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第1章 测控电路概述1

1.1 测控电路的类型与组成1

1.1.1 测量电路的基本组成2

1.1.2 控制电路的基本组成3

1.2 测控电路的功能与要求4

1.3 测控电路的设计6

1.4 测控电路中的噪声及干扰7

1.4.1 干扰及其抑制8

1.4.2 电路噪声10

1.5 测控电路的发展趋势12

思考题与习题13

第2章 传感器与接口电路14

2.1 概述14

2.1.1 传感器14

2.1.2 传感器的组成15

2.1.3 传感器的作用与地位15

2.1.4 传感器的分类与选用16

2.2 热电阻的接口电路18

2.2.1 热电阻18

2.2.2 接口电路19

2.3 电容式传感器的接口电路19

2.3.1 电容式传感器的原理及结构形式19

2.3.2 电容式传感器的主要特性20

2.3.3 电容式传感器的测量电路20

2.4 电涡流式传感器的接口电路23

2.5 电位器式传感器的接口电路25

2.5.1 电位器式传感器25

2.5.2 电位器式传感器的驱动电路27

2.6 差分变压器式传感器30

2.7 压阻式传感器的接口电路33

2.7.1 基本工作原理33

2.7.2 压阻式压力传感器34

2.7.3 压阻式传感器输出信号调理35

2.8 压电式传感器的接口电路37

2.8.1 压电效应简介37

2.8.2 压电材料及其主要特性37

2.8.3 等效电路与测量电路39

2.9 光电式传感器41

2.9.1 光电效应41

2.9.2 常见光电器件41

思考题与习题44

第3章 信号放大电路45

3.1 集成运算放大器基础45

3.2 反相运算放大器48

3.3 同相运算放大器49

3.4 基本差动放大器51

3.5 电荷放大器52

3.6 仪用放大器54

3.7 隔离放大器58

3.8 程控增益放大器62

思考题与习题65

第4章 信号滤波66

4.1 滤波器概述66

4.1.1 滤波器的分类67

4.1.2 滤波器的主要特性指标68

4.1.3 滤波器的传递函数与频率特性69

4.2 滤波器特性的逼近72

4.2.1 巴特沃斯逼近72

4.2.2 切比雪夫逼近73

4.2.3 贝塞尔逼近74

4.3 RC滤波电路75

4.3.1 一阶滤波电路75

4.3.2 压控电压源型滤波电路76

4.3.3 无限增益多路反馈型电路78

4.3.4 双二阶环电路79

4.4 有源滤波器设计82

4.4.1 有源滤波器设计步骤82

4.4.2 滤波器辅助设计软件85

4.5 数字滤波器95

4.5.1 数字系统的数学描述95

4.5.2 数字滤波原理简介96

4.5.3 数字滤波器的实现99

思考题与习题100

第5章 信号运算电路103

5.1 概述103

5.2 加减法运算电路103

5.2.1 同相加法运算电路104

5.2.2 反相加法运算电路104

5.2.3 减法运算电路105

5.3 对数与指数运算电路105

5.3.1 对数运算电路105

5.3.2 指数运算电路107

5.4 乘除与乘方、开方运算电路108

5.4.1 模拟乘法器组成的运算电路108

5.4.2 基于对数/指数运算的乘法/除法运算电路109

5.4.3 乘方、开方运算电路111

5.5 微分与积分运算电路112

5.5.1 常用积分运算电路112

5.5.2 常用微分运算电路113

5.5.3 PID运算电路114

5.6 特征值运算电路117

5.6.1 绝对值运算电路117

5.6.2 峰值检测电路117

思考题与习题118

第6章 信号转换电路119

6.1 采样/保持（S/H）电路119

6.2 电压/电流变换电路121

6.3 电压/频率变换电路122

6.4 电压比较电路124

6.4.1 过零比较电路和单阈值电压比较电路125

6.4.2 滞回比较电路127

6.4.3 窗口比较电路129

6.5 模拟数字转换电路130

6.5.1 概述130

6.5.2 模数转换器（ADC）130

6.5.3 数模转换器（DAC）133

思考题与习题135

第7章 信号调制与解调电路138

7.1 调制与解调的作用与类型139

7.2 调幅式测量电路139

7.2.1 调幅原理与方法139

7.2.2 包络检波电路143

7.2.3 相敏检波电路147

7.3 调频式测量电路158

7.3.1 调频原理与方法158

7.3.2 鉴频电路161

7.4 调相式测量电路163

7.4.1 调相原理与方法163

7.4.2 鉴相电路166

7.5 脉冲调制式测量电路170

7.5.1 脉冲调制原理与方法170

7.5.2 脉冲调制信号的解调172

7.5.3 脉冲调制测量电路应用举例172

7.6 集成锁相电路173

7.6.1 锁相环路基本工作原理173

7.6.2 锁相环路的相位模型及性能分析173

7.6.3 集成锁相环路174

思考题与习题175

第8章 控制输出电路176

8.1 功率开关驱动电路176

8.2 继电器182

8.3 直流电机驱动电路187

8.4 步进电机驱动电路190

思考题与习题198

第9章 测控电路设计实例199

9.1 电流输出型温度传感器AD590的测量电路199

9.1.1 AD590的功能与特性199

9.1.2 AD590的工作原理200

9.1.3 AD590的常见测量电路202

9.1.4 AD590的应用实例203

9.2 高精度铂电阻测温电路205

9.2.1 铂电阻传感原理205

9.2.2 铂电阻的接线方式205

9.2.3 高精度铂电阻测温实例207

9.3 超声测距应用电路210

9.4 湿度测量电路212

9.5 微振动测量电路213

9.6 光电感烟火灾探测器测量电路215

9.6.1 光电感烟火灾探测器的工作原理215

9.6.2 光电感烟火灾探测器的调理电路设计216

思考题与习题219

参考文献220