測控電路設計與應用（第3版）

緒論 1
第1章 測控電路概述 4
1．1 測控系統(tǒng)組成 4
1．2 測試系統(tǒng)設計要求 6
1．3 測控電路的功用及要求 8
1．3．1 測控電路的功能 8
1．3．2 測控電路的主要要求 9
1．3．3 測控電路的發(fā)展趨勢 11
1．4 測控電路設計及優(yōu)化 13
1．5 部件之間的連接與匹配 16
1．5．1 電器性能相互匹配問題 16
1．5．2 信號耦合方式和時序配合 18
思考與練習 19
第2章 傳感器與接口電路 20
2．1 傳感器技術基礎 20
2．1．1 傳感器的分類 20
2．1．2 傳感器的主要技術特性指標 21
2．1．3 傳感器的接口電路 25
2．1．4 傳感器的選擇 30
2．2 阻性傳感器的接口電路 31
2．2．1 電壓驅動方式 31
2．2．2 電流驅動方式 34
2．2．3 振蕩器驅動方式 34
2．3 容性傳感器的接口電路 35
2．4 電壓輸出型傳感器的接口電路 36
2．5 電荷輸出型傳感器的接口電路 36
2．6 電流輸出型傳感器的接口電路 38
2．7 新型傳感器的接口電路 38
2．7．1 ICP傳感器的接口電路 38
2．7．2 光纖傳感器的接口電路 40
2．7．3 數(shù)字輸出傳感器的接口電路 40
思考與練習 41
第3章 集成運算放大器電路設計 42
3．1 運算放大器基本原理和主要性能指標 43
3．1．1 集成運算放大器基礎 43
3．1．2 集成運算放大器的主要參數(shù)及分類 44
3．2 集成運放的分析方法 47
3．2．1 基本分析方法 47
3．2．2 典型電路設計 48
3．3 測量放大電路設計 58
3．3．1 低漂移直流放大器設計 58
3．3．2 高輸入阻抗放大器和低輸入阻抗放大器設計 61
3．3．3 儀用放大器 64
3．3．4 可編程增益放大電路 66
3．3．5 隔離放大電路 70
3．3．6 前置放大電路的設計 75
3．3．8 鎖相放大電路的應用 77
本章附錄：電阻電容值的E系列值 80
思考與練習 80
第4章 信號的濾波 82
4．1 濾波器的基本知識 82
4．1．1 濾波器的分類 82
4．1．2 濾波器的主要特性指標 85
4．2 濾波器特性的逼近 86
4．2．1 巴特沃茲逼近 86
4．2．2 切比雪夫逼近 87
4．2．3 貝塞爾逼近 89
4．3 常用濾波電路結構 90
4．3．1 一階濾波器電路 90
4．3．2 二階濾波器電路 94
4．4 有源濾波器的設計 97
4．4．1 公式法 98
4．4．2 濾波器輔助設計軟件 102
4．5 集成濾波器 106
4．5．1 開關電容濾波器 106
4．5．2 狀態(tài)變量濾波器 107
4．6 濾波器設計實例：沖擊波超壓 測試系統(tǒng)抗混疊濾波器設計 107
4．6．1 被處理信號的分析 107
4．6．2 濾波器的設計 110
思考與練習 111
第5章 信號運算電路 112
5．1 差分運算電路 112
5．2 加法運算電路 113
5．3 減法運算電路 114
5．4 積分、微分運算電路 115
5．5 對數(shù)、反對數(shù)運算電路 117
5．6 模擬乘法器組成的運算電路 118
5．7 信號運算電路典型應用 124
5．8 集成運算放大器的應用技術 132
思考與練習 134
第6章 信號轉換電路 136
6．1 采樣保持（S/H）電路 136
6．2 電壓比較電路 141
6．2．1 過零比鉸器 141
6．2．2 單限比較器 142
6．2．3 滯回比較器 143
6．2．4 雙限比較器 144
6．2．5 集成電壓比較器 144
6．2．6 比較器的主要參數(shù) 145
6．3 電壓頻率轉換電路 145
6．4 電壓電流轉換電路 148
6．5 波形變換 151
6．6 比較器應用實例：電壓比較器LM339的常用方法 152
思考與練習 154
第7章 信號調制與解調電路 155
7．1 調制解調的功用與類型 155
7．2 調幅式測量電路 156
7．2．1 幅值調制與解調概念 156
7．2．2 調幅原理與方法 156
7．2．3 調幅波的解調 161
7．3 調頻式測量電路 174
7．3．1 調頻原理和方法 175
7．3．2 鑒頻電路 176
7．4 相位調制與解調 181
7．4．1 相位調制 181
7．4．2 相位調制的解調 182
7．5 集成鎖相環(huán) 183
7．6 脈沖寬度調制 187
思考與練習 189
第8章 振蕩電路與信號源 191
8．1 振蕩電路的作用和分類 191
8．2 正弦波振蕩電路的基本原理 192
8．2．1 RC串并聯(lián)電路的選頻特性 193
8．2．2 文氏電橋振蕩器 194
8．3 非正弦波振蕩器的組成 195
8．4 晶體振蕩器 197
8．5 集成波形發(fā)生器 200
思考與練習 205
第9章 執(zhí)行器件的驅動電路 206
9．1 繼電器 206
9．2 直流電動機 212
9．3 無刷直流電動機 218
9．4 步進電動機 223
思考與練習 232
第10章 測控電路的抗干擾措施 233
10．1 干擾源簡介 233
10．1．1 干擾與噪聲源 234
10．1．2 干擾與噪聲的耦合方式 234
10．1．3 干擾與噪聲抑制的一般措施 237
10．2 干擾抑制技術的基礎知識 237
10．2．1 屏蔽技術 237
10．2．2 接地技術 239
10．2．3 隔離技術 241
10．2．4 布線技術 242
10．2．5 滅弧技術 243
10．2．6 其他抗干擾技術 244
10．3 電源干擾的抑制 244
10．3．1 電網干擾抑制技術 245
10．3．2 電源穩(wěn)定凈化技術 246
10．4 干擾抑制常用方法 250
思考與練習 252
第11章 測控電路與計算機接口電路 254
11．1 串行通信接口 254
11．1．1 同步串行通信與異步串行通信的區(qū)別 254
11．1．2 UART簡介 255
11．1．3 UART的基本特點 255
11．1．4 基于FPGA的UART接口電路 256
11．1．5 UART接收發(fā)送模塊VHDL編程實例 257
11．1．6 串行通信接口 262
11．2 PCI總線 265
11．2．1 PCI總線概述 265
11．2．2 PCI內部結構及外圍信號 265
11．2．3 基于PCI9054從模式的數(shù)據(jù)采集卡設計與應用 266
11．3 USB接口 269
11．3．1 USB接口簡介 269
11．3．2 FT245BM與FPGA的接口設計 269
11．3．3 基于PL2303的USB接口設計 272
11．3．4 基于CY7C68013的USB接口設計 274
11．4 Internet接口 278
11．4．1 基本概念 278
11．4．2 目前常用以太網接口芯片 278
11．4．3 DM9000A與FPGA的接口 279
11．4．4 網絡接口常用調試工具 281
11．4．5 基于網絡接口的光柵解調儀實例 281
11．4．6 UDP與ARP數(shù)據(jù)包設計 282
思考與練習 286
第12章 測控電路設計實例 287
12．1 瞬態(tài)高溫測量及校準儀 287
12．1．1 藍寶石光纖瞬態(tài)表面高溫儀 287
12．1．2 瞬態(tài)表面溫度動態(tài)校準儀 291
12．2 運動物體速度測試儀 295
12．2．1 創(chuàng)傷彈道研究專用激光測速靶 295
12．2．2 激光光幕原向反射觸發(fā)信號源 301
12．2．3 定距測速法的應用探索 305
12．3 爆炸沖擊波超壓測試系統(tǒng) 312
12．3．1 測試方法 313
12．3．2 無線沖擊波場超壓測試系統(tǒng)原理 313
12．3．3 測試電路 314
12．3．4 測試結果 320
12．4 NDVI測量儀 321
12．5 電子磁羅盤定向測試系統(tǒng) 323
附錄　測控電路設計與應用實驗 333
參考文獻 363