 144

7.3调频式测量电路 157

7.3.1调频原理和方法 158

7.3.2鉴频电路 159

7.4集成锁相环 165

7.5脉冲宽度调制 169

第8章 振荡器与信号源 173

8.1振荡电路的作用和分类 173

8.2正弦波振荡电路的基本原理 174

8.2.1 RC串并联电路的选频特性 175

8.2.2文氏电桥振荡器 176

8.3非正弦波振荡器的组成 178

8.4晶体振荡器 180

8.5集成波形发生器 183

第9章 电子测试仪器仪表的抗干扰措施 187

9.1干扰源简介 187

9.1.1干扰与噪声源 188

9.1.2干扰与噪声的耦合方式 188

9.1.3干扰与噪声抑制的一般措施 191

9.2干扰抑制技术的基础知识 191

9.2.1屏蔽技术 191

9.2.2接地技术 193

9.2.3隔离技术 196

9.2.4布线技术 196

9.2.5灭弧技术 198

9.2.6其他抗干扰技术 198

9.3电源干扰的抑制 199

9.3.1电网干扰抑制技术 200

9.3.2电源稳定净化技术 201

第10章 信号的执行 207

10.1继电器 207

10.2电动机 209

10.3数字式显示电路 211

10.3.1辉光数码管 212

10.3.2荧光数码管 212

10.3.3 LED数码管 214

10.3.4 LCD显示器 218

10.3.5 DVM显示器 220

10.3.6 CRT显示器 220

10.3.7数字存储示波器 223

第11章 测控电路与计算机接口电路 226

11.1串行通信接口 226

11.1.1同步串行通信与异步串行通信的区别 227

11.1.2 UART简介 227

11.1.3 UART的基本特点 228

11.1.4基于FPGA的UART接口电路 228

11.1.5 UART接收发送模块VHDL编程实例 230

11.1.6串行通信接口 235

11.2 PCI总线 239

11.2.1 PCI总线概述 239

11.2.2 PCI内部结构及外围信号 239

11.2.3基于PCI9054从模式的数据采集卡设计与应用 240

11.3 USB接口 243

11.3.1 USB接口简介 243

11.3.2 FT245BM与FPGA的接口设计 243

11.3.3基于PL2303的USB接口设计 247

11.3.4基于CY7C68013的USB接口设计 249

11.4 Internet接口 253

11.4.1基本概念 253

11.4.2目前常用以太网接口芯片 253

11.4.3 DM9000A与FPGA的接口 254

11.4.4网络接口常用调试工具 256

11.4.5基于网络接口的光栅解调仪实例 256

11.4.6 UDP与ARP数据包设计 258

第12章 测控电路设计实例 263

12.1瞬态高温测量及校准仪 263

12.1.1蓝宝石光纤瞬态表面高温仪 263

12.1.2瞬态表面温度动态校准仪 268

12.2运动物体速度测试仪 272

12.2.1创伤弹道研究专用激光测速靶 272

12.2.2激光光幕原向反射触发信号源 278

12.2.3定距测速法的应用探索 283

12.3爆炸冲击波超压测试系统 290

12.3.1测试方法 290

12.3.2无线冲击波场超压测试系统原理 291

12.3.3测试电路 292

12.3.4测试结果 298

12.4 NDVI测量仪 298

附录A测控电路实验与仿真 301

第一部分 实验部分 301

实验一 运算放大器 301

实验二 非线性放大器 303

实验三 直流稳压电源 306

实验四 光电耦合放大器 309

实验五 有源滤波电路 311

实验六 锁相环 314

实验七 多谐振荡器 316

实验八 光电报警 318

第二部分 电子电路仿真技术的应用 320

参考文献 327