2026年大学大一（测控技术与仪器）测控电路阶段测试试题及答案

2025年大学大一（测控技术与仪器）测控电路阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列关于测控电路的说法，正确的是（）A.测控电路只负责信号的采集，不涉及信号处理B.测控电路的性能直接影响整个测控系统的精度C.测控电路不需要具备抗干扰能力D.测控电路的结构简单，不需要考虑可靠性答案：B2.测量放大电路的特点不包括（）A.输入电阻高B.输出电阻低C.放大倍数高D.抑制共模信号能力弱答案：D3.滤波器的截止频率是指（）A.信号能通过滤波器的频率范围B.信号不能通过滤波器的频率范围C.滤波器对信号衰减3dB时的频率D.滤波器对信号放大3dB时的频率答案：C4.调制的目的不包括（）A.便于信号的传输B.提高信号的抗干扰能力C.实现多路复用D.降低信号的频率答案：D5.下列哪种电路不属于信号调理电路（）A.放大电路B.滤波电路C.数字电路D.调制解调电路答案：C6.传感器输出信号通常是（）A.数字信号B.模拟信号C.脉冲信号D.开关信号答案：B7.集成运算放大器工作在线性区时，其两个输入端的特点是（）A.虚短和虚断B.只有虚短C.只有虚断D.既不虚短也不虚断答案：A8.反馈放大电路中，若反馈信号与输入信号以电流形式相加减，则为（）A.电压反馈B.电流反馈C.串联反馈D.并联反馈答案：B9.下列关于有源滤波器的说法，错误的是（）A.有源滤波器需要外接电源B.有源滤波器的性能优于无源滤波器C.有源滤波器不能实现高通滤波D.有源滤波器可以放大信号答案：C10.采样保持电路的作用是（）A.在采样期间保持输入信号不变B.在保持期间保持输入信号不变C.在采样期间跟踪输入信号变化D.在保持期间跟踪输入信号变化答案：B第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。把答案填在题中的横线上。1.测控电路主要由信号采集、信号调理、______、信号输出等部分组成。答案：信号处理2.测量放大电路通常采用______放大器结构。答案：差分当一个信号通过一个截止频率为fc的低通滤波器后，其幅度会下降，下降的幅度与频率有关。设输入信号幅度为A0，频率为f，当f>>fc时，输出信号幅度A近似为______。答案：04.调制分为幅度调制、频率调制和______调制。答案：相位5.数字滤波器的优点包括精度高、可靠性强、______等。答案：灵活性好三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述测控电路中信号调理的作用。答案：信号调理的作用是将传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、调制解调等处理，使其满足后续电路的要求，提高信号的质量和可靠性，便于后续的信号处理和传输。2.说明集成运算放大器的理想化条件。答案：集成运算放大器的理想化条件包括：开环电压放大倍数无穷大、输入电阻无穷大、输出电阻为零、共模抑制比无穷大、失调电压和失调电流为零以及带宽无穷大等。3.简述反馈放大电路的分类及特点。答案：反馈放大电路分为电压反馈和电流反馈，串联反馈和并联反馈。电压反馈稳定输出电压，电流反馈稳定输出电流；串联反馈提高输入电阻，并联反馈降低输入电阻。不同类型反馈各有特点，共同影响放大电路性能。4.解释数字滤波器的工作原理。答案：数字滤波器通过对离散信号进行数学运算来实现滤波功能。它根据预定的算法，对输入的数字信号序列进行处理，改变信号的频谱特性，去除不需要的频率成分，从而达到滤波的目的。与模拟滤波器相比，数字滤波器具有精度高、灵活性好、可重复性强等优点。四、综合分析题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。阅读材料，回答问题。材料：某测控系统需要对温度信号进行测量和处理。传感器输出的是微弱的电压信号，其范围为0-10mV，要求测量精度达到±0.1%。经过信号调理电路后，信号需要进行数字转换以便后续处理。1.请设计一个测量放大电路，说明其工作原理及元件选择依据。（10分）答案：可采用差分放大电路。工作原理是利用两个输入端对输入信号的差值进行放大。选择具有高输入电阻、低失调电压和低噪声的运放，如OP07等。电阻的选择要根据放大倍数和输入输出电阻要求来确定，例如通过合理设置反馈电阻和输入电阻比值来达到所需放大倍数，同时要保证电阻精度以满足测量精度要求。2.若要将处理后的模拟信号转换为数字信号，应选择哪种数字转换芯片？并说明选择理由。（10分）答案：可选择AD7705等高精度模数转换芯片。理由是它具有较高的分辨率，能满足±0.1%的测量精度要求。其输入电压范围可与处理后的模拟信号范围匹配，并且具有良好的抗干扰能力和稳定性，能够准确地将模拟信号转换为数字信号，便于后续的数字信号处理和存储等操作。五、设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。根据要求设计电路。设计一个基于集成运算放大器的有源带通滤波器，要求中心频率为1kHz，带宽为200Hz，增益为20dB。画出电路原理图，并说明各元件的作用。答案：电路原理图可由一个同相输入比例放大器和一个二阶带通滤波器组成。同相输入比例放大器用于实现增益，其增益由反馈电阻和输入电阻比值决定，这里要实现20dB增益，即放大倍数为10