基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)資料

1、每周周一/三的晚上以及周末的全天都有開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間，大家可以利用開(kāi)放時(shí)間去將做過(guò)的實(shí)驗(yàn)重復(fù)或者復(fù)習(xí)一下，具體開(kāi)放教室和時(shí)間在教3二樓的玻璃窗有給出?？荚囎⒁馐马?xiàng)：1、 1）考試時(shí)間2015年6月26日（星期二）下午1400-15:50，共1小時(shí)50分鐘（請(qǐng)?zhí)崆叭z查自己的實(shí)驗(yàn)箱，確保無(wú)差錯(cuò)），操作部分：60min.，筆試部分：50min.。2）考試允許帶相關(guān)課本（如電路分析，模擬電路，數(shù)字電路等）及實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但絕對(duì)不能出現(xiàn)打印或復(fù)印資料。2 、操作題：1）設(shè)計(jì)（20分）：設(shè)計(jì)過(guò)程完整正確，包括真值表，卡諾圖，最簡(jiǎn)表達(dá)式（與非式）和電路原理圖（注意：地址端，使能端，控制端的標(biāo)注及連線）；2）操作

2、（20分）：實(shí)驗(yàn)箱總電源（黑夾子接地，切記不要接-12V），右下角Vcc和+5V短接，每個(gè)芯片（缺口朝左）的電源和地線；3）儀表（10分）：耦合方式（直流），波形穩(wěn)定（序列碼用脈寬觸發(fā)）且序列碼對(duì)著CP畫(huà)；其他波形，如計(jì)數(shù)器，觸發(fā)器等均采用邊沿觸發(fā)且CH2（長(zhǎng)周期信號(hào)）為信源。示波器觀測(cè)波形時(shí)接線使用外接儀表，切記不要隨便按Auto鍵和stop鍵。4）波形（10分）：首先畫(huà)出CP脈沖，找到上升沿畫(huà)虛線以確保信號(hào)相位正確；其次，從信號(hào)起點(diǎn)開(kāi)始畫(huà)波形（大于一個(gè)周期）以下是相關(guān)的一些復(fù)習(xí)資料供大家參考，但是考試內(nèi)容和類型絕不局限于給出的資料，請(qǐng)認(rèn)真全面復(fù)習(xí)做過(guò)的所有實(shí)驗(yàn)及相關(guān)的理論知識(shí)。9、信號(hào)與系

3、統(tǒng)操作實(shí)驗(yàn)請(qǐng)復(fù)習(xí)所做的實(shí)驗(yàn)。 主要掌握的要點(diǎn)： 由所給的電路轉(zhuǎn)換出該電路的電壓傳輸函數(shù)H（s）=V2(s)/V1(s)，并能把傳輸函數(shù)化成Multisim所需的標(biāo)準(zhǔn)形式:(A)算子S 在分子的冪次不高于分母的冪次。(B)因需用積分器仿真，算子S 應(yīng)化成1/S 。(C)分母的常數(shù)項(xiàng)化成1。能畫(huà)出完整的系統(tǒng)模擬框圖。運(yùn)用Multisim的模擬器件庫(kù)中的積分器、比例放大器、加法器等模塊組構(gòu)系統(tǒng)模擬電路。應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則: (1)系統(tǒng)模擬電路輸入端必用加法器模塊對(duì)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)求和，加法器輸出送積分器模塊(2)根據(jù)S 的最高冪次n，取出n個(gè)積分器模塊串接。(3)算子S的系數(shù)使用比例放大器模塊(4

4、)傳輸函數(shù)H(S)的分子是輸出項(xiàng)，分子中各項(xiàng)比例放大器模塊的輸出用加法器求和后成為系統(tǒng)輸出。分母是負(fù)反饋?lái)?xiàng)，其系數(shù)正、負(fù)異號(hào)后送輸入端加法器。(5)分母中為1的常數(shù)項(xiàng)不用任何運(yùn)算模塊例如：10、如下圖所示，寫(xiě)出該圖的傳輸函數(shù)H(S)（V1是輸入信號(hào)、V2是輸出信號(hào)）。畫(huà)出題中電路對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)模擬框圖。（20分）寫(xiě)出傳輸函數(shù)H(S) （10分）畫(huà)出題中電路對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)模擬框圖 （10分）在Multisim2001環(huán)境中，測(cè)試該系統(tǒng)模擬電路的幅頻特性相關(guān)參數(shù)。（10分）(需包含半功率點(diǎn)與諧振頻率點(diǎn))頻率點(diǎn)3.147KHz3.715KHz4.474KHz電壓比0.7070.99990.707根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)

5、作出該電路的幅頻特性曲線圖。（10分）有波形 5分, 每個(gè)參數(shù) 1分.二、筆試題1、試將fo=20KHz，電壓U=5V的理想的正弦波的譜線畫(huà)在圖3中。（10分）圖3Uf5v 20KHz2示波器的輸入耦合方式中直流和交流有什么區(qū)別？請(qǐng)分別舉一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子加以說(shuō)明。（10分）直流耦合：信號(hào)的交直流成分都能顯示；例如：數(shù)字電路中時(shí)鐘信號(hào)的測(cè)量。交流耦合：信號(hào)的交流成分能正常顯示，直流成分不能顯示。例如：測(cè)量直流穩(wěn)壓電源中的紋波。3、解釋代維寧定理，并請(qǐng)寫(xiě)出用半電壓法測(cè)量一個(gè)線性有源單端口網(wǎng)絡(luò)等效內(nèi)阻的測(cè)試步驟。（10分）任何一個(gè)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外部電路來(lái)說(shuō)，總可以等效為一個(gè)理想電壓源和電阻

6、的串聯(lián)。步驟：（1）測(cè)單端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Voc（2）輸出端接電阻箱作為負(fù)載電阻u1u2L1L2（3）調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使負(fù)載上電壓等于Voc/2（4）將電阻箱從電路中斷開(kāi)并測(cè)量阻值即等效內(nèi)阻。4、圖4為測(cè)量正弦信號(hào)相位差時(shí) 示波器顯示的波形，測(cè)得t的 L2=10ms，L1=5.5ms它們的頻率為 f=1/5.5ms=50Hz ， u2與u1之間的相位差為 =180(L1/L2)=180(5.5/10)=99 。圖4 5、圖5波特圖儀中VERTICAL和HORIZONTAL的F和I分別表示什么含義？（10分）答：VERTICAL的F(Final)和I(Initial)分別表示圖中縱向坐標(biāo)的終端和

7、起點(diǎn)值；HORIZONTAL的F和I分別表示圖中橫向坐標(biāo)的終端和起點(diǎn)頻率。 6、能否用圖6所示的電路測(cè)量穩(wěn)壓管的正向特性？為什么？（10分）答：不能，因?yàn)榉€(wěn)壓二極管的正向電阻比較小，電流表的內(nèi)阻與二極管的正向電阻為同一數(shù)量級(jí)，因而電流表的分壓不可忽略，對(duì)電壓表測(cè)量結(jié)果有較大的影響。7、圖1為發(fā)光二極管正向伏安特性的測(cè)量電路，一同學(xué)直接將發(fā)光二極管倒過(guò)來(lái)測(cè)量其反向伏安特性。試問(wèn)這樣對(duì)嗎，請(qǐng)說(shuō)出理由并給出正確的電路。（10分）答：不對(duì)。因?yàn)橹苯臃催^(guò)來(lái)電路如下 圖1此時(shí)電流表測(cè)的時(shí)二極管和電壓表電流之和，而二極管反向時(shí)電阻很大，所以此時(shí)電壓表內(nèi)阻對(duì)電路的影響較大，電流表上測(cè)得的電流與流過(guò)發(fā)光二極管的

8、反向電流差別較大。正確電路為8、一串聯(lián)諧振電路如圖2所示。已知R=20，C=47nF，保持電壓U有效值為2V不變，改變其頻率用交流毫伏表觀察電阻上的電壓UR，當(dāng)f=1.25kHz時(shí)，URmax=1.6V，試求電感上的線圈電阻r和電感L。（10分） 答：R/(R+r)=1.4/2，得r=5 根據(jù) 9、判斷和填空（10分）(1)交流毫伏表上dbm和dbv刻度線0dB對(duì)應(yīng)的電壓分別是_0.775V_和_1V_。 (2) 信號(hào)源輸出正弦信號(hào)顯示Vpp為20V，按下20dB衰減后信號(hào)Vpp=_2V_，有效值U=_0.707V_。(3) 示波器同時(shí)觀察M=7計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)cp和進(jìn)位信號(hào)F時(shí)觸發(fā)源應(yīng)該選擇

9、為F。 （）(4) 示波器耦合方式中的DC耦合是指直流耦合，只有直流分量能夠通過(guò)示波器顯示出來(lái)。（X）(5) 萬(wàn)用表的電池壞了不影響電流電壓的測(cè)量。（）10、半功率點(diǎn)頻率是如何定義的。計(jì)算圖3電路的半功率點(diǎn)頻率，并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)中測(cè)量半功率點(diǎn)頻率的方法。（10分） 答：在傳輸網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)傳輸信號(hào)頻率w=wc時(shí),網(wǎng)絡(luò)輸出功率是最大輸出功率的一半，稱wc為半功率點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)中有兩種方法：（1）利用幅頻特性 圖3找到VR/VS=0.707的頻率點(diǎn)即半功率點(diǎn)；（2）利用相頻特性，用雙跡法找到相位差為45的頻率點(diǎn)即半功率點(diǎn)。11、采用Multisim軟件對(duì)正峰值為4V、負(fù)峰值為4V、頻率為1kHz、占空比為20的矩

10、形波進(jìn)行單邊頻譜分析，可知，其直流分量為 負(fù) （正、負(fù)）值，譜線包絡(luò)的第一個(gè)零結(jié)點(diǎn)位置為 5k Hz，有效頻帶范圍內(nèi)譜線有 4 條。當(dāng)增大矩形波占空比后，其譜線包絡(luò)的主峰高度 增高 （增高、降低），有效頻帶寬度 減小 （增大、減小），有效頻帶范圍內(nèi)高次諧波數(shù)目 減少 (增加、減少)。12、理想的正弦波只有基波分量，而無(wú)諧波分量、直流分量 分量。否則說(shuō)明該正弦波已有失真。 13、請(qǐng)寫(xiě)出下圖電路的傳輸函數(shù)H（s），并畫(huà)出系統(tǒng)模擬仿真圖。(10分) 14、首先令函數(shù)發(fā)生器輸出信號(hào)f=1kHz,Uopp=0.5V,波形為正弦。其次將函數(shù)發(fā)生器輸出和示波器本身的校正信號(hào)（f=1kHz,Uopp=0.5V

11、，方波）分別送入示波器CH1和CH2通道，調(diào)整相關(guān)旋鈕開(kāi)關(guān)使兩波形穩(wěn)定顯示，此時(shí)兩個(gè)信號(hào)的峰峰值相同，在Y軸所占的格數(shù)也應(yīng)相同。再其次用交流毫伏表300mV檔分別測(cè)量正弦信號(hào)和方波信號(hào)的電壓值。請(qǐng)分析不同波形用示波器測(cè)得的電壓的峰峰值相同，為何用交流毫伏表測(cè)得的電壓不同，請(qǐng)說(shuō)明原因。答:交流毫伏表表盤刻度是依據(jù)正弦有效值確定的,所以測(cè)量方波時(shí)將產(chǎn)生誤差.如果一定要用交流毫伏表測(cè)量非正弦信號(hào)電壓,則應(yīng)計(jì)算出各種波形的有效值與正弦波有效值的換算關(guān)系,用交流毫伏表測(cè)得的初值后, 換算出非正弦的有效值電壓。由于非正弦種類很多，換算不方便，所以多用示波器測(cè)量。15、用交流毫伏表測(cè)得兩個(gè)信號(hào)的電平值分別為

12、-12dB和28dB，請(qǐng)問(wèn)這兩個(gè)信號(hào)相差多少倍？寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。（5分）答:28-(-12)=40dB倍（講課課件中有詳細(xì)解釋）16、在實(shí)驗(yàn)中常有這種現(xiàn)象，當(dāng)把交流毫伏表打至最小檔位時(shí)，盡管儀表輸入連線什么都沒(méi)接，但是表針還時(shí)常出現(xiàn)打表現(xiàn)象，請(qǐng)說(shuō)明原因。答：（1）未接時(shí)，空間產(chǎn)生幾毫伏到幾十毫伏的感應(yīng)電壓或干擾信號(hào)，故產(chǎn)生打表現(xiàn)象。（2）交流毫伏表最小檔靈敏度較高或有電磁波或噪聲干擾信號(hào)。17、交流毫伏表測(cè)量的是 正弦 電壓的 有效 值，dbm是以 600阻抗上消耗 1mW 功率為基準(zhǔn)的。測(cè)量的是 絕對(duì) 電平值。18、萬(wàn)用表的交流電壓檔和交流毫伏表都可以測(cè)量交流電壓，請(qǐng)指出它們的異同點(diǎn)及適用范圍

13、。答：萬(wàn)用表的交流電壓檔和交流毫伏表都用于測(cè)量正弦交流電壓有效值。萬(wàn)用表的交流電壓檔適用頻率范圍為40Hz1kHz，有效值小于1V時(shí)指針式萬(wàn)用表不能測(cè)量。交流毫伏表適用頻率范圍為5Hz2MHz，有效值電壓測(cè)量下限為10 0V?？梢?jiàn)，交流毫伏表的適用范圍遠(yuǎn)大于萬(wàn)用表的交流電壓檔。19、下列值應(yīng)用什么儀表來(lái)測(cè)量： A正弦波的峰峰值 用示波器測(cè)量B50kHz正弦波有效值 用交流毫伏表測(cè)量C50Hz正弦波有效值 用交流毫伏表測(cè)量當(dāng)有效值大于1V時(shí)也可用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量D直流電壓 用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量當(dāng)精度要求不高時(shí)也可用示波器測(cè)量20、實(shí)驗(yàn)室中函數(shù)發(fā)生器輸出信號(hào)為10KHz，在空載時(shí)用交流電壓表

14、測(cè)得的輸出電壓為1V，若接上100負(fù)載，測(cè)得負(fù)載上的電壓預(yù)期值應(yīng)是多少？給出計(jì)算公式。解：考慮到函數(shù)發(fā)生器的內(nèi)阻為50，此時(shí)輸出電壓為： （1V100）（100+50）=2/30.67V。21、如圖所示，它是一個(gè)RLC串聯(lián)電路，請(qǐng)求出它的諧振頻率f0=？此時(shí)電路的等效阻抗Z0=？（10分）。解： Z0=R22、示波器在雙蹤使用時(shí)，為了使兩個(gè)通道的波形穩(wěn)定的顯示在屏幕上，在什么情況下使用信號(hào)強(qiáng)的信號(hào)作為觸發(fā)同步信號(hào)；在什么情況下使用周期長(zhǎng)的信號(hào)作為觸發(fā)同步信號(hào)。答：同頻下使用強(qiáng)信號(hào)作為同步觸發(fā)信號(hào)；在不同頻率下（整數(shù)倍）使用頻率低的信號(hào)或周期長(zhǎng)的信號(hào)作為同步觸發(fā)信號(hào)。23、可以根據(jù)半功率點(diǎn)Vrt

15、=0.707Vrto的結(jié)論，用交流毫伏表測(cè)量電壓的方法確定半功率點(diǎn)的頻率。簡(jiǎn)要敘述測(cè)試方法。答：1.始終保持輸入信號(hào)電壓Vs不變2.改變信號(hào)源的頻率，使輸出信號(hào)電壓等于0.707Vrto3.觀察信號(hào)源上所顯示的頻率4.記錄下該頻率，此頻率即為半功率點(diǎn)的頻率考點(diǎn)在正弦信號(hào)相位差測(cè)量實(shí)驗(yàn)中24、實(shí)驗(yàn)室中函數(shù)發(fā)生器輸出信號(hào)為10KHz，在空載時(shí)用交流電壓表測(cè)得的輸出電壓為1V，若接上100負(fù)載，測(cè)得負(fù)載上的電壓預(yù)期值應(yīng)是多少？給出計(jì)算公式。解：考慮到函數(shù)發(fā)生器的內(nèi)阻為50，此時(shí)輸出電壓為： （1V100）（100+50）=2/30.67V。25、用示波器顯示TTL電平時(shí)，其輸入耦合方式選擇DC（直流

16、）_(DC（直流）、AC（交流）、GND（接地）)；當(dāng)雙蹤顯示頻率相同、幅度分別為5mv和1V的兩個(gè)正弦波形時(shí)，觸發(fā)信源選擇幅度為_(kāi)1V_的那一路。當(dāng)頻率不同，但兩路波形的頻率具有整數(shù)倍關(guān)系時(shí)，選擇周期_長(zhǎng)_(長(zhǎng)、短)的那一路作觸發(fā)信源。26、若使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生t mV信號(hào)，寫(xiě)出主要調(diào)節(jié)步驟。（10分） =500 f=250Hz（1） 打開(kāi)開(kāi)關(guān)。（2） 選擇正弦波信號(hào)。（3） 設(shè)置頻率為250Hz。（4） 設(shè)置幅度為4mV。27、電路如圖所示，C=0.1f，R=1K。（1）請(qǐng)計(jì)算出該電路的截止頻率。定性畫(huà)出該電路的幅頻和相頻曲線。圖上標(biāo)出截止頻率點(diǎn)。（2）應(yīng)用雙跡法測(cè)試上圖電路在下表中各

17、頻率點(diǎn)的相位差，數(shù)據(jù)填入表內(nèi)。（保持輸入信號(hào)VS的有效值為1V）。F(Hz) 1000 1300 1600 1800 L1 1.6 1.1 0.8 0.6 L2 5 3.8 3.1 2.7 57.6 52.1 46.5 40（3）寫(xiě)出雙跡法測(cè)量正弦信號(hào)相位差的測(cè)試步驟。 解：1、先在實(shí)驗(yàn)箱上根據(jù)RC耦合電路連接電路。 2、函數(shù)發(fā)生器的信號(hào)取有效值US=1V的正弦波，幅值設(shè)為2.8V左右，頻率設(shè)為1592HZ,將信號(hào)輸出。 3、示波器置雙蹤工作方式，輸出送CH1、輸出送CH2，并時(shí)刻調(diào)節(jié)CH1波形中的均方根值即使US=1V。 4、根據(jù)表格要求調(diào)整頻率，適當(dāng)調(diào)整示波器，“CH1”和“CH2”的縱向

18、顯示高度，并適當(dāng)移位，使兩個(gè)波形對(duì)稱橫坐標(biāo)軸，并時(shí)刻追蹤Vrm1=1V。 5、調(diào)整示波器，使波形都在同一水平方向上顯示適當(dāng)格數(shù)，讀測(cè)L1、L2并記錄下來(lái)。 6、改換信號(hào)源輸出頻率，重復(fù)測(cè)L1、L2并記錄。 7、根據(jù)公式=180（L1/L2）計(jì)算，并作圖。904528、設(shè)有一個(gè)Vmin= 3V、Vmax=5V，100KHz的正弦信號(hào)，要在示波器上顯示該信號(hào)2個(gè)周期的滿屏波形，請(qǐng)寫(xiě)出示波器X、Y軸的設(shè)置單位和耦合方式。并畫(huà)出該信號(hào)波形。解：T=1/f=1/1001000=10-5=10s X軸：1V/格 Y軸：2s/格 耦合方式：直流耦合29、請(qǐng)說(shuō)出萬(wàn)用表交流電壓檔與交流毫伏表在測(cè)量上的差別。解：1、電壓測(cè)量范圍不同； 2、測(cè)量頻率范圍不同；3、輸入阻抗不同；4、精度不同。30、方波發(fā)生器如圖所示，電路中兩個(gè)穩(wěn)壓值為3V的穩(wěn)壓二極管的作用是什么？輸出的方波幅度為多少？如果換成普通二極管，輸出會(huì)發(fā)生什么變化？解：（1） 限幅（2） 輸