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内容简介

　　《职场新生代实用电子技术问答系列》丛书收集了高年级大学生、研究生在实验和课题研究工作中的电路问题，还包括工作不久的工程技术人员在新产品研发或产品维护中遇到的大量问题，并进行了解答。本选题主要是有关信号处理与信号变换电路的基本知识等方面的知识。这些知识的重要性是不言而喻的，实际上，具备信号处理与信号变换电路的全面知识与足够的设计能力决定了测控系统、仪器仪表等任何一个现代化装置与系统的性能甚至成败。

作者简介

　　林凌，女， 博士 教授 博士生导师1978.9-1982.7在合肥工业大学本科学习，获学士学位。1982.9-1984.8在中国煤炭科学院唐山分院工作，任助理工程师，参加了井下激光定向仪的研制工作。1984.9-1987.6在天津大学攻读硕士研究生。1987.7获硕士学位后留校任教至今。讲授"现代传感技术”、"信号与系统”两门主课，主持横向合作项目"脉搏式动脉血氧计的开发”，参加了天津市科委项目"长时间动态心电监测关键技术的研究”。1995.10作为中日交流留学生由国家教委派往日本北海道大学攻读博士学位，1999.12获博士学位后即按计划回国。回国后立即着手指导研究生开展人体组织内光传播的建模与蒙特卡罗法仿真、组织光学特性无损检测、组织化学成分无损检测理论与技术、新生儿脑血氧监护仪等相关研究，已完成3项国家自然科学基金、3项天津市科委基金项目，发表论文300余篇（其中SCI检索100篇、EI检索200篇），申请国家发明专利150多项（其中授权100余项），出版教材和专著22本。

目录

第一单元 信号处理与变换基础理论与基础知识
1．信号处理与变换电路的基本要求是什么？ （2）
2．如何判断线性与非线性处理或变换电路？ （2）
3．如何判断线性电路？ （2）
4．正弦波调幅电路的信号输出幅值与信号输入的幅值成正比，它是线性电路吗？ （3）
5．常用的信号转换电路有哪些种类？各有什么功能？ （3）
6．电压比较电路与运算放大电路有什么区别？电压比较器分哪些种类？ （3）
7．滤波器和电压比较器有哪些应用？ （3）
第二单元 信 号 滤 波
1．常用的滤波方法有哪几种？ （6）
2．典型的模拟滤波器有哪些？其响应特性有什么特点？ （6）
3．如何理解“前级输出阻抗与后级输入电容构成了一个附加的低通滤波器”？ （6）
4．按照通带和阻带的相互位置不同，滤波电路分哪几种？各理想滤波电路的幅频响应
图形是怎样的？ （7）
5．设计有源滤波器有哪些方法？各种设计方法的优缺点是什么？ （8）
6．滤波器按主要构成元件及适用范围如何分类？ （8）
7．巴特沃思滤波器适用于什么场合？它的特点是什么？ （8）
8．如何选择滤波电路的有源器件？ （8）
9．能否利用带通滤波电路组成带阻滤波电路？ （9）
10．三极管放大器中的电容Ce对电路来说有什么作用？ （9）
11．测控电路中常用的RC有源滤波电路有哪些？ （9）
12．关于滤波器归一化的类比设计方法有哪些依据？ （10）
13．滤波器有哪些主要特性指标？ （10）
14．有源滤波器的级数如何选择？ （10）
15．陷波器的作用及特性有哪些？ （11）
16．滤波电路的功能是什么？什么是有源滤波和无源滤波？ （11）
17．有源滤波器的阶数是如何定义的？采用高阶滤波器的目的是什么？ （11）
18．为什么二阶有源滤波器中的第一级电容不接地而接到输出端？ （11）
19．什么是有源屏蔽驱动电路？应用于何种场合？ （11）
20．无源滤波器与有源滤波器的主要区别是什么？ （11）
21．如何设计一个有源滤波器？ （12）
22．模拟滤波器的种类及其特点是什么？ （12）
23．二阶滤波器的传递函数和频率特性及其关系是什么？ （13）
24．如何选择滤波器的阶次？ （13）
25．低通滤波的三种常见逼近方法有何不同？ （14）
26．为什么开关电容滤波器可以实现高精度滤波特性？ （14）
27．为什么说有源滤波器受运放的影响很大？ （14）
28．什么叫滤波器的归一化？以低通滤波器为例，怎样用归一化法确定阶数？ （14）
29．为什么低通和高通滤波电路组成带通和带阻电路时，前者要用串联而后者要用并联？ （15）
30．什么叫做巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器和贝塞尔滤波器？ （15）
31．二阶RC无源低通滤波器（ALF）的性能如何？ （15）
32．什么是滤波器的群时延函数？ （15）
33．什么是频率补偿？ （15）
34．什么是数字滤波？它与模拟滤波相比有哪些优点？ （16）
35．如图15所示的开关电容滤波器是如何工作的？ （16）
36．说明图16电路是何种滤波器，并简叙其工作原理。 （17）
37．在电源滤波电路中（如倒L型滤波电路）并联电容或串联电容起什么作用？ （17）
38．巴特沃思滤波器和切比雪夫滤波器各自的特点和最适合的使用条件是什么？ （17）
39．有源陷波器的双T后接跟随器和电位器有何作用？ （17）
40．运算放大器开环增益特性对无限增益多路反馈滤波电路有何影响？ （18）
41．具有低噪声、低失真差分放大器的双通道滤波器LTC6605-7的性能如何？ （18）
42．当信号和干扰同时存在时，不会发生叠加吗？要如何滤掉干扰？ （19）
43．-650kHz连续时间低通滤波器LTC1565-31的性能如何？ （19）
44．引脚可配置滤波器/ADC驱动器LTC6601-1与LTC6601-2的性能如何？ （20）
45．双通道匹配高频带通/低通滤波器LTC6602的性能如何？ （21）
46．双通道、可调低通滤波器LTC6603的性能如何？ （23）
47．线性相位8阶低通滤波器LTC1069-7的性能如何？ （24）
48．单电源椭圆低通滤波器LTC1069-6的性能如何？ （25）
49．低功率8阶渐进式椭圆低通滤波器LTC1069-1的性能如何？ （26）
50．时钟可调四通道二阶滤波器单元式部件LTC1068的性能如何？ （26）
51．双通道5MHz低通滤波器LT6604-5的性能如何？ （27）
52．非常低噪声、差分放大器和20MHz低通滤波器LT6600-20的性能如何？ （28）
53．极低噪声高频有源RC滤波器单元式部件LT1568的性能如何？ （29）
54．180MHz滤波器单元式部件LT1567的性能如何？ （30）
55．低噪声、低失真差分放大器的双通道滤波器LTC6605-14的性能如何？ （31）
第三单元 信号线性变换
1．要将4～20mA的直流电流转换为0～10V的直流电压，如何设计转换电路？ （34）
2．何实现方波/三角波或正弦波的转换？ （34）
3．什么是? /V转换电路？ （34）
4．为什么需要将输入信号进行转换？有哪些基本的转换方式？ （34）
5．信号变换电路有哪些种类？ （34）
6．信号的线性和非线性变换的区别是什么？ （35）
7．对信号线性转换电路有何要求？ （35）
8．有源滤波电路与运算电路一样吗？为什么？ （35）
9．运放在信号运算方面有哪些应用？ （35）
10．在精密整流电路中运放应怎样接？ （36）
11．I/U转换电路为什么会引起振荡？如何用相位补偿来防止振荡？ （37）
12．怎样设计实用的电压-电流转换电路？ （37）
第四单元 信号运算电路
1．采样/保持电路为什么要使用介质吸附效应小和泄漏电阻大的电容器？ （40）
2．低成本、低功耗、真RMS/DC转换器AD8436的性能如何？ （40）
3．如图2所示的积分电路中，电阻R有什么作用？ （41）
4．如何对微分电路进行改进？ （41）
5．电平移位电路是如何工作的？ （41）
6．如图5所示的不用二极管整流的波峰检测器是如何工作的？ （42）
7．电容微分型倍频电路的工作原理是什么？ （43）
8．什么是信号细分电路？有什么应用？ （43）
9．相位跟踪细分、幅值跟踪细分和脉冲调宽型幅值跟踪细分电路各有什么优缺点？ （44）
10．为什么要采用精密检波电路？ （44）
11．积分器输出波形失真的原因是什么，解决方法有哪些？ （44）
12．理想运放组成的实用微分电路中各元器件有什么作用？ （44）
13．采样/保持（S/H）电路的基本原理是什么，其主要参数有哪些？ （44）
14．如何实现运算关系Uo=0．2Ui1-5Ui2+Ui3？ （45）
15．采样保持电路的主要参数有哪些？ （46）
16．什么叫峰值运算电路？ （46）
17．如图11所示精确的峰值-谷值检测器电路的工作原理是什么？ （46）
18．如果在积分电路输入端有方波，则方波时间起点的变化对积分输出的三角波
有什么影响？在方波和三角波发生电路中有什么影响？ （47）
19．如何改进如图12所示的原理性微分电路？ （47）
20．如何改进如图14所示的原理性积分电路？ （48）
21．精密整流二极管电路原理是什么？ （48）
22．对数运算电路的原理是什么？ （49）
23．指数运算电路的原理是什么？ （51）
24．影响模拟乘法器误差的因素有哪些？ （52）
25．乘除运算电路的工作原理是什么？ （52）
26．乘方和开方运算电路的工作原理是什么？ （53）
27．采样/保持电路的工作原理是什么？其主要元件参数如何选择？ （54）
28．图28所示积分器电路中电阻Rf的作用是什么？ （56）
29．什么是积分电路非线性误差？产生的原因是什么？ （56）
30．绝对值运算电路的工作原理是什么？ （56）
31．峰值运算电路的工作原理是什么？ （57）
32．有效值运算电路的工作原理是什么？ （57）
33．内部调整的集成电路乘法器AD532的性能如何？ （58）
34．集成电路乘法器AD534的性能如何？ （59）
35．精密乘法器AD632的性能如何？ （59）
36．实时模拟计算单元（ACU）AD538的性能如何？ （60）
37．500MHz四象限乘法器AD834的性能如何？ （61）
38．10MHz四象限乘法器/除法器AD734的性能如何？ （62）
39．低成本模拟乘法器AD633的性能如何？ （63）
40．250MHz电压输出四象限乘法器AD835的性能如何？ （64）
41．DC至2．0GHz乘法器ADL5391的性能如何？ （64）
42．14引脚、超快4ns单电源比较器AD8611/AD8612的性能如何？ （65）
43．单电源TTL/CMOS比较器ADCMP609的性能如何？ （65）
44．轨到轨单电源LVDS比较器AD8465的性能如何？ （66）
45．快速单电源TTL/CMOS比较器AD8468的性能如何？ （66）
46．宽范围电流监控器ADL5317的性能如何？ （67）
47．真均方根直流转换器ICAD536A的性能如何？ （68）
48．低电平真均方根直流转换器AD636的性能如何？ （69）
49．高精度、宽带均方根直流转换器AD637的性能如何？ （70）
50．低成本、低功耗、真均方根直流转换器AD736的性能如何？ （71）
51．低成本、低功耗真RMS/DC转换器AD737的性能如何？ （72）
52．LTC1966-精准型微功率 Δ-Σ RMS 至 DC 转换器的性能如何？ （74）
第五单元 模数转换与数模转换
1．Σ-Δ型模数转换器与传统的A/D转换器有什么差别？ （77）
2．I2C接口9通道14位电流DAC MAX5112的性能如何？ （77）
3．A/D前都需要加抗混迭滤波器吗？ （78）
4．A/D转换器工作时的取样频率满足fs≥2fi（max）的要求就可以吗？还是越高越好？ （78）
5．ADC的应用前景如何？ （78）
6．ADC有何新发展？ （78）
7．不同的ADC转换方式各自有何不同特性？ （79）
8．如何选择与确定ADC转换位数？ （79）
9．如何选择A/D转换的采样速率？ （80）
10．A/D转换器的分辨率和精度相同吗？是不是分辨率越高精度就越高？ （80）
11．A/D转换器转换正负电压的方法是什么？ （80）
12．A/D转换器的主要技术指标有哪些？ （80）
13．A/D转换器的转换精度怎样计算？ （81）
14．A/D转换器的转换时间和D/A转换器的转换时间在概念上有什么不同？ （81）
15．A/D转换器如何启动转换？ （81）
16．A/D转换时为什么要有采样保持电路？ （81）
17．最常用的A/D转换器有哪几种？ （81）
18．ADC的动态特性有哪些？ （81）
19．A/D转换器的主要参数有哪些? （82）
20．逐次逼近比较型模数转换器的工作原理是什么？ （82）
21．ADC与数字电路常用的间接缓存模式是什么？ （82）
22．ADC与数字电路常用的简单接口模式是什么？ （83）
23．ADC与数字电路常用的直接缓存模式是什么？ （83）
24．AD转换的控制方法有哪些？ （83）
25．A/D和D/A转换器的功能是什么？ （84）
26．A/D和D/A转换器在现代电子技术中的地位和作用如何？ （84）
27．怎样选择采样频率？ （84）
28．DAC的原理是什么？ （84）
29．D/A转换器的主要参数有哪些？ （84）
30．D/A转换器的输出类型有哪些？ （85）
31．Σ-Δ调制器的结构和基本原理是什么？ （85）
32．如何选择D/A转换器？ （86）
33．怎样才能保证采样时钟具有低的相位噪声？ （86）
34．怎样选择ADC、DAC芯片？ （86）
35．采样速率与转换速率有何区别？ （86）
36．采样型ADC的开关特性参数有哪些？ （87）
37．常见的ADI公司生产ADC的分辨率都有几位？ （87）
38．如何处理ADC中的噪声？ （87）
39．ADC分辨率和精度如何选择？ （87）
40．应用高精度A/D采样时有何注意事项？ （88）
41．选择模数转换器时主要考虑哪些因素？ （88）
42．高速、超高速ADC主要的动态性能参数有哪些？ （89）
43．ADC输出电路有何考虑？ （90）
44．集成A/D和D/A转换器技术有何进展？ （90）
45．集成A/D和D/A转换器的类别是什么？ （90）
46．集成D/A和A/D转换器中的模拟电子开关有哪些基本类型？ （90）
47．集成D/A转换器有哪些基本类型？ （91）
48．几种主要的A/D转换器各应用于哪些场合？为什么？ （91）
49．ADC的分类大致有哪些？ （92）
50．模数转换的基本原理是什么？ （92）
51．如何对ADC进行经济性与性能之间的权衡？ （93）
52．开关树解码方案的原理是什么？有什么优缺点？ （93）
53．有哪些用于A/D转换器的干扰控制方法？ （93）
54．模拟信号通过传感器进入A/D转换器之前要注意哪些问题？ （94）
55．权电流方案的原理是什么？有什么优缺点？ （94）
56．ADC可否由DAC来构成？试采用逐次逼近式ADC来加以说明。 （94）
57．在现代测控系统设计ADC时，应考虑哪些参数，如何选择ADC？ （94）
58．权电容解码方案有什么优点？ （95）
59．权电阻网络集成D/A转换器的基本原理是什么？ （95）
60．权电阻网络型与T型网络型的优劣有哪些？ （95）
61．如何采用Σ-Δ技术提高现有DAC的分辨率? （95）
62．什么是A/D转换器的闩锁现象？如何防止A/D转换器的闩锁现象？ （96）
63．设传感器信号幅值介于2mVpp与1Vpp之间，如何选择ADC？ （96）
64．为什么在有的DAC后面要加一个运放？ （96）
65．什么是A/D转换器的微分非线性度（DNL）和积分非线性度（INL）？ （97）
66．什么是ADC的抖动？ （97）
67．什么是ADC的过驱动问题？如何保护？ （97）
68．影响ADC的SNR的因素有什么？ （97）
69．什么是D/A转换器的线性误差？ （97）
70．权电阻网络集成D/A转换器的基本原理是什么？ （97）
71．为什么有些ADC的输出信号会出现尖峰脉冲？如何消除？ （99）
72．什么是量化误差？A/D转换时的最大量化误差为多少？它有什么特点？ （99）
73．什么是量化噪声? （99）
74．使用A/D转换器时怎样才能获得较高的转换精度？ （99）
75．使用A/D转换器应注意的问题有哪些？ （100）
76．输入模拟信号量程为10V的12位A/D转换器，当输入信号为5V时，A/D转换器的
绝对误差、相对误差各为多少？ （100）
77．为什么并行比较型模数转换器是现今速度最快的模数转换器？ （100）
78．双积分式ADC的两个节拍各起什么作用？ （100）
79．提高ADC转换精度的工程方法有哪些？ （101）
80．如何根据设计来选择合适位数的A/D或D/A芯片？ （101）
81．模数转换器（ADC）的主要类型有几种？各有何特点？ （101）
82．如何利用输入噪声改善在高速应用中ADC性能？ （103）
83．什么是信噪比（SNR）？ （104）
84．如何使运算放大器的噪声性能与ADC相匹配？ （105）
85．高速ADC的前端设计有哪些挑战和权衡因素？ （109）
86．如何在交流/任意基准电压的设计中应用乘法DAC？ （120）
87．如何设计4通道24位模拟数据采集系统？ （124）
88．?-?型ADC和DAC的工作原理是什么？ （130）
89．时钟相位噪声和抖动对采样系统有何影响？ （145）
90．如何选择与开关电容ADC匹配的放大器接口？ （156）
91．如何确定杂散噪声来源是DDS/DAC还是其他器件（例如开关电源）？ （161）
92．如何设计高速高精度ADC的驱动电路？ （164）
93．超低功耗8通道12位ADC MAX19527的性能如何？ （166）
94．8路12位串行LVDS输出ADC MAX1437B的性能如何？ （167）
95．40Msps1．8V ADC MAX1436B的性能如何？ （168）
96．8路10位ADC MAX1434的性能如何？ （170）
97．高动态范围16位100Msps ADC MAX19588的性能如何？ （171）
98．具有-82dBFS的噪声本底MAX19586的性能如何？ （172）
99．2．2Gsps ADC MAX109的性能如何？ （173）
100．4路12位65Msps1．8V ADC MAX1127的性能如何？ （175）
101．高动态范围16位ADC MAX19586的性能如何？ （176）
102．20位1．6Msps全差分SAR ADC MAX11905的性能如何？ （177）
103．18位500ksps SAR ADC MAX11152的性能如何？ （178）
104．14/16位低功耗满摆幅缓冲输出DAC MAX5215/MAX5217的性能如何？ （179）
105．低功耗16/12位缓冲电压输出DAC MAX5138/MAX5139的性能如何？ （180）
106．32路16位电压输出DAC MAX5732?MAX5735的性能如何？ （181）
107．双通道10位165Ms

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