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PAL 286
10.5.2 通用阵列逻辑GAL 289
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