试题六答案
一、图1是自动调零放大电路，它又称为动态校零放大电路。图中，运算放大器N
１
为主放大器，N ２为误差保持电路，N ３组成时钟发生器，N ４为其反相器，N ３、N ４
分别用来驱动模拟开关S a 1 、S a 2、和S b 1、S b 2 。当时钟发生器N ３输出高电平，N ４则输出低电平时，模拟开关S a 1 、S a 2接通，S b 1、S b 2断开，电路处于失调调零状态，其误差保持等效电路见图1b ，此时N １输入端无输入信号，只存在失调电压U 0s1，其输出为U o 1，再经N ２放大后由电容C １保持，考虑到N ２的失调电压U 0s ２，电容C
１
寄存的电压为
U C １＝－（U o 1＋U 0s ２）K ２ U o 1＝（－U os １＋U C １）K １
式中 K １﹑K ２——分别为集成运算放大器N １﹑N ２的开环放大倍数。
由于K １>>1 ,K １K ２>>1 ，所以
os11
2
os 1o 1C U K U U U s ≈-
≈ 由上式可见，电容C １寄存了运算放大器N １的失调电压U 0s １。另半周，时钟发生器N ３输出低电平，N ４输出高电平时，模拟开关S b 1、S b 2接通，S a 1、S a 2 断开，电路进入信号放大状态，其等效电路见图1c ，此时U i 经N １放大后，输出U o 为
i 1
211C 11s 012i o U R R
K U K U R R U U -≈+--=
由以上分析可知，该电路实现了对失调电压的校正，达到了自动调零的目的。
o
R 2
图1
二、图2为高输入阻抗全波精密检波电路，它可以用作调幅电路的包络检波电路，也可以用作求绝对值运算电路。它采用同相端输入。u s >0时，V D1导通、V D2截止，其等效电路如图2b 所示，N 2的同相
输入端与反相输入端输入相同信号，得到u o =u s 。u s <0时，V D1截止，V D2导通，其等效电路如图2c 所示。取R 1=R 2=R 3=R 4/2，这时N 1的输出为：
s s 1
2
2)1(u u R R u A =+
=
N 2的输出为：
s s s 3
4s 34o 43)1(u u u R R
u u R R u A -=-=-+
=
所以s o u u =，实现全波检波。
s
图2
c)
三、图3为脉冲箝位式相敏检波电路。参考信号U c 经单稳D s 形成窄脉冲c
U '使开关管V 瞬时导通，A 点被瞬时接地。电容C 被充电到此时u s 的瞬时值U s m sin φ，其中U sm 为u s 的幅值，φ为u s 与U c 的相位差。窄脉冲过去后，V 被切断，C 的放电回路时间常数很大，可以认为C 上一直保持充电电压φsin sm U ，A 点的电位为
φsin sm s U u u A -=
当 90=φ时，u A 为全负值，其波形如图3b 所示。当 270=φ时，u A 为全正值，其波形如图3c 所示。经接在N 后面的低通滤波器（图中未表示）滤波后得到解调后的 u o 输出。
这种相敏检波电路没有实现输入信号与载波信号的相乘，它不能用于信号的调制。抑制干扰的性能也不如其它相敏检波电路。
b)
c)
u A , u
u A , u o u s
u s O O
o
U
c
U c
U c O U c
O 图3
四、图4为无限增益多路反馈低通滤波电路，其传递函数为：
通带增益
1
3
p R R K -
= 固有角频率
ω02312
1=
R R C C
品质因数 α1
=Q
动态清零是什么意思
其中 )1
11(13
2110R R R C ++=
ωα 五、图5为增量积分电路，这时 t U C
R U R R U d 1i 1i 12o ⎰--
= 上式等号右边的第一项是由于电流I 1=U i /R 1流经电阻R 2而产生的，第二项是由于电流I 1对电容C 充电而产生的。这种电路比一般积分电路的输出多了一项与U i 成比例的项，故称增量积分电路，又称比例积分电路。当输入方波时，在转折处由于电流方向改变，上式中等号右边第一项–(R 2/R 1)U i 由正值变负，或反之，出现一个跃变，跃变量为±2(R 2/R 1)| U i |，如图5b 所示。
2
022
p )(ωαωω++=
s s K s H U o O
R 1
U 图5-b
六、图6为逐次逼近式A/D转换器电路，其实现原理是采用逐次比较法，也叫二等分搜索法。
它的输入端设置一个8路模拟开关，在地址锁存与译码器的支持下，可分时采集8路中任一路模拟输入。输出部分为三态输出锁存缓冲器，使它可直接与多种CPU数据总线接口。
在发出启动指令时，START引脚及地址锁存允许ALE引脚上产生正脉冲信号，ALE正脉冲用来锁存数据总线送来的通道号，选择一路模拟量进入。START脉冲的前沿将逐次逼近寄存器SAR清零，后沿启动转换。在逻辑控制与时序电路控制下，由CLK端输入的时钟脉冲使逐次逼近寄存器最高位MSB置1，其它各位置0，即为10•••00，这个数字代码经由开关树和电阻网络组成的D/A转换器转换成对应的模拟电压U S，送到比较器的一个输入端与另一输入端的模拟输入电压U i比较，若U S>U i，则表明这一数字码太大，逻辑控制电路将逐次逼近寄存器的MSB置0，若U S≤U i，则表明这一数字码不够大，则保留MSB=1。而后将逐次逼近寄存器次高位置1，其它各低位仍为0，再将这寄存器内容送出再经比较后以确定次高位的1是要保留还是要清除。这样逐位进行比较，直至D/A转换器输出电压U S与U i相等或U i-U S
小于最大量化误差值为止。比较结束时，寄存器中所保留的代码就是与U i相应的数字代码，从而完成了A/D转换。经过大约70个CLK周期之后，EOC 引脚变成高电平，表示转换结束。在输出允许引脚OE上产生正脉冲信号，将输出三态缓冲器开启，读取A/D转换结果D0～D7。
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