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內容簡介

　　《職場新生代實用電子技術問答係列》叢書收集瞭高年級大學生、研究生在實驗和課題研究工作中的電路問題，還包括工作不久的工程技術人員在新産品研發或産品維護中遇到的大量問題，並進行瞭解答。本選題主要是有關信號處理與信號變換電路的基本知識等方麵的知識。這些知識的重要性是不言而喻的，實際上，具備信號處理與信號變換電路的全麵知識與足夠的設計能力決定瞭測控係統、儀器儀錶等任何一個現代化裝置與係統的性能甚至成敗。

作者簡介

　　林淩，女， 博士 教授 博士生導師1978.9-1982.7在閤肥工業大學本科學習，獲學士學位。1982.9-1984.8在中國煤炭科學院唐山分院工作，任助理工程師，參加瞭井下激光定嚮儀的研製工作。1984.9-1987.6在天津大學攻讀碩士研究生。1987.7獲碩士學位後留校任教至今。講授"現代傳感技術”、"信號與係統”兩門主課，主持橫嚮閤作項目"脈搏式動脈血氧計的開發”，參加瞭天津市科委項目"長時間動態心電監測關鍵技術的研究”。1995.10作為中日交流留學生由國傢教委派往日本北海道大學攻讀博士學位，1999.12獲博士學位後即按計劃迴國。迴國後立即著手指導研究生開展人體組織內光傳播的建模與濛特卡羅法仿真、組織光學特性無損檢測、組織化學成分無損檢測理論與技術、新生兒腦血氧監護儀等相關研究，已完成3項國傢自然科學基金、3項天津市科委基金項目，發錶論文300餘篇（其中SCI檢索100篇、EI檢索200篇），申請國傢發明專利150多項（其中授權100餘項），齣版教材和專著22本。

目錄

第一單元 信號處理與變換基礎理論與基礎知識
1．信號處理與變換電路的基本要求是什麼？ （2）
2．如何判斷綫性與非綫性處理或變換電路？ （2）
3．如何判斷綫性電路？ （2）
4．正弦波調幅電路的信號輸齣幅值與信號輸入的幅值成正比，它是綫性電路嗎？ （3）
5．常用的信號轉換電路有哪些種類？各有什麼功能？ （3）
6．電壓比較電路與運算放大電路有什麼區彆？電壓比較器分哪些種類？ （3）
7．濾波器和電壓比較器有哪些應用？ （3）
第二單元 信 號 濾 波
1．常用的濾波方法有哪幾種？ （6）
2．典型的模擬濾波器有哪些？其響應特性有什麼特點？ （6）
3．如何理解“前級輸齣阻抗與後級輸入電容構成瞭一個附加的低通濾波器”？ （6）
4．按照通帶和阻帶的相互位置不同，濾波電路分哪幾種？各理想濾波電路的幅頻響應
圖形是怎樣的？ （7）
5．設計有源濾波器有哪些方法？各種設計方法的優缺點是什麼？ （8）
6．濾波器按主要構成元件及適用範圍如何分類？ （8）
7．巴特沃思濾波器適用於什麼場閤？它的特點是什麼？ （8）
8．如何選擇濾波電路的有源器件？ （8）
9．能否利用帶通濾波電路組成帶阻濾波電路？ （9）
10．三極管放大器中的電容Ce對電路來說有什麼作用？ （9）
11．測控電路中常用的RC有源濾波電路有哪些？ （9）
12．關於濾波器歸一化的類比設計方法有哪些依據？ （10）
13．濾波器有哪些主要特性指標？ （10）
14．有源濾波器的級數如何選擇？ （10）
15．陷波器的作用及特性有哪些？ （11）
16．濾波電路的功能是什麼？什麼是有源濾波和無源濾波？ （11）
17．有源濾波器的階數是如何定義的？采用高階濾波器的目的是什麼？ （11）
18．為什麼二階有源濾波器中的第一級電容不接地而接到輸齣端？ （11）
19．什麼是有源屏蔽驅動電路？應用於何種場閤？ （11）
20．無源濾波器與有源濾波器的主要區彆是什麼？ （11）
21．如何設計一個有源濾波器？ （12）
22．模擬濾波器的種類及其特點是什麼？ （12）
23．二階濾波器的傳遞函數和頻率特性及其關係是什麼？ （13）
24．如何選擇濾波器的階次？ （13）
25．低通濾波的三種常見逼近方法有何不同？ （14）
26．為什麼開關電容濾波器可以實現高精度濾波特性？ （14）
27．為什麼說有源濾波器受運放的影響很大？ （14）
28．什麼叫濾波器的歸一化？以低通濾波器為例，怎樣用歸一化法確定階數？ （14）
29．為什麼低通和高通濾波電路組成帶通和帶阻電路時，前者要用串聯而後者要用並聯？ （15）
30．什麼叫做巴特沃思濾波器、切比雪夫濾波器和貝塞爾濾波器？ （15）
31．二階RC無源低通濾波器（ALF）的性能如何？ （15）
32．什麼是濾波器的群時延函數？ （15）
33．什麼是頻率補償？ （15）
34．什麼是數字濾波？它與模擬濾波相比有哪些優點？ （16）
35．如圖15所示的開關電容濾波器是如何工作的？ （16）
36．說明圖16電路是何種濾波器，並簡敘其工作原理。 （17）
37．在電源濾波電路中（如倒L型濾波電路）並聯電容或串聯電容起什麼作用？ （17）
38．巴特沃思濾波器和切比雪夫濾波器各自的特點和最適閤的使用條件是什麼？ （17）
39．有源陷波器的雙T後接跟隨器和電位器有何作用？ （17）
40．運算放大器開環增益特性對無限增益多路反饋濾波電路有何影響？ （18）
41．具有低噪聲、低失真差分放大器的雙通道濾波器LTC6605-7的性能如何？ （18）
42．當信號和乾擾同時存在時，不會發生疊加嗎？要如何濾掉乾擾？ （19）
43．-650kHz連續時間低通濾波器LTC1565-31的性能如何？ （19）
44．引腳可配置濾波器/ADC驅動器LTC6601-1與LTC6601-2的性能如何？ （20）
45．雙通道匹配高頻帶通/低通濾波器LTC6602的性能如何？ （21）
46．雙通道、可調低通濾波器LTC6603的性能如何？ （23）
47．綫性相位8階低通濾波器LTC1069-7的性能如何？ （24）
48．單電源橢圓低通濾波器LTC1069-6的性能如何？ （25）
49．低功率8階漸進式橢圓低通濾波器LTC1069-1的性能如何？ （26）
50．時鍾可調四通道二階濾波器單元式部件LTC1068的性能如何？ （26）
51．雙通道5MHz低通濾波器LT6604-5的性能如何？ （27）
52．非常低噪聲、差分放大器和20MHz低通濾波器LT6600-20的性能如何？ （28）
53．極低噪聲高頻有源RC濾波器單元式部件LT1568的性能如何？ （29）
54．180MHz濾波器單元式部件LT1567的性能如何？ （30）
55．低噪聲、低失真差分放大器的雙通道濾波器LTC6605-14的性能如何？ （31）
第三單元 信號綫性變換
1．要將4～20mA的直流電流轉換為0～10V的直流電壓，如何設計轉換電路？ （34）
2．何實現方波/三角波或正弦波的轉換？ （34）
3．什麼是? /V轉換電路？ （34）
4．為什麼需要將輸入信號進行轉換？有哪些基本的轉換方式？ （34）
5．信號變換電路有哪些種類？ （34）
6．信號的綫性和非綫性變換的區彆是什麼？ （35）
7．對信號綫性轉換電路有何要求？ （35）
8．有源濾波電路與運算電路一樣嗎？為什麼？ （35）
9．運放在信號運算方麵有哪些應用？ （35）
10．在精密整流電路中運放應怎樣接？ （36）
11．I/U轉換電路為什麼會引起振蕩？如何用相位補償來防止振蕩？ （37）
12．怎樣設計實用的電壓-電流轉換電路？ （37）
第四單元 信號運算電路
1．采樣/保持電路為什麼要使用介質吸附效應小和泄漏電阻大的電容器？ （40）
2．低成本、低功耗、真RMS/DC轉換器AD8436的性能如何？ （40）
3．如圖2所示的積分電路中，電阻R有什麼作用？ （41）
4．如何對微分電路進行改進？ （41）
5．電平移位電路是如何工作的？ （41）
6．如圖5所示的不用二極管整流的波峰檢測器是如何工作的？ （42）
7．電容微分型倍頻電路的工作原理是什麼？ （43）
8．什麼是信號細分電路？有什麼應用？ （43）
9．相位跟蹤細分、幅值跟蹤細分和脈衝調寬型幅值跟蹤細分電路各有什麼優缺點？ （44）
10．為什麼要采用精密檢波電路？ （44）
11．積分器輸齣波形失真的原因是什麼，解決方法有哪些？ （44）
12．理想運放組成的實用微分電路中各元器件有什麼作用？ （44）
13．采樣/保持（S/H）電路的基本原理是什麼，其主要參數有哪些？ （44）
14．如何實現運算關係Uo=0．2Ui1-5Ui2+Ui3？ （45）
15．采樣保持電路的主要參數有哪些？ （46）
16．什麼叫峰值運算電路？ （46）
17．如圖11所示精確的峰值-榖值檢測器電路的工作原理是什麼？ （46）
18．如果在積分電路輸入端有方波，則方波時間起點的變化對積分輸齣的三角波
有什麼影響？在方波和三角波發生電路中有什麼影響？ （47）
19．如何改進如圖12所示的原理性微分電路？ （47）
20．如何改進如圖14所示的原理性積分電路？ （48）
21．精密整流二極管電路原理是什麼？ （48）
22．對數運算電路的原理是什麼？ （49）
23．指數運算電路的原理是什麼？ （51）
24．影響模擬乘法器誤差的因素有哪些？ （52）
25．乘除運算電路的工作原理是什麼？ （52）
26．乘方和開方運算電路的工作原理是什麼？ （53）
27．采樣/保持電路的工作原理是什麼？其主要元件參數如何選擇？ （54）
28．圖28所示積分器電路中電阻Rf的作用是什麼？ （56）
29．什麼是積分電路非綫性誤差？産生的原因是什麼？ （56）
30．絕對值運算電路的工作原理是什麼？ （56）
31．峰值運算電路的工作原理是什麼？ （57）
32．有效值運算電路的工作原理是什麼？ （57）
33．內部調整的集成電路乘法器AD532的性能如何？ （58）
34．集成電路乘法器AD534的性能如何？ （59）
35．精密乘法器AD632的性能如何？ （59）
36．實時模擬計算單元（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．低成本模擬乘法器AD633的性能如何？ （63）
40．250MHz電壓輸齣四象限乘法器AD835的性能如何？ （64）
41．DC至2．0GHz乘法器ADL5391的性能如何？ （64）
42．14引腳、超快4ns單電源比較器AD8611/AD8612的性能如何？ （65）
43．單電源TTL/CMOS比較器ADCMP609的性能如何？ （65）
44．軌到軌單電源LVDS比較器AD8465的性能如何？ （66）
45．快速單電源TTL/CMOS比較器AD8468的性能如何？ （66）
46．寬範圍電流監控器ADL5317的性能如何？ （67）
47．真均方根直流轉換器ICAD536A的性能如何？ （68）
48．低電平真均方根直流轉換器AD636的性能如何？ （69）
49．高精度、寬帶均方根直流轉換器AD637的性能如何？ （70）
50．低成本、低功耗、真均方根直流轉換器AD736的性能如何？ （71）
51．低成本、低功耗真RMS/DC轉換器AD737的性能如何？ （72）
52．LTC1966-精準型微功率 Δ-Σ RMS 至 DC 轉換器的性能如何？ （74）
第五單元 模數轉換與數模轉換
1．Σ-Δ型模數轉換器與傳統的A/D轉換器有什麼差彆？ （77）
2．I2C接口9通道14位電流DAC MAX5112的性能如何？ （77）
3．A/D前都需要加抗混迭濾波器嗎？ （78）
4．A/D轉換器工作時的取樣頻率滿足fs≥2fi（max）的要求就可以嗎？還是越高越好？ （78）
5．ADC的應用前景如何？ （78）
6．ADC有何新發展？ （78）
7．不同的ADC轉換方式各自有何不同特性？ （79）
8．如何選擇與確定ADC轉換位數？ （79）
9．如何選擇A/D轉換的采樣速率？ （80）
10．A/D轉換器的分辨率和精度相同嗎？是不是分辨率越高精度就越高？ （80）
11．A/D轉換器轉換正負電壓的方法是什麼？ （80）
12．A/D轉換器的主要技術指標有哪些？ （80）
13．A/D轉換器的轉換精度怎樣計算？ （81）
14．A/D轉換器的轉換時間和D/A轉換器的轉換時間在概念上有什麼不同？ （81）
15．A/D轉換器如何啓動轉換？ （81）
16．A/D轉換時為什麼要有采樣保持電路？ （81）
17．最常用的A/D轉換器有哪幾種？ （81）
18．ADC的動態特性有哪些？ （81）
19．A/D轉換器的主要參數有哪些? （82）
20．逐次逼近比較型模數轉換器的工作原理是什麼？ （82）
21．ADC與數字電路常用的間接緩存模式是什麼？ （82）
22．ADC與數字電路常用的簡單接口模式是什麼？ （83）
23．ADC與數字電路常用的直接緩存模式是什麼？ （83）
24．AD轉換的控製方法有哪些？ （83）
25．A/D和D/A轉換器的功能是什麼？ （84）
26．A/D和D/A轉換器在現代電子技術中的地位和作用如何？ （84）
27．怎樣選擇采樣頻率？ （84）
28．DAC的原理是什麼？ （84）
29．D/A轉換器的主要參數有哪些？ （84）
30．D/A轉換器的輸齣類型有哪些？ （85）
31．Σ-Δ調製器的結構和基本原理是什麼？ （85）
32．如何選擇D/A轉換器？ （86）
33．怎樣纔能保證采樣時鍾具有低的相位噪聲？ （86）
34．怎樣選擇ADC、DAC芯片？ （86）
35．采樣速率與轉換速率有何區彆？ （86）
36．采樣型ADC的開關特性參數有哪些？ （87）
37．常見的ADI公司生産ADC的分辨率都有幾位？ （87）
38．如何處理ADC中的噪聲？ （87）
39．ADC分辨率和精度如何選擇？ （87）
40．應用高精度A/D采樣時有何注意事項？ （88）
41．選擇模數轉換器時主要考慮哪些因素？ （88）
42．高速、超高速ADC主要的動態性能參數有哪些？ （89）
43．ADC輸齣電路有何考慮？ （90）
44．集成A/D和D/A轉換器技術有何進展？ （90）
45．集成A/D和D/A轉換器的類彆是什麼？ （90）
46．集成D/A和A/D轉換器中的模擬電子開關有哪些基本類型？ （90）
47．集成D/A轉換器有哪些基本類型？ （91）
48．幾種主要的A/D轉換器各應用於哪些場閤？為什麼？ （91）
49．ADC的分類大緻有哪些？ （92）
50．模數轉換的基本原理是什麼？ （92）
51．如何對ADC進行經濟性與性能之間的權衡？ （93）
52．開關樹解碼方案的原理是什麼？有什麼優缺點？ （93）
53．有哪些用於A/D轉換器的乾擾控製方法？ （93）
54．模擬信號通過傳感器進入A/D轉換器之前要注意哪些問題？ （94）
55．權電流方案的原理是什麼？有什麼優缺點？ （94）
56．ADC可否由DAC來構成？試采用逐次逼近式ADC來加以說明。 （94）
57．在現代測控係統設計ADC時，應考慮哪些參數，如何選擇ADC？ （94）
58．權電容解碼方案有什麼優點？ （95）
59．權電阻網絡集成D/A轉換器的基本原理是什麼？ （95）
60．權電阻網絡型與T型網絡型的優劣有哪些？ （95）
61．如何采用Σ-Δ技術提高現有DAC的分辨率? （95）
62．什麼是A/D轉換器的閂鎖現象？如何防止A/D轉換器的閂鎖現象？ （96）
63．設傳感器信號幅值介於2mVpp與1Vpp之間，如何選擇ADC？ （96）
64．為什麼在有的DAC後麵要加一個運放？ （96）
65．什麼是A/D轉換器的微分非綫性度（DNL）和積分非綫性度（INL）？ （97）
66．什麼是ADC的抖動？ （97）
67．什麼是ADC的過驅動問題？如何保護？ （97）
68．影響ADC的SNR的因素有什麼？ （97）
69．什麼是D/A轉換器的綫性誤差？ （97）
70．權電阻網絡集成D/A轉換器的基本原理是什麼？ （97）
71．為什麼有些ADC的輸齣信號會齣現尖峰脈衝？如何消除？ （99）
72．什麼是量化誤差？A/D轉換時的最大量化誤差為多少？它有什麼特點？ （99）
73．什麼是量化噪聲? （99）
74．使用A/D轉換器時怎樣纔能獲得較高的轉換精度？ （99）
75．使用A/D轉換器應注意的問題有哪些？ （100）
76．輸入模擬信號量程為10V的12位A/D轉換器，當輸入信號為5V時，A/D轉換器的
絕對誤差、相對誤差各為多少？ （100）
77．為什麼並行比較型模數轉換器是現今速度最快的模數轉換器？ （100）
78．雙積分式ADC的兩個節拍各起什麼作用？ （100）
79．提高ADC轉換精度的工程方法有哪些？ （101）
80．如何根據設計來選擇閤適位數的A/D或D/A芯片？ （101）
81．模數轉換器（ADC）的主要類型有幾種？各有何特點？ （101）
82．如何利用輸入噪聲改善在高速應用中ADC性能？ （103）
83．什麼是信噪比（SNR）？ （104）
84．如何使運算放大器的噪聲性能與ADC相匹配？ （105）
85．高速ADC的前端設計有哪些挑戰和權衡因素？ （109）
86．如何在交流/任意基準電壓的設計中應用乘法DAC？ （120）
87．如何設計4通道24位模擬數據采集係統？ （124）
88．?-?型ADC和DAC的工作原理是什麼？ （130）
89．時鍾相位噪聲和抖動對采樣係統有何影響？ （145）
90．如何選擇與開關電容ADC匹配的放大器接口？ （156）
91．如何確定雜散噪聲來源是DDS/DAC還是其他器件（例如開關電源）？ （161）
92．如何設計高速高精度ADC的驅動電路？ （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輸齣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．高動態範圍16位100Msps ADC MAX19588的性能如何？ （171）
98．具有-82dBFS的噪聲本底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．高動態範圍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位低功耗滿擺幅緩衝輸齣DAC MAX5215/MAX5217的性能如何？ （179）
105．低功耗16/12位緩衝電壓輸齣DAC MAX5138/MAX5139的性能如何？ （180）
106．32路16位電壓輸齣DAC MAX5732?MAX5735的性能如何？ （181）
107．雙通道10位165Ms

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