《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》練習(xí)題_2015.4(1)

1、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)練習(xí)題一.填空題1.電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型和模數(shù)混合型三種。2.在認(rèn)識(shí)、理解與設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的過(guò)程中，常常不用給出詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只需從輸入、 輸出特性去描述，需要用到黑箱辨識(shí)法。3.黑箱辨識(shí)法包括三個(gè)基本步驟，即黑箱的確認(rèn)、黑箱的考察和建立黑箱模型。4.在一般電子產(chǎn)品裝配中，使用的焊錫是錫和鉛熔合成的合金。5.助焊劑的主要作用是除去氧化膜、防止氧化以及減小表面張力。6.工業(yè)牛產(chǎn)焊錫技術(shù)主要有浸焊、波峰焊、回流焊以及倒裝焊_7.在電子產(chǎn)品中，三大基礎(chǔ)電抗元件是指電阻器(含電位器)、電容器和電感器(含變壓器1。8.某一采用數(shù)碼法標(biāo)識(shí)的電容器件，表面標(biāo)識(shí)的數(shù)碼是 479,則該電容標(biāo)稱(chēng)

2、值為 4.7pF ( 47X10-1pF)。9.電磁干擾主要有平行線效應(yīng)、天線效應(yīng)和電磁感應(yīng)三種形式。10. 典型模擬電路系統(tǒng)主要由傳感器件、信號(hào)放大與變換電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。11. 晶體管串聯(lián)反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源包括調(diào)整元件、比較放大、基準(zhǔn)電壓和取樣回路四個(gè)部 分。12. 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器從存儲(chǔ)功能上可分為只讀存儲(chǔ)器( ROM )和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器( RAM )兩 大類(lèi)。13. 一個(gè)完整的數(shù)字系統(tǒng)主要包括輸入電路、輸出電路、控制電路、時(shí)基電路和若干子系統(tǒng)等五個(gè)部分。14.常溫下，硅二極管的開(kāi)啟電壓約迪，導(dǎo)通后在較大電流下的正向壓降約QTV;鍺二極管的開(kāi)啟電壓約 02V，導(dǎo)通后在較大電流下的正向壓降約

3、SV。15. 在某放大電路中，晶體管三個(gè)電極的電流如圖所示，由圖可知：(1)電極分別為 C,E,B ; (2)B約為 40 ; (3)管子類(lèi)型為PNP 型。16. 放大電路產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度對(duì)三極管的影響。17. 為了放大從熱電偶取得的反映溫度變化的微弱信號(hào)，放大電路應(yīng) 采用直接耦合方式。18. 功率放大電路的主要作用是向負(fù)載提供信號(hào)功率，需要較大的信號(hào)電壓和電流。19. 電流源電路的輸出電阻越大，其恒流特性越好。20. 根據(jù)石英晶體的電抗頻率特性曲線，當(dāng)f=fs時(shí)，石英晶體呈純阻性；當(dāng)fsffp時(shí)，石英晶體呈 感性；當(dāng) ffp時(shí)，石英晶體呈容性。21.產(chǎn)生正弦波自激振蕩的相位條件為

4、a( )f( ) 2n；幅值條件為A )F( ) 1。22. 分另【J 從 LPF、HPF、BPF 禾口 BEF 中選擇一詞填空。(1) LPF 的直流電壓放大倍數(shù)就是它的通帶電壓放大倍數(shù)。(2) BPF 在 f=0 或意即頻率足夠高)時(shí)的電壓放大倍數(shù)均等于零。(3) 在理想情況下，HPF 在 fis時(shí)的電壓放大倍數(shù)就是它的通帶電壓放大倍數(shù)。(4) 在理想情況下，BEF 在 f=0 與 fis時(shí)的電壓放大倍數(shù)相等，且不等于零。23. 同模擬相比，數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是它的離散性。一個(gè)數(shù)字信號(hào)只有兩種取值，分別表示為“0”和 “124. A/D 轉(zhuǎn)換的一般步驟包括米樣、保持、量化和編碼_25. 衡量

5、A/D 轉(zhuǎn)換器性能的兩個(gè)主要指標(biāo)是轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換時(shí)間。26. 時(shí)序模塊中的基本單元是觸發(fā)器。27. 寄存器分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器。28. 色環(huán)電阻器第一環(huán)為棕色，第二環(huán)為灰色，第三環(huán)為紅色，第四環(huán)為金色，則該電阻器的標(biāo)稱(chēng)值是 _Q,允許偏差是 _ 。29. 工作在放大狀態(tài)的三極管可作為模擬器件，工作在截止和飽和狀態(tài)的三極管可作為數(shù)字一器件。30. 請(qǐng)列出至少三個(gè)電阻器的主要特性參數(shù)：標(biāo)稱(chēng)值、允許偏差、額定功率、溫度系數(shù) _31. 請(qǐng)列出至少三個(gè)電容器的用途：旁路(去耦)、耦合、濾波、調(diào)諧等。32. 在應(yīng)用電路中，通常在電磁繼電器的線圈端并聯(lián)一個(gè)二極管，則該二極管的功能是保護(hù)_該線圈(續(xù)流)

6、。33. EEPROM 存儲(chǔ)器掉點(diǎn)后，其內(nèi)部數(shù)據(jù)將不 _34. 鎖相環(huán)由鑒相器(或相位比較器)、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器三部分組成。35. 目前手機(jī)等通訊設(shè)備的電路裝配技術(shù)廣泛采用SMT (表面貼裝技術(shù))。.選擇題(20 題)1.一個(gè) NPN 型晶體管在電路中正常工作，現(xiàn)測(cè)得UBE0,4.電路如圖，若圖中的電路出現(xiàn)故障，且經(jīng)測(cè)量得知UE0、UcVCC。故障的原因是下列四種之一，請(qǐng)判明是(D)。(A)RC開(kāi)路(B)RC短路(C) Re短路(D) Rb1開(kāi)路5.電路如圖所示。設(shè)運(yùn)放是理想的器件，電阻R1和 Rf取值合適，R=100kQ,C=0.01 卩 F，則振蕩頻率約為( B )。2.3.UBC0

7、,UCE0,則此管工作區(qū)為(A )。(A)飽和區(qū)(B)截止區(qū)(C)放大區(qū)二極管(忽略其正向壓降)電路如圖所示，輸出電壓U。值為(A)(A)0V(B)4V(C)6V(D)12V電路如圖，設(shè) DZ1的穩(wěn)定電壓為 5V ,DZ2的穩(wěn)定電壓為 7V，兩管 正向壓降均為 0V，在正常 Ui輸入下，輸出UO的值為(A)(A)5V(B)7V(C)6V(D)0VilUkClre斗v -槪in6Vo-憐(A)15.9Hz(B)159Hz(C)999Hz(D)99.9Hzr-n6.在下列邏輯電路中，不是組合邏輯電路的有（ D ）（A） 譯碼器（B） 編碼器（C）全加器（D）寄存器7.下列觸發(fā)器中沒(méi)有約束條件的是（

8、 D）（A）基本 RS 觸發(fā)器（B）主從 RS 觸發(fā)器（C）同步 RS 觸發(fā)器（D）邊沿 D 觸發(fā)器8.一段導(dǎo)線的電阻與其兩端所加的電壓（B）（A）定有關(guān)（B）定無(wú)關(guān)（C）可能有關(guān)9.1 度電可供 220V 40W 的燈泡正常發(fā)光的時(shí)間是（ C）（A）20h（B）45h（C）25h10. 串聯(lián)電容器的等效電容量總是（B）其中任一電容器的電容量。（A）大于（B）小于（C）等于11. NPN 型三極管處于放大狀態(tài)時(shí)，各電極電位關(guān)系是（A）（A）UCUBUE（B）UCUEUB（C）UCUBUE12. 二極管兩端加上正向電壓時(shí)（ B）（A） 一定導(dǎo)通（B）超過(guò)死區(qū)電壓才能導(dǎo)通（C）超過(guò) 0.7V 才導(dǎo)

9、通（D）超過(guò) 0.3V 才導(dǎo)通13. 欲對(duì)全班 43 名學(xué)生以二進(jìn)制代碼編碼表示，最少需要二進(jìn)制碼的位數(shù)是（B）（A）5（B） 6（C） 8（D）4314. 某數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸入為 8 位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)（D7D0），輸出為 025.5V 的模擬電壓。 若數(shù)字信號(hào)的最低位是“ 1”，其余各位是“ 0”，則輸出的模擬電壓為（ B）（A）1/2（B） 1/418. 與 TTL 門(mén)電路相比，（A） 制造工藝更復(fù)雜（C）功耗較小三. 簡(jiǎn)答題（ 12 題）1.請(qǐng)簡(jiǎn)述電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。答：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程是： （1）課題分析；（2）方案論證；（3）單元電路的設(shè)計(jì)、參 數(shù)計(jì)算和元器件選擇； （ 4）

10、EDA 仿真；（ 5）安裝和調(diào)試。2.請(qǐng)列舉在傳統(tǒng)和現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)方法（不少于五種）。答：（ 1 ）自底向上設(shè)計(jì)方法； （ 2）自頂向下設(shè)計(jì)方法； （ 3）層次式設(shè)計(jì)方法； （ 4）嵌入式設(shè) 計(jì)方法；（5）基于 IP 的系統(tǒng)芯片（SOC）的設(shè)計(jì)。3.答：簡(jiǎn)述手工焊錫基本操作的五步訓(xùn)練法。（ 1 ）準(zhǔn)備施焊； （ 2）加熱焊件； （ 3）熔化焊料； （ 4）移開(kāi)焊錫； （ 5）移開(kāi)烙鐵。(A)1V(B)0.1V(C)0.01V(D)0.001V15. 一個(gè) 16 選 1 的數(shù)據(jù)選擇器，其地址輸入端有（C）個(gè)。（A）1（B）2（C）4（D）816. 屬于組合邏輯電路的是（ B）（A）

11、觸發(fā)器（B）全加器（C）移位寄存（D）計(jì)數(shù)器17. 一個(gè) 4 位分辨率的電壓值是（單位是A/D 轉(zhuǎn)換器，參考電壓為V）（D）1V，則該 A/D 轉(zhuǎn)換器所能識(shí)別的最小模擬（C）1/8（D） 1/16CMOS 門(mén)電路（ C ）（B）成品率低（D）不能使用高于 5V 的4.答：簡(jiǎn)述電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的故障診斷技術(shù)。（ 1 ）觀察法：分為靜態(tài)觀察法和動(dòng)態(tài)觀察法； （2）測(cè)量法：分為電阻法、電壓法、電流法、波形法和邏輯狀態(tài)法；（3）跟蹤法：分為信號(hào)尋跡法、信號(hào)注入法；（4）替換法：分為元器件替換、單元電路替換和部件替換；（5）比較法：分為整機(jī)比較法、調(diào)整比較法、旁路比較法和排除比較法。5.簡(jiǎn)述用 SSI

12、 器件設(shè)計(jì)組合邏輯電路的步驟。答：用 SSI 器件設(shè)計(jì)組合邏輯電路的步驟如下：（1）根據(jù)對(duì)電路邏輯功能的要求，列出真值表；（2）由真值表寫(xiě)出標(biāo)準(zhǔn)邏輯表達(dá)式；（3 ）化簡(jiǎn)和變換邏輯表達(dá)式，從而畫(huà)出邏輯電路圖。6.簡(jiǎn)述用 SSI 器件設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路的步驟。答：用觸發(fā)器及門(mén)電路設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路的一般步驟如下：（1 ）由給定的邏輯功能求出原始狀態(tài)圖；（2）狀態(tài)化簡(jiǎn)；（3 ）狀態(tài)編碼、并畫(huà)出編碼形式的狀態(tài)圖及狀態(tài)表；（4）選擇觸發(fā)器的類(lèi)型及個(gè)數(shù)；（5 ）求電路的輸出方程及各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程；（6）畫(huà)邏輯電路，并檢查自啟動(dòng)能力。7.簡(jiǎn)述數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。答：數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如下：（1）分析設(shè)

13、計(jì)要求，明確性能指標(biāo)；（2 ）確定總體方案；（3） 設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)（或單元電路）；（4 ）設(shè)計(jì)控制電路；（5）組成系統(tǒng)；（6 ）安裝調(diào)試，反復(fù)修改，直至完善；（7 ）總結(jié)設(shè)計(jì)報(bào)告。8.某放大電路在負(fù)載開(kāi)路時(shí)的輸出電壓的有效值為4V，接入 3kQ負(fù)載電阻后，輸出電壓的有效值降為 3V，據(jù)此計(jì)算放大電路的輸出電阻。答：已知放大電路的開(kāi)路電壓Uo4、UO3V、RL3k，于是有UORLRORL據(jù)此可解出Ro 1ko9.請(qǐng)仔細(xì)閱讀如下圖的電路，簡(jiǎn)述各運(yùn)放的功能，并寫(xiě)出V01、V02、VO的表達(dá)式。12答：A1 為反相加法器，A2 為電壓跟隨器（或同相緩沖電路）， A3 為差分減法電路。2.有一個(gè)由理想運(yùn)放

14、構(gòu)成的電路如圖所示，求該電路的電壓增益。答：因輸入的是差模信號(hào)，所以運(yùn)放 Ai和A的輸出仍然是差模信號(hào)。電阻Ri、F2和 RG支路的中點(diǎn)必為交流的零 電位點(diǎn)。所以可把 Ai和A分別看成同 相比例運(yùn)算電路。A6組成差動(dòng)運(yùn)算電 路，當(dāng) R=R=R 時(shí)，電壓增益Au匕 冬UiiUi2R3RG10.如圖所示為某音頻信號(hào)放大電路， 請(qǐng)分析圖中所示的所有電阻和電容在該電路中的主要功能或作用。答：圖中，C1、C2 起電源濾波作用；C3 起耦合、隔直作用；C4 和 R1 組成低通濾波電路, 濾掉高頻信號(hào)；RP1 起信號(hào)衰減作用。四分析題（10 題）1.試分析晶體管串聯(lián)反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過(guò)程。12通過(guò)調(diào)節(jié)

15、RG可以方便(1)試導(dǎo)出濾波器增益U?0的表達(dá)式。Ui確定電路通帶增益 Aup、特征頻率 fo的值。(3)畫(huà)出電路增益的幅頻特性曲線。答：(1)3-凹103)=10.6 Hz_；丁W-5f/Hz4.已知反相滯回比較器如圖(a)所示，A 為理想運(yùn)放，輸出電壓的兩個(gè)極限值為土5V ,D 為理想二極管，輸入電壓 ui的波形如圖(b)所示。試畫(huà)出相應(yīng)的輸出波形。答：當(dāng) u=+5V 時(shí)，D 導(dǎo)通，閾值電壓 Uthi=3.5V ;當(dāng) Uo=-5V 時(shí)，D 截止，閾值電壓 Uth2= UREF=2V。輸出波形如下圖5.如圖所示橋式整流電容濾波電路。已知RL=50Q,C=1000 卩 F，用交流電壓表量得U2

16、=20V。如果用直流電壓表測(cè)得的UO(AV)有下列幾種情況：(1) 28V , (2) 18V , ( 3) 24V ,(4) 9V，試分析它們是電路分別處在什么情況下引起的(指電路正?；虺霈F(xiàn)某種故障)。答：(1)有電容濾波，RL開(kāi)路的狀態(tài)，UO=1.4U2。有負(fù)載RL，電容 C 開(kāi)路的狀態(tài)，UO=0.9U2。電路正常，UO=1.2U2。(4)電容 C 開(kāi)路，并且整流電路中有一個(gè)二極管開(kāi)路，即整流電路為半波整流狀態(tài)，此時(shí)，UO=0.5U2。6.指出圖中的 5V 穩(wěn)壓電路是否有錯(cuò)誤。如有錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谠娐坊A(chǔ)上加以改正，最多只 允許加兩個(gè)電阻。改正后答：原圖有錯(cuò)誤，因?yàn)榫w管無(wú)偏置電流，穩(wěn)壓管也沒(méi)

17、有電流通路。改正后的電 路如右圖所示，電路中增加的電阻 R 既為晶體管提供偏流，也為穩(wěn)壓管提供了電 流通路，同時(shí)作為穩(wěn)壓管的限流電阻，起到保護(hù)穩(wěn)壓管的作用。7.圖中畫(huà)出了兩個(gè)用三端集成穩(wěn)壓器組成的電路，已知電流lw=5mA。（1）寫(xiě)出圖 中IO的表達(dá)式，并算出其具體數(shù)值。（2）寫(xiě)出圖（b）中UO的表達(dá)式，并算出當(dāng) R2=5Q時(shí)的具體數(shù)值。（3）請(qǐng)指出這兩個(gè)電路分別具有什么功能。答： (1)(2)圖(a)為恒流源電路，圖(b)為輸出可調(diào)的穩(wěn)壓電源。8.分析圖示由 74LS161 構(gòu)成的電路。(1) 畫(huà)出完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。畫(huà)出 Qd相對(duì)于 CP 的波形，說(shuō)明是幾分頻， Qd的占空比是多少?答： (

18、1)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖所示。Qd相對(duì) CP 為 10 分頻，Qd的占空比是 50%。9.求：如圖，已知： R1=200Q、R2=300Q、R3=R4=50(D、6= C2=C3=0.01F, 1 )由哪幾部分電路構(gòu)成。2)延長(zhǎng)時(shí)間調(diào)節(jié)那些參數(shù)并計(jì)算3) 按下即響調(diào)節(jié)那些參數(shù)4) 改變聲調(diào)調(diào)節(jié)那些參數(shù)五.設(shè)計(jì)題(10 題)1.試用 W317 三端集成穩(wěn)壓芯片設(shè)計(jì)制作輸出電壓為+7V 的直流穩(wěn)壓電源。答：2.試用運(yùn)放 741 芯片設(shè)計(jì)制作一階低通濾波器，要求截止頻率為10kHz，電路增益為 1。答：3.試用 555 定時(shí)器設(shè)計(jì)制作振蕩頻率 f=10Hz 的脈沖波形發(fā)生器。(1) 畫(huà)出相應(yīng)電路；(2) 計(jì)算電路相關(guān)參數(shù)。4.試采用與非門(mén)和共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管設(shè)計(jì)一個(gè)顯示譯碼器，顯示的字型為答：首先列出字型與電路狀態(tài)的真值表，因只有六個(gè)字型，需要A、B、C 三個(gè)控制變量。三個(gè)控制變量可以確定八個(gè)字型，現(xiàn)在是六個(gè)，多余的二個(gè)可