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| 內容簡介： |
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《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。
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| 關於作者： |
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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。
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| 目錄：
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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．IU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RMSDC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（SH）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AD8611AD8612的性能如何？（65）
43．单电源TTLCMOS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TTLCMOS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RMSDC转换器AD737的性能如何？（72）
52．LTC1966-精准型微功率 - 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．-型模数转换器与传统的AD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．AD前
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毋庸置疑，测控电路是工科院校中开设最多的专业课程之一，学习人数也很多，其原因在于测控电路在现代生活中的应用已经到了无所不在的地步：无论是工业、交通运输，还是国防、科研，即使在人们的日常生活中也无处不在，如在冰箱、空调器、自动路灯、电子人体秤、电磁炉、护眼灯中都存在测控电路。可以说，只要用电的地方，就有测控电路的存在。因此，学习并掌握好测控电路，必将在参加工作后能够大展拳脚，建功立业。
测控电路既有很强的理论性，又有很强的实践性。因此，在学习时不仅需要刻苦钻研理论知识，也要努力实践。更为困难的是，测控电路涉及的专业知识面宽，又在迅速发展，这就使得没有一本教科书或参考书能够为读者提供足够的知识、经验及解惑释疑。加上测控电路的深度和广度都是超乎一般人想象的：从理论到实践，从元器件、单元电路、各种系统到测量仪器的理想特性与实际特性，从模拟仿真到实际测试，从核心器件到辅助器材，从实验电路、原理样机到批量生产的工艺，从现在仍然发挥作用的晶体三极管到新近普及的SoC（片上系统集成电路）其中任何一项知识与能力的缺少必将影响电子工程师的水准与实力。本丛书就是为职场新生代迅速成为电子达人而编写的。
编者一直从事测控电路的教学和相关科研工作。在教学过程中，深深感受到实践对学好测控电路的重要性，学以致用在素质教育中的重要性。在引导学生加强实践的同时，收集了大量学生在学习测控电路中，特别是在实验中提出的各种问题，也有很多问题是我们课题组的研究生或我们学院的研究生们提出的，还有部分是在网络上BBS中讨论的问题。因此，这些问题的覆盖面广，而且是学生或工作不久的工程技术人员所提出的，这样能够更好地反映学习和应用测控电路中所遇到的问题，针对性更强，对读者的帮助更大。
在这些问题中，有相当数量的问题是由学生自己给出回答的，只要没有错误，我们尽量保留这些问答，觉得学生（或初学者）的自问自答可能更有利于读者明白这些问题。
由于这些问题涉及面广，所以在符号、表达式、电路图等方面就难以统一。例如，在相关课程电路或电路原理中用的符号、表达式与模拟电子技术中用得就不一样，在计算机辅助设计、仿真用得又有不同。本书考虑的是：只要能够准确地表示和表达，就不追究符号、表达式、电路图的统一。也许这样能够更好地帮助读者理解和掌握。
问题的分类也是一个难有统一标准的事情。例如，精密放大器的PCB布局是算放大器的问题还是PCB布局问题，只好根据编者的理解和侧重把这些问题进行分类。另一个让编者棘手的是有些问题可以从不同的层面和角度来回答，如果都集中在一个问题里回答，这个问题可能就成为一篇大论文了，让读者读起来感到烦闷、枯燥，而细分开来，又会有一定的重叠。本书倾向于后一种方式，读者读起来可能更轻松、信息量也更大一些，看问题的角度也更全面一些。
为尽可能穷尽目前学习和应用测控电路可能遇到的问题，本丛书将数以万计的问题进行分类，以方便读者查找和阅读。
本丛书是依靠群众的力量完成的，有近200位本科生、120多位研究生贡献了力量，特别是我们课题组的研究生更是直接参与了本书的整理工作，他们是杨雪、张林娜、张盛昭、刘妍、刘洋、贺建满、焦彬、贺文钦、徐思佳、胡雅佳、王怀乐、李泽云、张启蕊、李淑娟、彭瑶和刘红艳，没有他们的辛勤努力是不可能完成本书的编写工作的，在此谨向他们致以深深的谢意！
编 者
作为《职场新生代实用电子技术问答系列》丛书的第四册《信号处理与信号变换500问》，主要包含传感器的基本知识、传感器器件、传感器的接口电路和传感器应用等方面的知识。这些信号处理与信号变换电路的重要性是不言而喻的，实际上，一个测控电路或测控系统必不可少的一定是信号处理与信号变换电路，信号处理与信号变换电路涉及面宽、其性能与作用决定了测控电路或测控系统的性能，甚至成败。在电子技术上天入地、无所不在的今天，对于一个电子工程师而言，掌握信号处理与信号变换电路的知识和相应的应用能力，其重要性可想而知。虽然职场新生代在校期间已经学习并掌握了信号处理与信号变换电路的基本理论，但对信号处理与信号变换电路的知识和应用还是十分有限的。本分册的目的就是要帮助他们尽快地了解和掌握信号处理与信号变换电路及其应用的实际知识。
本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信号处理与信号变换电路及其应用问题，还包括最新的信号处理与信号变换集成电路的知识，了解这些问题对电子、机电、测控和仪器仪表类专业的大学生掌握信号处理与信号变换电路及其应用的理论，提高实践能力有很大的帮助，同时对从事电子技术相关领域的工程技术人员也有很高的参考价值。
本书收集的问题可能从不同的角度和层面提出，因而有不少的问题有相当程度的重叠，但回答问题也有多种角度和不同的层面，这样可能更有助于读者理解和体会这些问题和知识。
本书共分8单元，李家星博士编写了第一单元，乔文博士编写了第二单元，王慧泉博士编写了第三单元，赵喆博士编写了第四单元，陈瑞娟博士编写了第五单元，刘近贞博士编写了第六单元，郝丽玲博士编写了第七单元，周梅博士编写了第八单元。全书由林凌教授和李刚教授整理和统稿。
编 者
2016年春于北洋园
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