第1章 绪论 1
1.1 电子技术在测控系统中的作用和地位 1
1.2 测控系统对测控电路的要求 2
1.3 测控电路的输入信号与输出信号 4
1.4 测控电路的类型与组成 4
1.5 测控电路的发展趋势 6
思考题与习题 7
第2章 测控电子技术基础 8
2.1 集成运算放大器基础知识 8
2.1.1 集成运算放大器的分类与组成 8
2.1.2 集成运算放大器的技术指标 10
2.1.3 集成运算放大器的等效模型 18
2.1.4 集成运算放大器的稳定性及相位补偿 21
2.2 测控数字技术基础 32
2.2.1 时钟信号源 32
2.2.2 数控开关技术 37
思考题与习题 49
第3章 运算电路基础 50
3.1 反相放大器 50
3.1.1 基本反相放大器 50
3.1.2 反相比例放大器 51
3.1.3 反相放大器的性能扩展 51
3.1.4 反相放大器的误差分析 53
3.1.5 反相放大器的设计 60
3.2 同相放大器 62
3.2.1 基本同相放大器 62
3.2.2 同相比例放大器 63
3.2.3 电压跟随器 64
3.2.4 同相放大器的堵塞现象及其预防 66
3.2.5 同相放大器的误差分析 67
3.2.6 同相放大器的设计 70
3.3 积分和微分放大器 70
3.3.1 基本积分放大器 70
3.3.2 其他形式的积分放大器 72
3.3.3 积分放大器的误差分析 74
3.3.4 微分放大器 82
3.4 对数和反对数放大器 91
3.4.1 对数放大器 91
3.4.2 反对数放大器 95
3.4.3 集成对数-反对数放大器 97
3.5 乘法和除法放大器 100
3.5.1 乘法放大器 100
3.5.2 除法放大器 104
3.5.3 集成乘法放大器及应用 104
3.6 测量放大器 111
3.6.1 差动放大器 112
3.6.2 电荷放大器 129
3.6.3 电桥放大器 132
3.6.4 单片集成测量放大器 135
3.6.5 隔离放大器 139
思考题与习题 147
第4章 信号处理电路 149
4.1 精密二极管电路 149
4.1.1 精密检波电路 149
4.1.2 限幅电路 156
4.2 采样/保持电路 158
4.2.1 采样/保持器的基本结构及工作原理 158
4.2.2 采样/保持器的主要技术特性 160
4.2.3 集成采样/保持器及控制 160
4.2.4 峰值检波电路 163
4.3 电压比较器 165
4.3.1 典型电压比较器 166
4.3.2 集成电压比较器及应用 170
4.4 有源滤波器 171
4.4.1 滤波器的基本知识 171
4.4.2 有源滤波器的设计 182
4.4.3 集成有源滤波器 193
思考题与习题 203
第5章 稳定电源 205
5.1 直流稳定电源的主要指标 205
5.2 基准源 206
5.2.1 基准电压源 206
5.2.2 恒流源 209
5.3 线性直流稳压电源 212
5.3.1 稳压电路的工作原理 213
5.3.2 集成稳压器及应用 214
5.4 直流开关稳压电源 222
5.4.1 开关电源的工作原理 222
5.4.2 集成PWM及其构成的开关电源 225
5.4.3 大功率单片开关电源 230
5.5 单片电源变换器 235
5.5.1 单片AC/DC电源变换器的原理与应用 235
5.5.2 单片DC/DC电源变换器的原理与应用 241
思考题与习题 246
第6章 信号转换技术 247
6.1 电压/电流相互转换电路 247
6.2 电压/频率相互转换电路 250
6.2.1 电压/频率转换电路 250
6.2.2 频率/电压转换电路 254
6.3 信号的均方根直流转换 256
6.4 数/模转换器 262
6.4.1 D/A转换器的基本表达式 262
6.4.2 D/A转换器的基本构成及工作原理 263
6.4.3 集成D/A转换器及其应用 266
6.5 模/数转换技术 285
6.5.1 逐次逼近式A/D转换器 285
6.5.2 积分式A/D转换器 288
6.5.3 并行式高速A/D转换器 294
6.5.4 新型(∑-△)模/数转换器 295
6.5.5 集成A/D转换器 300
思考题与习题 331
第7章 频率合成 333
7.1 锁相环频率合成 333
7.1.1 锁相环基本知识 333
7.1.2 集成锁相环频率合成器 336
7.2 直接数字频率合成 343
7.2.1 直接数字频率合成的原理 343
7.2.2 集成DDS及应用 344
思考题与习题 347
第8章 控制电路 348
8.1 执行器驱动电路 348
8.1.1 开关元件驱动电路 348
8.1.2 步进电动机驱动电路 356
8.2 导电角控制逆变器 359
8.2.1 120°导电角控制逆变器 359
8.2.2 180°导电角控制逆变器 361
8.3 脉宽调制(PWM)控制电路 365
8.3.1 脉宽调制控制电路的工作原理 365
8.3.2 典型脉宽调制电路 366
8.3.3 PWM功率转换电路 370
8.3.4 同步式与异步式脉宽调制控制电路 375
8.4 变频控制电路 376
8.4.1 变频调速的基本原理和分类 377
8.4.2 变频调速的控制方式和特性 379
8.4.3 AC-AC变频器 380
8.4.4 AC-DC-AC变频器 382
8.4.5 脉宽调制型变频控制电路 385
思考题与习题 390
第9章 生物医学测量电路 391
9.1 分光光度计测量电路 391
9.2 光电心率检测器测量电路 394
9.3 心电图检测前置测量电路 395
9.4 闪烁甲状腺功能测定仪测量电路 397
9.5 心电监护中的QRS波识别电路 398
思考题与习题 401
第10章 测控系统抗干扰技术 402
10.1 电磁干扰 402
10.2 抗干扰技术 405
10.2.1 合理接地与屏蔽 405
10.2.2 隔离技术 408
10.2.3 布线技术 409
10.2.4 灭弧技术 411
10.3 电源干扰的抑制 413
10.3.1 电网干扰抑制技术 413
10.3.2 电源稳定净化技术 414
思考题与习题 416
第11章 测控电子技术应用 417
11.1 压力测量应用电路 417
11.1.1 压阻式压力传感器的应用电路 417
11.1.2 压力信号的长距离传输测量 418
11.2 温度测量应用电路 421
11.2.1 热电偶测量温度的应用电路 421
11.2.2 铂电阻测量温度的应用电路 424
11.3 气敏传感器应用电路 427
11.4 加速度与振动测量应用电路 428
11.4.1 微振动测量电路 429
11.4.2 MEMS加速度传感器应用电路 430
11.5 距离、位移测量应用电路 432
11.5.1 PSD距离测量应用电路 432
11.5.2 超声传感器测距应用电路 435
11.6 流量测量电路 437
11.7 湿度测量电路 439
11.7.1 数字湿度测量仪 440
11.7.2 湿度控制仪 442
思考题与习题 442
参考文献 444