电工电子新实验二复习资料021.docx

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电工电子新实验二复习资料021

实验二复习资料

一、实验操作

1、信号与系统操作实验请复习所做的实验。

主要掌握的要点：

①由所给的电路转换出该电路的电压传输函数H（s）2（s）1（s），并能把传输函数化成所需的标准形式:

（A）算子S在分子的幂次不高于分母的幂次。

（B）因需用积分器仿真，算子S应化成1。

（C）分母的常数项化成1。

②能画出完整的系统模拟框图。

③运用的模拟器件库中的积分器、比例放大器、加法器等模块组构系统模拟电路。

应遵循以下几个原则:

（1）系统模拟电路输入端必用加法器模块对输入信号和反馈信号求和，加法器输出送积分器模块

（2）根据S的最高幂次n，取出n个积分器模块串接。

（3）算子S的系数使用比例放大器模块

（4）传输函数H（S）的分子是输出项，分子中各项比例放大器模块的输出用加法器求和后成为系统输出。

分母是负反馈项，其系数正、负异号后送输入端加法器。

（5）分母中为1的常数项不用任何运算模块

例如1：

画出幅频和相频图

例如2：

画出幅频和相频图

2、操作题如下图所示，写出该图的传输函数H（S）（V1是输入信号、V2是输出信号）。

画出题中电路对应的系统模拟框图。

（20分）

写出传输函数H（S）（10分）

画出题中电路对应的系统模拟框图（10 分）

在2001环境中，测试该系统模拟电路的幅频特性相关参数。

（10分）（需包含半功率点与谐振频率点）

频率点

3.147

3.715

4.474

电压比

0.707

0.9999

0.707

根据测试数据作出该电路的幅频特性曲线图。

（10分）

有波形5分,每个参数1分.

3、

4、

]5、

6、试用74194附加门电路设计101001序列信号发生器，用实验验证，用示波器双踪观察并记录时钟和输出波形。

注意：

要想电路能自启动“000”一定要圈画，“111”一定不能圈画。

用74194和74151实现电路

注意：

要想电路能自启动“000”→“001”，“111”→“110”。

2

注意：

对于非周期波形用单次触发或脉宽触发波形才会稳定。

7、试用74194及74151设计产生序列111，···要求电路具有自启动性。

注意：

左移：

Q0Q1Q2Q3其中Q0是最高位。

右移：

Q3Q2Q1Q0其中Q3是最高位。

1、1→，2→Q2，1和2分别为直流耦合，

2、Y方向：

1和2分别选择2

X方向：

500

在栏中，点击键→选择2为触发源并且上升沿触发，注意：

对于非周期波形用单次触发或脉宽触发波形才会稳定。

8、设计一个7计数电路要求有设计过程（20分）

解：

注意：

计数器通常采用置“0”法设计电路。

同步预置数为全“0”。

对于同步预置加计数器，反馈状态为（M－1），本题中反馈状态为7－1=6=（0110）2，即计数器从“000”计到“0110”。

反馈函数：

波形图：

注意：

示波器设置：

1、1→，2→Q2，1和2分别为直流耦合，

2、Y方向：

1和2分别选择2

X方向：

500

在栏中，点击键→选择2为触发源并且上升沿触发，再按50℅键波形稳定。

3、1→2→Q2

1→Q12→Q2

1→Q02→Q2

注意：

所有的波形都对着Q2画，这样波形才能稳定。

9、设计一个7计数电路要求状态从0001～0111，并有设计过程（20分）

解：

波形图：

注意：

示波器设置：

1、1→，2→Q2，1和2分别为直流耦合，

2、Y方向：

1和2分别选择2

X方向：

500

在栏中，点击键→选择2为触发源并且上升沿触发，再按50℅键波形稳定。

3、1→2→Q2

1→Q12→Q2

1→Q02→Q2

注意：

所有的波形都对着Q2画，这样波形才能稳定。

10、试用74161和门电路设计循环顺序为0,1,2,5,6,7,0,1…的模长为6的计数电路。

要求电路具有自启动能力，写出设计过程，画出电原理图。

解：

1、列出状态转移表

2、在考虑自启动的基础上写出反馈函数

3、写出数据端的数据

D20=1，D31=0

波形图：

注意：

示波器设置：

1、1→，2→Q2，1和2分别为直流耦合，

2、Y方向：

1和2分别选择2

X方向：

500

在栏中，点击键→选择2为触发源并且上升沿触发，再按50℅键波形稳定。

3、1→2→Q2

1→Q12→Q2

1→Q02→Q2

注意：

所有的波形都对着Q2画，这样波形才能稳定。

11、试用74161和74151芯片设计001101序列信号，写出设计过程，画出电原理图（20分）。

解：

序列长度=6；设计方案为计数器+数据选择器。

其中计数器

用74161芯片，采用置零法设计一个6的加法计数器。

波形图：

1、1→，2→Q2，1和2分别为直流耦合，

2、Y方向：

1和2分别选择2

X方向：

500

在栏中，点击键→选择2为触发源并且上升沿触发，注意：

对于非周期波形用单次触发或脉宽触发波形才会稳定。

12、动态显示电路

复习的要点：

1、用7474芯片实现二位二进制加法计数器时，置数端和清零端一定要接成高电平“1”。

2、注意位选的高低位：

Y0→W1，Y1→W2，Y2→W3，Y3→W4。

3、注意数据线的接法：

例如显示8421

Q2Q1=00：

Y0=0D0C0B0A0=1000

Q2Q1=01：

Y1=0D1C1B1A1=0100

Q2Q1=10：

Y2=0D2C2B2A2=0010

Q2Q1=11：

Y3=0D3C3B3A3=0001

13、3可控延迟电路:

复习的要点：

1、设计思路：

移位寄存器+数据选择器

2、产生信号为：

“00001”，方法是用5的计数器产生。

14、

15、

16、根据下图给出、F1和F2的波形，请设计电路。

解：

本电路是一个多输出函数，可采用74161+74138译码器实现。

其中，74161可设计成6的加法计数器，作为74138的地址。

二、笔试题

1、

2、

3、

4、

5、

6、

7、

8、

9、

10、采用软件对正峰值为4V、负峰值为－4V、频率为1、占空比为20％的矩形波进行单边频谱分析，可知，其直流分量为负（正、负）值，谱线包络的第一个零结点位置为5k，有效频带范围内谱线有4条。

当增大矩形波占空比后，其谱线包络的主峰高度增高（增高、降低），有效频带宽度减小（增大、减小），有效频带范围内高次谐波数目减少（增加、减少）。

11、理想的正弦波只有　基波分量　，而无　谐波分量　、　直流分量分量。

否则说明该正弦波已有　　失真　　。

12、

13、

14、选择题

（1）触发器没有空翻（没有空翻，有空翻）；触发器可用于设计计数器和移位寄存器（锁存数据，设计计数器和移位寄存器）；触发器的触发方式边沿触发（边沿触发，电平触发）。

（2）锁存器有空翻（没有空翻，有空翻）；锁存器可用于锁存数据（锁存数据，设计计数器和移位寄存器）；锁存器的触发方式电平触发（边沿触发，电平触发）。

（3）的输入端在使用时，多余的输入端

不可以悬空（不可以悬空，可以悬空）。

对于与非门多余的输入端接高电平（接高电平，接地），对于或非门多余输入接地（接高电平，接地）。

15、请写出下图电路的传输函数H（s），并画出系统模拟框图。

（10分）

16、首先令函数发生器输出信号10.5V,波形为正弦。

其次将函数发生器输出和示波器本身的校正信号（10.5V，方波）分别送入示波器1和2通道，调整相关旋钮开关使两波形稳定显示，此时两个信号的峰峰值相同，在Y轴所占的格数也应相同。

再其次用交流毫伏表300档分别测量正弦信号和方波信号的电压值。

请分析不同波形用示波器测得的电压的峰峰值相同，为何用交流毫伏表测得的电压不同，请说明原因。

答:

交流毫伏表表盘刻度是依据正弦有效值确定的,所以测量方波时将产生误差.如果一定要用交流毫伏表测量非正弦信号电压,则应计算出各种波形的有效值与正弦波有效值的换算关系,用交流毫伏表测得的初值后,换算出非正弦的有效值电压。

由于非正弦种类很多，换算不方便，所以多用示波器测量。

17、

18、

19、在实验中常有这种现象，当把交流毫伏表打至最小档位时，尽管仪表输入连线什么都没接，但是表针还时常出现打表现象，请说明原因。

答：

（1）未接时，空间产生（几毫伏到几十毫伏的感应电压或干扰信号）。

故产生打表现象。

（2）交流毫伏表最小档灵敏度较高或有电磁波或噪声干扰信号。

20、交流毫伏表测量的是正弦电压的有效值，是以600Ω阻抗上消耗1功率为基准的。

测量的是绝对电平值。

21、万用表的交流电压档和交流毫伏表都可以测量交流电压，请指出它们的异同点及适用范围。

答：

万用表的交流电压档和交流毫伏表都用于测量正弦交流电压有效值。

万用表的交流电压档适用频率范围为45500。

交流毫伏表适用频率范围为52，有效值电压测量下限为100μV。

可见，交流毫伏表的适用范围远大于万用表的交流电压档。

22、下列值应用什么仪表来测量：

A．正弦波的峰－峰值用示波器测量

B．50正弦波有效值用交流毫伏表测量

C．50正弦波有效值用交流毫伏表测量

当有效值大于1V时也可用万用表交流电压档测量

D．直流电压用万用表直流电压档测量

当精度要求不高时也可用示波器测量

23、实验室中函数发生器输出信号为10，在空载时用交流电压表测得的输出电压为1V，若接上100Ω负载，测得负载上的电压预期值应是多少？

给出计算公式。

解：

考虑到函数发生器的内阻为50Ω，此时输出电压为：

（1V×100Ω）÷（100Ω+50Ω）=2/3≈0.67V。

24、

25、如图所示，它是一个串联电路，请求出它的谐振频率f0=？

此时电路的等效阻抗Z0=？

（10分）。

解：

Z0

26、示波器在双踪使用时，为了使两个通道的波形稳定的显示在屏幕上，在什么情况下使用信号强的信号作为触发同步信号；在什么情况下使用周期长的信号作为触发同步信号。

答：

同频下使用强信号作为同步触发信号；在不同频率下（整数倍）使用频率低的信号或周期长的信号作为同步触发信号。

27、有两只稳压二极管1、2，其稳定电压分别为1=6V、2=10V，正向导通压降均为0.7V。

如果将它们以不同方式串联后接入电路，可能得到几种不同的电压值？

试画出相应的串联电路。

答：

4种。

28、示波器在双踪使用时，为了使两个通道的波形稳定的显示在屏幕上，在什么情况下使用信号强的信号作为触发同步信号；在什么情况下使用周期长的信号作为触发同步信号。

答：

同频下使用强信号作为同步触发信号；在不同频率下（整数倍）使用频率低的信号或周期长的信号作为同步触发信号。

29、可以根据半功率点0.707的结论，用交流毫伏表测量电压的方法确定半功率点的频率。

简要叙述测试方法。

答：

1.始终保持输入信号电压不变

2.改变信号源的频率，使输出信号电压等于0.707

3.观察信号源上所显示的频率

4.记录下该频率，此频率即为半功率点的频率

30、实验室中函数发生器输出信号为10，在空载时用交流电压表测得的输出电压为1V，若接上100Ω负载，测得负载上的电压预期值应是多少？

给出计算公式。

解：

考虑到函数发生器的内阻为50Ω，此时输出电压为：

（1V×100Ω）÷（100Ω+50Ω）=2/3≈0.67V。

31、用示波器显示电平时，其输入耦合方式选择

_（直流）（（直流）、（交流）、（接地））；当双踪显示频率相同、幅度分别为5和1V的两个正弦波形时，触发信源选择幅度为_1的那一路。

当频率不同，但两路波形的频率具有整数倍关系时，选择周期长（长、短）的那一路作触发信源。

32、若使用1641B型函数信号发生器产生

t信号，写出主要调节步骤。

（10分）

∵ω=500π∴250

（1）打开开关。

（2）关闭波形对称性和直流电平开关。

（3）选择正弦波信号。

（4）调节频率范围旋钮，使频率为250。

（5）打开60衰减，调节幅度旋钮，使幅度为4。