专业基础实验实践能力C2达标测试样题工科电一.docx
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专业基础实验实践能力C2达标测试样题工科电一
本科生实验实践能力测试
专业基础实验实践能力（C2）达标测试样题
（工科—电一）
题目一仪器使用
（1）
一、任务
利用双路稳压电源、函数信号发生器、低频毫伏表和示波器完成以下要求。
二、要求
1.利用双路稳压电源产生±12V供电电压，两路最大供电电流为1A。
2.利用3位半数字万用表测量+12V一路输出电压，分辨率为10mV。
3.利用低频毫伏表测量+12V一路输出电压的纹波电压。
4.利用函数信号发生器产生15kHz，幅度有效值为10mV的正弦波信号。
5.利用示波器稳定显示1-2个信号周期的波形，并用示波器测量显示被测信号的频率和有效值。
三、说明
测试时间20分钟。
四、评分标准
类别
项目
满分
实验
要求
完成
（1）
20
完成
（2）
20
完成（3）
20
完成（4）
20
完成（5）
20
总分
100
五、测试记录与评分表
仪器使用
（1）测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类型
序号
测试项目
满分
测试记录
得分
备注
实
验
要
求
（1）
输出电压设置12V
8
对□错□
最大输出电流为1A
8
对□错□
±12V供电
4
对□错□
（2）
测量+12V电压，分辨率为10mV
20
对□错□
（3）
测量+12V一路纹波电压
20
对□错□
（4）
产生15kHz的正弦波信号
10
对□错□
信号幅度有效值为10mV
10
对□错□
（5）
稳定显示1-2个信号周期的波形
6
对□错□
示波器测量显示信号的频率
7
对□错□
示波器测量显示信号的有效值
7
对□错□
合计
100
测评老师（签名）________________________年月日
注：
测评表使用须知
1．表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示；凡是指标性项目需如实填写测量值，有特色或问题的可在备注中写明。
2．每位学生测试时至少由2位测试教师组成，测试时可用一张测评表，但每位教师必须在测评表上签字，否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
题目二仪器使用
（2）
一、任务
利用高频信号发生器，频谱仪、频率计、示波器完成以下要求。
二、要求
1.利用高频信号发生器输出频率为15MHz，幅度有效值为100mV的正弦波信号。
2.利用频谱仪测量上述信号的频谱，要求设置频谱仪中心频率15MHz，显示带宽50MHz,分辨率1KHz。
MARK点置于15MHz。
3.利用频率计测量该信号的频率，分辨率不低于10Hz。
4.将高频信号发生器改为调幅信号输出，采用内部1KHz调制，调制度为60%。
5.利用示波器稳定显示1-2个调制信号周期的波形，在此基础上测量其调制度M。
三、说明
此题适合学过高频电子线路实验的专业学生选用，考试时间20分钟。
四、评分标准
类别
项目
满分
实验
要求
完成
（1）
20
完成
（2）
20
完成（3）
20
完成（4）
20
完成（5）
20
总分
100
五、测试记录与评分表
仪器使用
（2）测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类型
序号
测试项目
满分
测试记录
得分
备注
实
验
要
求
（1）
正弦波频率为15MHz
10
对□错□
正弦波幅度有效值100mV
10
对□错□
（2）
频谱仪中心频15MHz
5
对□错□
频谱仪显示带50MHz
5
对□错□
频谱仪分辨率1KHz。
5
对□错□
MARK点置于15MHz
5
对□错□
（3）
频率计测量分辨率10Hz
20
对□错□
（4）
高频信号发生器输出调幅信号
10
对□错□
采用内部1KHz调制，调制度为60%
10
对□错□
（5）
示波器稳定显示1-2个调制信号周期的波形
10
对□错□
测量其调制度M
10
M=
合计
100
测评老师（签名）________________________年月日
注：
测评表使用须知
1．表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示；凡是指标性项目需如实填写测量值，有特色或问题的可在备注中写明。
2．每位学生测试时至少由2位测试教师组成，测试时可用一张测评表，但每位教师必须在测评表上签字，否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
题目三波形的产生与转换电路设计
一、任务
1.设计一个正弦波发生器，其指标为:
=1200Hz,
=10V,并保证频率稳定度
；
2.设计一个正弦波变换成矩形波的电路，指标为：
=1200Hz,
=6V,其输入的正弦波用任务1产生的波形，要求输入波形幅度变化时输出波形幅度保持不变。
二、要求
1.设计一个正弦波产生电路；
2.设计一个正弦波变换为矩形波的电路；
3.矩形波的占空比在10%-90%范围内可调；
4.将设计好的电路在仿真软件上进行仿真，确定电路元件的参数；
5.在实验板（PCB板或面包板）上组装所设计的电路，调试使它们达到设计要求。
三、说明
1.两项任务的电路分别进行设计，涉及到的课程：
电路基础分析、信号与系统、模拟电子线路等；
2.要清楚频率稳定度的含义；
3.对于电路测试中所涉及到的仪器设备的使用要熟悉；
4.制作时须考虑测试方便，合理设置测试点。
四、评分标准
类别
项目
主要内容
满分
设
计
报
告
方案论证
比较与选择
方案描述
3
理论分析与计算
波形的产生方法
波形的变换方法
频率稳定度的含义
4
电路设计
波形产生电路的选择
波形变化电路的设计
5
设计报告规范性
设计（实验）报告结构、公式、图表、测试方法及结果
3
总分
15
要
求
完成
（1）
20
完成
（2）
20
完成（3）
20
完成（4）
25
总分
85
合计
100
五、测试记录与评分表
波形的产生和变换电路测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类型
序号
测试项目
测试条件及评分标准
满分
测试记录
得分
备注
实
验
要
求
（1）
正弦波的产生
电路测试所需要的仪器设备：
稳压电源、示波器，频率计，交流电压表、万用表等
电路的功能实现
满分20分，可根据完成情况酌情扣分
20
f=Hz
=V
（2）
频率稳定度
△f/f≤±1%20分
每增加0.1%扣4分
20
△f/f=
（3）
波形变换功能实现
达到要求20分
没有达到要求，可根据完成的情况酌情扣分
20
（4）
矩形波占空比
达到要求20分
没有达到要求，可根据完成的情况酌情扣分
25
△T/T=
测评总分
85
报告总分
15
总分
100
测评教师（签名）年月日
注：
测评表使用须知
1．此表仅限教师在实物测试期间使用，不得外传。
2．表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示；凡是指标性项目需如实填写测量值，有特色或问题的可在备注中写明。
3．每位学生测试时至少由2位测试教师组成，测试时可用一张测评表，但每位教师必须在测评表上签字，否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
题目四电压超限指示和报警电路的设计与实验
一、任务
设计一个电压超限指示和报警电路，电路框图如图1所示。
图1电压超限指示和报警电路框图
二、要求
1.电压上限为
=5.5V，下限为
=4.5V，当输入电压4.5V<
<5.5V时，视为正常范围；否则，
>5.5V或
<4.5V都认为不正常，需要发出报警信号。
2.电压
在正常范围内，绿灯亮，不发声。
3.电压
低于下限时，黄灯亮，且发出连续报警声。
4.电压
高于上限时，红灯闪烁，且发出断续报警声。
给定器件为：
µA741、LM393、555定时器、二极管IN4148、稳压二极管2CW5.1各2只，三极管3DG6、蜂鸣器、红、黄、绿灯各1只，电阻、电容若干。
三、说明
1.图1中的窗口比较器可以由运放或者模拟电压比较器构成。
2.红、黄、绿灯可以用发光二极管模拟。
3.报警器用蜂鸣器模拟。
4.由于本实验是数、模混合电路，需要使用的电源较多。
为了节省电源，可以采用分压电路。
将12V电压通过分压得到4.5V和5.5V电压。
5.测试时需要使用示波器观察555定时器电路的振荡波形。
6.在实验前可以先用Multisim仿真软件进行仿真以确保设计的正确性。
7.本实验的先修课程为《模拟电子技术基础》《数字电路与逻辑设计》，适用专业为全校工科电子信息类各专业。
四、评分标准
类别
项目
主要内容
满分
设
计
报
告
方案论证
比较与选择
方案描述
3
理论分析与计算
555定时器参数的计算，器件的选择
4
电路设计
窗口比较器器件选择与电路设计
控制电路器件选择与电路设计
声音报警电路器件选择与电路设计
总体电路的设计
5
设计（实验）报告规范性
设计（实验）报告结构、公式、图表、测试方法及结果
3
总分
15
要
求
完成
（1）
20
完成
（2）
20
完成（3）（需要观察555定时器的振荡波形）
20
完成（4）（需要观察555定时器的振荡波形）
25
总分
85
合计
100
五、测试记录与评分表
电压超限指示和报警电路的设计与实验测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类型
序号
测试项目
测试条件及评分标准
满分
测试记录
得分
备注
要
求
（1）
窗口比较器
在4.5V及5.5V比较基准下测量
20
比较结果:
（2）
正常范围
输入电压在4.5V和5.5V之间
20
是否达到要求
是□否□
（3）
非正常范围
输入电压低于下限4.5V
20
是否达到要求
是□否□
（4）
非正常范围
输入电压高于上限5.5V
25
是否达到要求
是□否□
测评总分
85
报告总分
15
总分
100
测评教师（签名）年月日
一、测评表使用须知
1．此表仅限教师在实物测试期间使用，不得外传。
2．表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示；凡是指标性项目需如实填写测量值，有特色或问题的可在备注中写明。
3．每位学生测试时至少由2位测试教师组成，测试时可用一张测评表，但每位教师必须在测评表上签字，否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
二、测试说明
1．窗口比较器是否正常工作可用万用表测量加以判断；
2．声音报警电路测试时可用示波器观察555定时器的振荡波形；
题目五简易逻辑测试电路设计
一、任务
设计实现8位二进制数在示波器上显示的电路系统，其系统组成框图如图1所示。
图1在示波器（XY模式）上显示8位2进制数的系统框图
二、要求
1.在输入到示波器的X通道的正弦波幅度要0.1伏左右。
2.在输入到示波器的Y通道的正弦波幅度要0.2伏左右。
3.内时钟信号频率最大为100KHz。
4.设计并制作电路，也可以在面包板上实现。
5.数字部分可以用CPLD或FPGA实现。
三、说明
1.移相电路要求相移达到60到90度。
2.本实验可用实验室的示波器、万用表、信号源、电源。
本实验提供面包板1块、万用板1块、74系列芯片以及标准系列电阻电容。
运算放大器提供UA741、LM324。
3.制作时须考虑测试方便，合理设置测试点。
四、评分标准
类别
项目
主要内容
满分
设
计
报
告
方案论证
比较与选择、方案描述
3
理论分析
与计算
元件参数的选择与计算
4
电路设计
电路设计与仿真
5
设计报告规范性
设计（实验）报告结构、公式、图表、测试方法及结果
3
总分
15
要
求
完成
（1）
正弦波,内时钟频率及设计（正弦频率50KHZ左右,时钟80KHZ左右）
20
完成
（2）
控制、移相电路的设计（相位差60到90度）
20
完成（3）
X、Y信号幅度（X≧0.1V,Y≧0.2V）
20
完成（4）
设计中是否考虑了电源滤波，数、模分离等
15
完成（5）
工艺等
10
总分
85
合计
100
五、测试记录与评分表
简易逻辑测试电路设计测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类型
序号
测试项目
测试条件及评分标准
满分
测试记录
得分
备注
要
求
（1）
正弦波频率及幅度
f≥50KHZ
8
给定50KHz，f=Hz
（2）
内时钟率
f≥80KHZ
7
给定80KHz，f=Hz
给定50%，D=
（3）
移相
相位差是否在60º≤相位差≤90º
20
相位差=
（4）
X、Y通道信号测试
X在0.1±0.01伏
Y在0.2±0.01伏
20
Vx=
Vy=
（5）
抗干扰计
设计中是否考虑了电源滤波和数模分离等
15
是（）否（）
测评总分
85
报告总分
15
总分
100
测评教师（签名）年月日
注：
测评表使用须知
1．此表仅限教师在实物测试期间使用，不得外传。
2．表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示；凡是指标性项目需如实填写测量值，有特色或问题的可在备注中写明。
3．每位学生测试时至少由2位测试教师组成，测试时可用一张测评表，但每位教师必须在测评表上签字，否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
题目六矩形波参数测量系统
一、任务
参考图1所示的示意图，设计一个矩形波参数测量系统，对信号源输出的如图2所示的矩形波进行参数测量。
1原理示意图图2矩形波波形
二、要求
矩形波参数测量系统留有输入信号源信号的Uw测试点。
1.基本要求
（1）可测量矩形波频率范围为100Hz～1KHz，测量相对误差不大于5%；
（2）可测量矩形波占空比范围为40%～60%，测量相对误差不大于5%；
（3）可测量矩形波高电平UH值，范围0～5V，测量相对误差不大于10%；
（4）能连续自动显示测量值，显示测量值时间不大于4s。
2.发挥部分
（1）可测量矩形波频率范围扩展至为10Hz～10KHz，测量相对误差不大于1%；
（2）可测量矩形波占空比范围为10%～90%，测量相对误差不大于1%；
（3）可分别测量矩形波高电平UH值以及低电平值UL，测量范围-9V～+9V，相对误差不大于5%；
（4）其他。
三、说明
1.系统如包含单片机等微处理器必须脱机，工作时不得任何方式连接计算机；
2.留出必要的测试点和测试接口；
3.本题可采用模拟电路（如555）、数字电路、FPGA/CPLD、微处理器（单片机/DSP）或其组合方式实现；
4.允许使用实验室直流稳压电源。
器件准备清单（参考）：
LM393、二极管、NE5532、555、MSP430Lauchpad板、或FPGA开发板等（涉及频率测量方法、幅值检测方法、微处理器应用等）。
四、评分标准
类别
项目
满分
报告
设计方案合理性、测试方案合理性
15
基本要求
完成第
（1）项
20
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
发挥部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
5
合计
100
五、测试记录与评分表
矩形波波形产生系统测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类别
序号
测试项目
测试条件及评分标准
满分
测试记录
得分
备注
基本
要求
（1）
矩形波频率
信号源输入频率范围100Hz，1KHz，测量相对误差不大于5%，每增加1%扣2分
20
给定100Hz，f=Hz
给定1000Hz，f=Hz
（2）
矩形波占空比
占空比D为40～60%，给定50%，60%，测量相对误差不大于5%，每增加1%扣2分
10
给定50%，D=
给定60%，D=
（3）
矩形波高电平
测量UH值，范围0～5V，给定为5V，相对误差不大于10%，每增加2%扣2分
10
T=ms
（4）
自动测量显示
自动测量显示，不大于4s
10
是（）否（）
小计
50
发挥部分
（1）
矩形波频率
信号源输入频率范围10Hz～10KHz，测量相对误差不大于1%，每增加1%扣5分
10
给定10Hz，f=Hz
给定10000Hz，f=Hz
（2）
矩形波占空比
占空比为10～90%，给定10%，90%，测量相对误差不大于1%，每增加1%扣2分
10
给定10%，D=
给定90%，D=
（3）
矩形波高、低电平
测量UH、UL值，范围-9V～9V，误差不大于10%，每增加2%扣2分
10
给定UH=9V，UH=V
给定UL=-9V，UL=V
（4）
其他
焊接工艺等
5
小计
35
测评总分
85
报告总分
15
总分
100
测评教师（签名）年月日
一、测评表使用须知
1.此表仅限教师在实物测试期间使用，不得外传；
2表中凡判断特定功能有无或是否等项目打“√”表示；凡是指标性项目需如实填写测量值，有特色或问题的可在备注中写明。
3.每位学生测试时至少由2位测试教师组成，测试时可用一张测评表，但每位教师必须在测评表上签字，否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
二、测试说明
1.基本要求与发挥部分均是给定标校好的频率值、占空比、幅度值测试制作电路的值；
2.发挥部分
（1）
（2）（3）如完成则基本要求的
（1）
（2）（3）可给满分。
题目七矩形波波形产生系统
一、任务
参考图1所示的示意，设计一个矩形波产生系统，产生如图2所示的矩形波波形。
图1图2
二、要求
矩形波产生系统留有UW测试点。
1．基本要求
（1）可产生矩形波，且高电平为5V，低电平为-5V，电平相对误差不大于量程的10%，矩形波沿上升/下降时间<20us，没有明显超调和振铃现象。
（2）矩形波周期T为1ms，时间相对误差不大于10%；
（3）矩形波占空比D为50%，相对误差不大于10%。
2．发挥部分
（1）矩形波周期T可调节，调节范围1ms~10ms，时间相对误差不大于5%。
矩形波占空比D可独立调节，调节范围10%~90%，相对误差不大于5%；
（2）矩形波周期T和占空比D可程控设置，周期步进100us，时间误差不大于1%；占空比步进1%，相对误差不大于1%。
输出波形高电平可程控设置1V~5V，步进1V，相对误差不大于10%；
（3）具有键盘及液晶人机交互功能，显示频率显示并精度不低于0.1Hz，占空比显示并精度不低于1%；
（4）其他。
三、说明
1.系统如包含单片机等微处理器必须脱机，工作时不得任何方式连接计算机。
2.留出必要的测试点和测试接口。
3.本题可采用模拟电路（弛张振荡器、555等）、数字电路、微处理器（单片机）或其组合方式实现。
4.发挥部分
（1）与
（2）的区别在于，
（1）可简单采用滑动电阻器实现，
（2）和（3）须微处理器配合实现。
5.允许使用实验室直流稳压电源。
6.器件准备清单（参考）：
（1）运算放大器：
LM358、NE5532
（2）比较器：
LM393
（3）模拟开关：
CD4051
（4）单片机系统8bit以上。
四、评分标准
类别
项目
满分
报告
设计方案合理性、测试方案合理性
15
基本要求
完成第
（1）项
20
完成第
（2）项
20
完成第（3）项
10
发挥部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
5
合计
100
五、测试记录与评分表
矩形波波形产生系统测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
类型
类别
测试项目
测试条件及评分标准
满分
测试记录
得分
备注
要
求
基本要求
（1）矩形波
产生
10
是否
（2）矩形波电平
高电平5V
低电平-5V
相对误差≤10%10分
每增加2%扣5分
10
=V
=V
（3）矩形波周期
1ms
相对误差≤10%20分
每增加2%扣5分
20
T=ms
（4）矩形波周期占空比
50%
相对误差≤10%10分
每增加2%扣5分
10
D=
发挥部分
（1）周期可调、占空比可调
1ms~10ms
相对误差≤5%5分
10%~90%
相对误差≤5%5分
每增加1%扣1分
10
T=
D=
（2）周期可调、占空比、电平可程控设置
步进100us
相对误差≤1%4分
步进1%
相对误差≤1%4分
高电平步进1V2分
每增加1%扣1分
10
T步进是否
D步进是否
电平步进是否
（3）具有人机交互功能（液晶、键盘）
显示频率显示并精度不低于0.1Hz，占空比显示并精度不低于1%
10
液晶键盘是否
频率显示是否
占空比显示是否
（4）其他
焊接工艺等
5
测评总分
85
报告总分
15
总分
100
测评教师（签名）年月日
一、测评表使用须知
1．此表仅限教师在实物测试期间使用，不得外传。
2．表中凡判断特定功能有无或是否
升级会员 