電子線路CAD仿真與綜合設(shè)計參考答案

第四章基礎(chǔ)性電路分析設(shè)計與仿真4.1在圖4-5所示電路中，若負載電阻值不變，改變電容C的值，輸出波形將有何變化?半波整流是一種利用二極管的單向?qū)щ娦?，將大小和方向都隨時間變化的交流信號除去半個波的整流方法，輸出電壓的極性取決于二極管的連接方式。二極管構(gòu)成的雙向限幅電路與穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的雙向限幅電路有何區(qū)別?限幅電路，顧名思義就是限制信號幅度的電路。限幅電路應(yīng)用廣泛，常用于整形、過壓保護及波形變換等。根據(jù)限制輸出信號幅度的方向，限幅電路又分為上限幅、下限幅和雙向限幅。4.23.對于N溝道結(jié)型場效應(yīng)管，若Ads取負值，則對特性有什影?P道結(jié)場效應(yīng)管VG和Vols又該如何取值?限幅電路，顧名思義就是限制信號幅度的電路。限幅電路應(yīng)用廣泛，常用于整形、過壓保護及波形變換等。根據(jù)限制輸出信號幅度的方向，限幅電路又分為上限幅、下限幅和雙向限幅。4.容C2的作用是什么?若去掉，則對輸出結(jié)果有什么影響?電路中若沒有電容C2，Re對有用的交流信號也具有負反饋作用，此時會使放大器的交流增益降低，為了消除Re對交流信號的負反饋，一般都在其兩端并聯(lián)一個旁路電容，這樣對于交流信號，Q1的發(fā)射極相當于直接接地，放大器具有較高的交流增益，這就是旁路電容的作用之一。4.35.各電路在分析之前為什么要先計算靜態(tài)工作點?靜態(tài)工作點用于小信號分析(AC分析），用于推算傳輸函數(shù)。常見半導(dǎo)體器件的小信號模型的各參數(shù)都是和其工作狀態(tài)相關(guān)，比如不同的端電壓，電流會有不同的小信號模型。所以在推算傳函之前，需要確定各器件的端電壓電流，對應(yīng)的就是整個電路的靜態(tài)工作點，這里的靜態(tài)是相對于小信號來說的。還有一種是推算沖擊響應(yīng)，也要先計算0時刻的電路狀態(tài)，也可以把0時刻叫做靜態(tài)工作點。6.若電路中的負載RL作為全局參數(shù)進行參數(shù)掃描，則對電壓增益有什么影響?場效應(yīng)體管的直流工作點當輸入信號是幅度為0.1V、頻率kHz的正信號時，繪出輸出電阻RL兩端的波形。4.47.負反饋對放大器性能的影響取決于反饋深度，能否說1+AF越大，負反饋效果越好?為什么?當輸入電壓幅度為100mV時，電壓增益的幅頻和相頻特性曲線，分析該電路屬于何種放大電路;1kHz時的輸入電阻和輸出電阻。8.結(jié)合仿真結(jié)果，分析負反饋結(jié)構(gòu)對放大器性能指標的影響。在放大電路中引入負反饋，可以改善放大電路的工作性能，如引入電壓反饋，就可以穩(wěn)定輸出電壓，電流反饋，可以穩(wěn)定輸出電流，減小非線性失真、展寬通頻帶等等。4.59.基本的差分放大電路如果要調(diào)節(jié)工作點電流，除改變VCC和VEE的電壓值外，還能如何調(diào)整?差動放大電路常采用雙端輸入、雙端輸出的方式。即將兩個輸入信號，分別接在兩個晶體管的基極與地之間，輸出信號則從兩個三極管的集電極之間取出。10.分析差分放大電路對共模信號的抑制作用與哪些參數(shù)有關(guān)。共模信號的抑制，零漂干擾的抑制。4.611.為什么在求LM324的幅頻特性和相頻特性時，掃起始頻率的取值要?。枯敵黾壱话悴捎没パa對稱推挽電路，以獲得輸出足夠大的電壓.和電流及盡可能小的輸出電阻。集成運放的帶負載能力強，可用于信號的運算、處理、變換和測量，還可以用來產(chǎn)生正弦或非正弦信號。12.R2和R3電阻大小關(guān)系對分電路是否有影響?有什么影響？取值過大會導(dǎo)致采樣的數(shù)據(jù)比較小，影響精度；分壓電阻的精度要求高，溫漂系數(shù)要小電阻值要大于運放輸出的負載能力，分壓電阻最好使用相同電阻的串并聯(lián)電路組成，這樣可以消除不同電阻的溫飄差異看輸出電流大小,還有就是跟后級的阻抗匹配電阻的比例關(guān)系是確定了輸出電壓的大小，電阻的大小，影響到反饋進芯片的電流的大小，對芯片的輸出有保護的作用。4.713.在文氏橋振蕩器中，R的取值對電路有什么影響?r值越大，輸出電容的RMS電流值顯著增加，所以增大r值對輸出電容極其不利，很容易造成電容功耗巨大，發(fā)熱嚴重，影響變換器的效率。14.電容C1的不同取會影響哪個性能參數(shù)?DC偏壓特性和電容頻率特性。4.815.將L形網(wǎng)絡(luò)中的X1和X2兩種原件性質(zhì)互換，對式(4-23）-式（4-26）及阻抗變換特性是否有影響?增大負載的LC網(wǎng)絡(luò)如圖443(a)所示，和構(gòu)成了L形結(jié)構(gòu)，R為實際的負載，R為端口等效負載，經(jīng)過變化后，和R分別等效為和R。減小負載的LC網(wǎng)絡(luò)如圖4-43(b)所示，同樣，和構(gòu)成了L形結(jié)構(gòu)，R為實際的負載，R為端口等效負載，經(jīng)過變化后，和R分別等效為和R。16.在將圖4-43左圖等效轉(zhuǎn)換為右圖時，除阻抗值要相等外，還需要考慮哪個參數(shù)?電容頻率特性。4.917.整理實驗數(shù)據(jù)，分析哪些參數(shù)取值的不同對電壓增益有影響。增益的大小與所選用的晶體管的型號、品質(zhì)因數(shù)、通頻帶等參數(shù)均有關(guān)。其中，品質(zhì)因數(shù)和通頻帶均與LC諧振回路的選頻特性有關(guān)。18.分析負載RL阻值的變化對通頻帶的影響。單調(diào)諧放大器負載阻值變小，放大器增益變小、通頻帶寬帶變寬。4.1019.如何驗證功放電路工作在丙類狀態(tài)?丙類調(diào)諧功率放大器有欠壓、臨界、過壓3種工作狀態(tài)，分別對應(yīng)于晶體管的放大、臨界和飽和區(qū)3個工作區(qū)域。其中臨界狀態(tài)為最佳工作狀態(tài)，此時輸出功率最大，效率較高。工作在臨界、欠壓狀態(tài)時，集電極電流是單峰的余弦脈沖，而工作在過壓狀態(tài)時，集電極電流是中間出現(xiàn)了凹陷的余弦脈沖。20.基極偏置電壓和負載的取值大小對功放的工作狀態(tài)、輸出電流波形、諧振回路Q值輸出電壓幅度有何影響？1，丙類功放放大的是大信號，輸入信號源的幅值應(yīng)合理設(shè)置。2.為使電壓增益大于10倍(20dB)，負電阻RL和偏置電壓E的值應(yīng)不斷調(diào)。電阻太小會使LC諧振回路的Q值過小，從而選擇性差;而RL太大容易進入到過壓狀態(tài)，管子飽和，出現(xiàn)凹陷的電流。因此電阻要適當取大一點，若出現(xiàn)了過壓狀態(tài)，則可以通過調(diào)整偏置電壓回到臨界狀態(tài)。4.1121.在丙類倍頻器電路中，晶體管工作在何種狀態(tài)?此時是否還有過壓、臨界、欠壓等狀態(tài)?使輸入信號頻率成倍增大的電路。在通信電路中，主要用在發(fā)射機的中間級，用來產(chǎn)生載波信號。采用倍頻電路可以降低主振頻率，提高電路穩(wěn)定性，同時擴展發(fā)射機的工作頻段和擴展頻偏等參數(shù)。22.要想實現(xiàn)較大n值的倍頻電路，本設(shè)計任務(wù)中的倍頻電路是否能滿足設(shè)計要求?為什么?略4.1223.在仿真時，為何要加一個瞬時激勵信號?實際電路中是如何處理的?因末級放大需要較大的電壓，而輸出信號電壓很低，無法直接連接，中間就要“激勵”。以電路電氣器件的實際尺寸(d)和工作\t"/item/%E5%AE%9E%E9%99%85%E7%94%B5%E8%B7%AF/_blank"信號的波長(λ)為標準劃分。24.若在石英晶體上串聯(lián)一個小電容，則對電路功能及振蕩頻率是否有影響?以接地點即分壓點為參考點，輸入和輸出是反相的，但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看，形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩，它們會稍微影響振蕩頻率，主要用與微調(diào)頻率和波形，并影響幅度。4.1325.二極管調(diào)幅電路用于混頻時，V1和V2兩個輸入信號為何種信號?濾波器該如何設(shè)置?V1和V2為兩個輸入信號，當其中一個信號幅度足夠大，另外一個信號幅度足夠小時，VD1、VD兩個二極管均工作在開關(guān)狀態(tài)，具有導(dǎo)通和截止兩個狀態(tài)。導(dǎo)通和截止均受到大信號的控制,輸出信號中包含兩個輸入信號的相乘項。該電路不僅能用于調(diào)幅，還具有檢波和混頻功能。26.若該電路用于實現(xiàn)DSB信號的解調(diào)，則該如何設(shè)置兩個輸入信號及濾波器的類型和參數(shù)?若要輸出DSB信號，則輸出端還必須加一個濾波器，濾除無用分量。濾波器可在ABM庫中直接調(diào)用，確定濾波器的類型和參數(shù)值(帶寬、上下限頻率等)，也可以自行設(shè)計LC濾波器(根據(jù)選頻特性曲線設(shè)置參數(shù))。4.1427.在m取值一定的情況下，制信號頻率的改變對性失真形有什么影響?如果放大電路對信號的不同\t"/item/%E9%A2%91%E7%8E%87%E5%A4%B1%E7%9C%9F/_blank"頻率分量具有不同的\t"/item/%E9%A2%91%E7%8E%87%E5%A4%B1%E7%9C%9F/_blank"增益幅值，就會使輸出波形發(fā)生失真，稱為幅度失真；如果相對相移發(fā)生變化，稱為相位失真，兩者統(tǒng)稱為頻率失真。頻率失真是由電路的線性電抗元件引起的，其特征是輸出信號中不產(chǎn)生輸入信號中所沒有的新的頻率分量。28.R和C的值對檢波效率有什么影響?C和R越大，電容放電就越慢。因此電容的容量C越大，放電越慢，濾波效果就越好。4.1529.輸入FM信號的載波頻率取大于或小于LC諧振回路的諧振頻率，最后的鑒頻結(jié)果是否會有不同?沒有不同。30.在設(shè)計要求中，MOD的取值為10若MOD取其他值，則對最的鑒頻結(jié)果是否有影響?不會有影響。4.1631.競爭、冒險現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的?如何消除?在組合電路中，某一輸入變量經(jīng)過不同途徑傳輸后，到達電路中某一匯合點的時間有先有后，這種現(xiàn)象稱競爭；由于競爭而使電路輸出發(fā)生瞬時錯誤的現(xiàn)象叫做冒險。（也就是由于競爭產(chǎn)生的毛刺叫做冒險）。判斷方法：代數(shù)法（如果布爾式中有相反的信號則可能產(chǎn)生競爭和冒險現(xiàn)象）；卡諾圖：有兩個相切的卡諾圈并且相切處沒有被其他卡諾圈包圍，就有可能出現(xiàn)競爭冒險；實驗法：示波器觀測；解決方法：1：加濾波電容，消除毛刺的影響；2：加選通信號，避開毛刺；3：增加冗余項消除邏輯冒險。32.2輸入與非門能否實現(xiàn)所有的組合邏輯功能?利用反演率，一般組合邏輯電路（加法器、比較器、譯碼電路、編碼電路等）都可以用與非門來實現(xiàn)4.1733.JK觸發(fā)器沒有約束條，那么將K觸發(fā)器變換為RS發(fā)器還需要約束條件嗎?無論J和K為何值,都滿足RS=0.因此，JK觸發(fā)器的特征方程中不需要約束條件.34.邊沿觸發(fā)與電平觸發(fā)相比較，有哪些缺點、哪些優(yōu)點?邊沿觸發(fā)一般時間短，邊沿觸發(fā)一般時間都是us級的，響應(yīng)要快的，而電平觸發(fā)只須是高和低就可以了，沒時間要求，比如10s時間內(nèi)總是低電平，那么它也是觸發(fā)的，比如中斷計時或計數(shù)，最好用邊沿觸發(fā)，用電平觸發(fā)誤差會很大，電平觸發(fā)一般用于簡單報警，開關(guān)一類（時間要求不高）。4.1835.同步電路和異步電路的區(qū)別是什么?兩者各有哪些優(yōu)缺點?同步：所有觸發(fā)器共用一個觸發(fā)信號源CP，異步：所有觸發(fā)器沒有共用一個CP源，同步：優(yōu)點，所有觸發(fā)器的狀態(tài)同時刷新，信號延遲時間短，缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜異步：優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單，缺點，觸發(fā)器狀態(tài)刷新不同步，信號延遲可能會累積從而出現(xiàn)狀態(tài)異常。36.移位寄存器能否實現(xiàn)信號的傳輸延時功能?當CLK上升沿到來時，信號傳到輸出端需要一定的傳輸延遲時間。4.193