试卷代号：1115 座位引 中央广播电视大学2009一2010学年度第一学期“开放本科”期末考试 机电接口技术试题 2010年1月 题 号 二 三 四 五 总分 分 数 得 分 评卷人 一、判断题（正确的在括号内打√，错误的在括号内打×。每小题1 分，共10分) 1.采用DC/DC变换技术可将两侧的地线隔离，切断电源干扰。 ( 2.接地的目的是消除噪声电压，避免形成地环路。 ( 3.运算放大器的中间放大级能够使运算放大器有较强的带负载能力。 () 4.集成运算放大器的共模增益越大越好，而差模增益越小越好。 () 5.光电耦合器信号传递采取电一光一电的形式，能够避免输出端对输入端可能产生的反 馈和干扰。 ) 6.PID控制是对偏差信号e(t)进行比例、积分和微分运算变换后形成的一种控制规律。 () 7.双向晶闸管的控制极所加的触发信号不管是正是负都可使双向晶闸管导通。() 8.L297芯片是一种高压、大电流的双H桥式电机驱动器。 () 9.异步电动机又可称为直流电动机。 ) 10.SLE4520是一个可编程三相PWM集成电路。 () 分 得 评卷人 二、选择题（每小题2分，共20分）】 1.集成稳压器7812的输出电压为()。 A.12V B.-8V C.8V D.78V 737
试卷代号 1 1 1 座位号OJ 中央广播电视大学 0学年度第一学期"开放本科"期末考试 机电接口技术试题 2010 年1 |题号|一|二|三|四|五|总分| |分数 |得分|评卷人| 一、判断题(正确的在括号内打 --J .错误的在括号内打×。每小题 I I 分，共 0分) 1.采用 C变换技术可将两侧的地线隔离，切断电源干扰。( ) 2. 接地 除噪 形成 ) 3. 运算 级能够使运 ) 4. 集成运算放大 增 益越大越 模增 益越 ) 5. 合 器 传递采 电 的 形 式 能够 避 免 能产 生 馈和干扰。( ) 6. PID 是对偏差 进行 分运 变换后形 一种控 ( ) 7. 不管 正是 ) 8. L297 种高 驱 动 ) 9. 异 步 又可 ) 10. SLE4520 程三 集成 ) 得分|评卷人 二、选择题(每小题 2分，共 0分) 1.集成稳压器 2的输出电压为( )。 A. 12V B. -8V C. 8V D. 78V 737
2.滤波器的截止频率定义为频率特性下降( )那一点所对应的频率。 A.2dB B.5dB C.4dB D.3dB 3.希望运算放大器的函数关系为4o一a141十a242十aau3(其中u。为输出41,2,4g为输 人，a1a2,a3为常数，且均为正值)应该选()。 A.同相加法器 B.反相加法器 C.差动放大器 D.模拟电压比较器 4.单向晶闸管有三个引脚：A、K和G,其中A为()。 A.门级 B.阳极 C.控制极 D.阴极 5.要求电压比较器仅在输入电压过零，输出电压发生跳变。除此之外，输出电压保持不 变。并希望输人电压大于零时输出为高电平。则应选用( )。 A.窗口比较器 B.差动型电平检测器 C.同相输入过零比较器 D.回差电压比较器 6.功率场效应晶体管的输出特性表示在栅源电压Vs为一定值时，()之间的关系。 A.源极电流与漏极电压 B.源极电流与漏源极电压 C.漏极电流与漏极电压 D.漏极电流与漏源极电压 7.3650是基于( )原理的隔离放大器。 A.变压器耦合 B.光电隔离 C.继电器隔离 D.线性光电隔离 8.()构成的H桥电路，上下桥臂不会发生同时导通现象。 A.全部采用NPN型晶体管 B.采用NPN和PNP型晶体管射极跟随器 C.采用PNP和NPN型晶体管集电极跟随器 D.全部采用PNP型晶体管 9,具有制动作用的不可逆PWM变换器中，所谓制动是指()。 A.电动机的电磁转矩和速度方向相反B.电动机做加速运动 C.电动机做减速运动 D.电动机驱动负载转矩匀速运行 10.L290是一种( )芯片。 A.功率驱动芯片 B.步进电机环形分配器 C.转速/电压变换器 D.细分电路 738
2. 撼波器 率定 性下 )那一点所对应的频率。 A2~ R5~ C. 4dB D. 3dB 3. 希望运算放大 的 函 系 为 U2 U3 出u\ , U2 , U3 , a 2 应该 )。 A. 相加 B. 法器 c.差动放大器 .模拟电压比较器 4. 管有 、K 和G 中A )。 A. B. C. 极D. 5. 器仅 压过 跳 变 此之 变。井希望输入电压大于零时输出为高电平。则应选用( )。 A. B. 动 型 C. 过零 器D. 较器 6. 功 率场 特性表示 )之间的关系。 A. B. c.漏极电流与漏极电压 .漏极电流与漏源极电压 7. 3650 是基于 )原理的隔离放大器。 A. c.继电器隔离 变压 合R .线性光电隔离 8. ( )构成的 H桥电路，上下桥臂不会发生同时导通现象。 A. 用NPN 体管 B. 用NPN 和PNP 射极跟 随器 c.采用 P和 N型晶体管集电极跟随器 D. 用PNP 体管 9. 逆PWM 变换器 )。 A. 的 电 度方 反R c.电动机做减速运动 .电动机驱动负载转矩匀速运行 10. L290 是一 )芯片。 A. 功 率驱 步进 形分配器 c.转速/电压变换器 D. B8
得分 评卷人 三、简答题（每小题5分，共20分）】 1.与普通的继电器相比，固态继电器有哪些优点？ 2.根据通频带的位置，滤波器可分为哪几类？ 3.画出图1所示差动型电平比较器的电压输人输出特性。 R UR o 图1 4.简述双极式PWM变换器的优点。 得 分 评卷人 四、分析计算题（共34分】 1.求出图2所示电路。与山1、42、43之间的运算关系。(10分) R R 图2 739
得分 l评卷人 三、简菁题(每小题 5分，共 0分) 1.与普通的继电器相比，固态继电器有哪些优点? 2. 根据通频 波器 3. 图1 差动 特性 Ui~R, ‘ NRzl Ah-4 VR~ 4. 述职极式PWM 得 分 入l 四、分析计算题[共 4分} L_li 1.求出图 2所示电路 o与 l、 z、 3之间的运算关系。(10分) R, R, "I o--r::=::::l-寸~ "2 ........ R, I A\ U) ............... R5 739
2.图3所示为恒流斩波电路的原理图。环形分配器输出的脉冲信号经放大后直接加到晶 体管T2的基极，另外该脉冲信号与鉴幅电路的输出相与后经放大后加到晶体管T1的基极。 试分析该电路的工作过程。(12分) 放大 +U5 放大 T 鉴幅 图3斩波电路原理 3.请说明图4所示电路的工作原理，图中R,的作用是什么，如何选择？(12分) R 74LS04 u, R 200 4N25 图4 得 分 评卷人 五、(16分) 用7805设计7.5V电源。 740
2. 图3 环形 器输 号经 大后 直接加 到 体管飞的基极，另外该脉冲信号与鉴幅电路的输出相与后经放大后加到晶体管 基极 试分析该电路的工作过程。 (1 u 3斩波电路原理 3. 请说 图4 原理 (1 Vu Vc 200 得分|评卷人 五、 7 8 5设计 V电源。 740
试卷代号：1115 中央广播电视大学2009一2010学年度第一学期“开放本科”期末考试 机电接口技术 试题答案及评分标准 (供参考) 2010年1月 一、判断题（每小题1分，共10分） 1./ 2.√ 3.× 4.X 5./ 6./ 7./ 8.X 9.X 10. 二、选择题（每小题2分，共20分） 1.A 2.D 3.A 4.B 6.D 7.D 8.B 9.A .C 三、简答题（每小题5分，共20分】 1.①无机械触点，电路工作时不产生火花； ②无机械和电磁等噪声， ③抗干扰能力强： ①驱动功率小，与数字电路连接时无需外加其他电路： ⑤可靠性高，耐冲击，耐潮湿，防腐蚀，可靠性高，寿命长； ⑥承受浪涌电流大，一般可达额定值的6~10倍： ⑦对电源电压的适应能力强，一般低于电源电压20%也能正常工作。 注：本题答出3点以上给满分。 2.低通、高通、带通和带阻滤波器 3.如答图1所示 uo个 UoH UB 0 答图1 741
试卷代号 1 1 1 中央广播电视大学 0 0 0学年度第-学期"开版本科"期末考试 机电接口技术试题答案及评分标准 (供参考) 2010 年1 一、判断题{每小题 1. .J 2. .J 3. X 4. X 5. .J 6. .J 7. .J 8. X 9. X 10. .J 二、选择题(每小题 LA 2. D 3. A 4. B 5. C 6. D 7. D 8. B 9. A 10. C 三、简答题{每小题 2 0 1.①无机械触点，电路工作时不产生火花 ②无机械和电磁等噪声 ③抗干扰能力强 ④驱动功率小，与数字电路连接时无需外加其他电路 ⑤可靠性高，耐冲击，耐潮湿，防腐蚀，可靠性高，寿命长 @承受浪涌电流大，一般可达额定值的 ⑦对电源电压的适应能力强，一般低于电源电压 %也能正常工作。 注:本题答出 3点以上给满分。 2. 低通 高通 带阻撞波 3. 图1 Uo UoH UR o I I Uj VoL 答图 741
4.答：双极式PWM变换器的优点如下 (1)电流一定连续： (2)使电动机在四象限运行： (3)电动机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区，起到动力润滑的作用： (4)低速时，每个晶体管的驱动脉冲仍较宽，有利于保证晶体管可靠导通； (5)低速稳定性好，调速范围可达20000。 四、分析计算题（共34分） 1.(10分)解：电流方向如答图2所示，有 i=4一4 R i2=4二u R2 2 R2 =44 R i1十i2=训 R u+=u3 R+Rs 答图2 4=4+ 可解得 注：本题也可由叠加原理等方法来求。 2.(12分)答：恒流斩波电路的工作过程如下： 环形分配器输出高电平时晶体管T1、T2导通，此时电路由高电压电源十U,来供电，绕组 L上的电流上升，当L上的电流上升到额定值以上时，取样电阻R上端取出的电压将超过鉴 幅门限，鉴幅电路输出低电平，则与门输出低电平使晶体管T:截止，此时电路由低电压电源 十U2来供电，绕组L中的电流开始下降，当将到额定值以下时，取样电阻上端的电压也降低到 鉴幅电路的门限电压以下，此时，鉴幅电路的输出为高电平，与门输出为高电平使晶体管T 再次导通，绕组中电流又开始上升。如此反复，步进电机绕组中的电流就稳定在额定值上，形 成小小的锯齿波。 当环形分配器输出低电平时，晶体管T:和T2都截止，此时绕组电流经D2、绕组L、D,泄 742
4. 式PWM 优点 (1)电流一定连续 (2) 机在 运行 (3)电动机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区，起到动力润滑的作用$ (4) 低速 体管 仍较宽 保证 导通 (5) 速稳定性好 达20000 四、分析计算题{共 4分) 1. (1 0分)解:电流方向如答图 2所示，有 Rf -!4. Un i-u--uo U] il+iz=if R. U+ =U] 答图 可解得 RrR, I 1 , 1 、R Rr ] ;; l-ul"I :.:' -uz..z R]+R :.:' 5 ~R( I R1 ' , Rz ) R1 Rz 注:本题也可由叠加原理等方法来求。 2. (1 工作过 环形分配器输出高电平时晶体管 当L 上 流上升 额定值 上 时 阻R 的 电 过 鉴 幅门限，鉴幅电路输出低电平，则与门输出低电平使晶体管 1截止，此时电路由低电压电源 +U 的 电 流开始 额 定 下 时 阻上 鉴幅电路的门限电压以下，此时，鉴幅电路的输出为高电平，与门输出为高电平便晶体管 再次导通，绕组中电流叉开始上升。如此反复，步进电机绕组中的电流就稳定在额定值上，形 成小小的锯齿波。 当环形分配器输出低电平时，晶体管 z都截止，此时绕组电流经 2、绕组 L、 l泄 742
放，将能量回馈给高电压电源。 3.(12分)解：图中4N25为光电耦合器。 工作原理：当输入端4为高电平时，4N25输人端电流为0，输出相当于开路，74LS04输人 端为高电平，输出为低电平。当4为低电平时，4N25的输人电流为15mA,输出端可以流过 3mA的电流。 图中R1为限流电阻，光电耦合器输人端的电流一般为10~15mA,发光二极管的压降约 为(1.2~1.5)V。则限流电阻计算公式如下： R-Vc-(Vr+Ves) 式中：Vcc一电源电压； V一输人端发光二极管的压降； Vcs一输人信号低电平电压； I一发光二极管的工作电流。 五、(16分】 解：电源电路采用电阻升压法，具体电路如答图3所示：(6分) 由电路可知输出电压V。为： 7805 Vo=Vo +I2R2=Va+(I1+Ia)R2 R 0.33u 0.μ =(1+R2/R)Vom+IaR2 (5分) 一般1a为5mA,Vos=5,V。=7.5 取R2=1002,则 R2 100 答图3 R=V。-1R2-1 7.5-0.005×100-1 =250n（5分) Vo 743
放，将能量回馈给高电压电源。 3. (12 中4N25 工作原理:当输入端 j为高电平时， 5输入端电流为 0，输出相当于开路， 4输入 端为高电平，输出为低电平。当 j为低电平时， 5的输入电流为 A，输出端可以流过 3mA 的 电 图中 流一 般为 15mA 降 约 为(1. 2~ 1. 5)V Rl=~α-T+Vcs) 式中 cc 端发 极管 压降 入信号低 发光 工作 五、 解:电源电路采用电阻升压法，具体电路如答图 3所示 6分) 由电路可知输出电压 V。为 Vo=V I 2R2 =V nk l =O+R2/R 1)V 固+IdR (5 3 - O 一般 m A 固=5 ，Vo=7.5 取几 0 0 [1 答图 1 - V 一R- I , dR2 743