电子线路设计测试--思考题 22页

目录目录1第一章测量误差分析与实验数据处理实验与思考题2第二章电子线路基础实验与思考题3第三章低频电子线路设计实验与思考题7第四章高频电子线路设计实验与思考题10第五章数字逻辑电路设计实验与思考题13第六章综合性电子线路系统设计实验与思考题17第八章电子线路计算机辅助分析与设计19第九章可编程逻辑器件的开发与应用实验与思考题20第十章通用电子仪器及其应用实验与思考题21第十一章高频电子仪器及其应用实验与思考题22 第一章测量误差分析与实验数据处理实验与思考题1.1.1现有两块电压表，一块表的量程为150V,其精度等级为0.5级；另一块表的量程为15V,精度等级为2.5级。欲测量10V左右的电压，另一块表的量程为15V,精度等级为2.5级。欲测量10V左右的电压，问选用哪块电压表测量更准确？为什么（通过分析计算冋答）？1.1.2如题1.1.2图所示，该电路为一电阻分压电路。根据电阻分压原理$二％/2二6V用一内阻用二20kQ的直流电压表测量，结果并不等于6V,为什么？求电压表的测量值人及测量的相对误差％。1.1.3对某信号源的输出频率f进行8次测量，数据如下:序号2345678m8•00O1127•00O118•00o11no147•00o18111A7•00o1612求有限次测量的数学期望的估计值〃⑴、均方差的估计值“兀）。设置信概率尺95%,试估计被测频率的真值齐所处的范围。1.1.4用数字电压表测量某直流电压％,测量数据如下:序号1234567891010.110.110.110.110.110.110.110.110.110.1V2730532434试问：测量中有无可疑数据？有无变值系差？设置信概率尺90%,求被测电压的真值仏所处的区间（用计算机解题）。1.2.1测量晶体二极管2AP9的伏安特性，其测量数据如下:K/V0.00.10.20.30.40.5厶/*100222496110024555456求该二极管的伏安特性曲线及其函数表达式（用计算机解题）。1.2.2已知某四次函数式的实验数据如下所示:X-2.0-0.40.21.04.0y24.000-0.269-0.0770.000480.000求插值点x二-1.5,-1.0,-0.2,0.0,0.4,0.&1.5,2.0时对应的函数值y（x）,并根据插值后的实验数据绘制实验曲线（用计算机解题）。 第二章电子线路基础实验与思考题2.1.1用万用表判别普通二极管、稳压二极管、变容二极管、晶体三极管(PNP与NPN)的极性。用晶体管特性图示仪测量普通二极管、稳压二极管的伏安特性及主要性能参数人、厂。要求在坐标纸上绘制特性曲线并标注人、厂的值。2.1.2用稳压电源或干电池测发光二极管的极性。与发光二极管相串联的电阻应如何选取？1.1.3在晶体管图示仪上测量晶体三极管3DG6、3AX31的输入、输出特性,主要性能参数〃、卩、厶沁顾。要求在坐标纸上绘出所测的特性曲线并标岀主要性能参数的值。2.1.4在晶体管图示仪上测量场效应管3DJ6的转移特性曲线，输出特性曲线及主要性能参数Zdss、兀及&2要求在坐标纸上绘出所测的特性曲线并标出主要性能参数的值。2.1.5在实际应用中，如何选择普通晶体二极管？试结合图2.1.1进行说明。2.1.6发光二极管的限流电阻有何作用？若将1只红色与1只绿色的发光二极管并联后使用，并用一乳白色罩盖上会呈什么颜色？请实验观察。2.1.7在图2.1.3(c)所示电路中，若比较器的输出端不接两只背靠背的稳压二极管，输出电压的幅度为多少？若只接1只(或正向或反向接法)，输出电压的幅度又为多少？2.1.8根据图2.1.5所示的几种晶体管功能电路，选择一种你感兴趣的电路进行安装与实验。调整后的实验参数与图中参数有可能不同，为什么？2.1.9在图2.1.5所示的几种电路中，用到了哪些晶体管，这些晶体管各有什么特点，在电路中的作用为何？2.1.10与晶体三极管相比，场效应管有何优越性？根据图2.1.6所举的几种电路加以说明。2.2.1测试运放"741的性能参数厶、几、血、的BW、S及心,并与表2.1.1所示的典型值相比较。2.2.2为什么测量运放的开环电压增益久时，信号源的输岀频率应尽量选低？2.2.3用万用表粗测皿741、|1A747器件，如何判断其是否损坏？2.2.4对屮741运放如何实现调零？调零结果如何？为什么交流电压放大器不需要调零？2.2.5对于图2.2.15(b)所示电路参数，若三角波的幅度K=1V,Z尸仇二5ms(三角波的频率/^lOOHz),试计算方波的幅度、所限制的高频电压增益血及频率盜，并用实验证明计算结果。2.2.6按照图2.2.18(b)所示电路，设计振荡频率/o=lkHz的双T型正弦波振荡器，并进行实验，说明影响电路起振、波形失真及稳定性的主要因素。若将此电路作为电子门铃电路，哪些参数应进行调整？并制作一电子门铃。2.2.7设计一宽度可调的矩形波发生器（提示：在图2.2.19（a）电路中，接入两只二极管），画出设计的电路图，并进行实验。2.2.8设计一解下列二元一次方程组的运算电路：y=2x+42y=2-x已知直流电压冷二-0.2V,怡二-0.4V（提示：采用运放构成的加、减运算电 路，式中常数项为已知电压结或沧与反馈支路的电阻运算的结果）。对所设计的电路进行实验（注意调零），测出枚y的电压值，并与理论值进行比较，分析误差产生的原因。2.2.9设计一方波-三角波发生器，要求方波的频率7o=lkHz,幅度+监二+&•-V（运放的正向饱和电压），三角波的幅度此2二3m,0并说明三角波的输出幅度与哪些参数有关？为什么？2.2.10图2.2.20所示的阶梯波发生器电路中，单结晶体管T的作用为何？可否由晶体三极管来完成？2.2.11根据晶体管特性图示仪测晶体管特性曲线的原理（见第三篇），设计一可在示波器上显示品体管输岀特性曲线的电路（提示：该电路由矩形波发生器，锯齿波发生器，阶梯波发生器等电路组成）。2.2.12题2.2.12图所示为一“精密”全波整流电路，它可以克服只有当二极管的正向压降大于0.3V（错管）或者0.7V（硅管）时才开始导通的缺点。试分析该电路的工作原理，按照图中给出的参数进行实验，观测输入输出电压的波形。2.3.1根据TTL、CMOS门电路的主要参数定义，设计测试电路对74LS00,CC4011的参数进行测试。2.3.2用74LS04或CC4069六反相器设计一个时钟脉冲源，要求输出频率/o=lkHzo2.3.3在图2.3.3（a）所示的去抖动开关电路中，当开关S从1转到2时，输岀端Q的波形如何变化？当S从2转到1时，Q的波形乂如何变化？分别画出其波形。2.3.4如题2.3.4图所示，用74LS03驱动一只发光二极管D和74LS00的两个门，为使电路正常工作，负载电阻久及D的限流电阻兀应取多大值？设输入脉冲频率为1kHz,观测片，％,心及总的波形。2.3.5题2.3.5图所示电路为采用CMOS门电路构成的脉冲相位检测器，试分析电路的工作原理，并用实验证明。 74IS03[Ri74LS004TJULjitl+5VCD4070丄CD4069题2.3.5图3300题2.3.4图2.3.6在图2.3.2所不脉冲调制与解调电路中，为了在脉冲调制信号的咼电平期间获得5个载波，人，C的值应如何设计，用实验证明。2.3.7用TTL或CMOS门电路设计一单稳触发延时电路,要求延迟时间和二Is,用LED指示。2.4.1分频器与计数器有何异同？举出儿个实际电路进行说明。X(N4-322.4.2*1可分频电路的含义是什么？试用D触发器设计一个一I$丿分频电路，安装该电路并测试电路各点的输出波形。2.4.3用JK触发器设计一个同步单脉冲产生电路。要求消除开关的抖动现象并观察输出波形。2.4.4图2.4.4所示的“1”检出电路可否用74LS76代替74LS107?为什么？2.4.5图2.4.5所示的八度咅产生器可否用74LS04代替CC4069构成咅频振荡器？为什么？2.4.6非重触发单稳态触发器与可重触发单稳态触发器有何区别？举例说明。2.4.7用集成单稳态触发器74LS121(221)或74LS123或CC4098等设计一脉冲发生器，要求输出频率盜二0.lHz~10kHz,占空比为50%~90%可调节。2.4.8用集成单稳态触发器设计一脉冲丢失检测电路，设正常工作时的脉冲频率为1kHz的方波。若有脉冲丢失，则用发光二极管或蜂鸣器报警。2.4.9用集成单稳态触发器设计一个任意分频系数川的分频器。2.4.10安装如图2.4.8所示的电路。观测各点波形，计算如诊的值并与测量值比较，分析测量误差。2.5.1利用555组成的单稳态触发器，设计以下电路，并进行实验调整与制作。①触摸控制灯要求手触摸金属片(或导线)时，床头小电珠亮10s,作为晚上看手表时间用。②分频器设吋钟脉冲的频率为1kHz,要求输出脉冲的频率为10Hzo③倍频器设时钟脉冲的频率为500Hz,要求输出脉冲的频率为lkllzo2.5.2利用555组成的多谐振荡器，设计以下电路，并进行实验。①品体管测试器插上被测品体管，发声，说明晶体管是好的。声音越大,0值越高。若无声，说明晶体管己坏。要求能够测试PNP型与NPN型的晶体三极②运算放大器测试器设被测运放为MA741o如果)liA741是好的，则两只 发光二极管轮流导通发光；如果发光二极管不亮，说明M741已损坏。①时钟信号发生器要求具有标准秒脉冲输岀及lkHz、20Hz~20kHz内任意频率的信号，且脉冲信号的占空比可调。2.5.3报警电路：水位报警、超速报警、防盜报警。报警用的检测器根据用途自行选定。2.5.4利用555组成的施密特触发器实现波形变换，将三角波变成方波。 第三章低频电子线路设计实验与思考题2.1.1分别增大或减小电阻汕、&、R.、屁及电源电压+$,对放大器的静态工作点Q及性能指标有何影响？为什么？3.1.2加大输入信号％时，输出波形可能会出现哪几种失真？分别是由什么原因引起的？3.1.3影响放大器低频特性无的因素有哪些？采取什么措施使心降低？为什么？3.1.4提高电压放大倍数川会受到哪些因素限制？采取什么措施较好？为什么？3.1.5一般情况下，实验调整后的放大器的电路参数与设计计算值都会有差别，为什么？3.1.6测量静态工作点时，用万用表分别测量晶体管的各极对地的电压，而不是直接测量电压血、隘及电流厶°，为什么？3.1.7测量放大器性能指标況、&、仏及〃於吋，是用晶体管毫伏表或示波器分别测量输入、输出电压，而不是用万用表测量，为什么？3.1.8测量输入电阻人及输出电阻允时，为什么测试电阻斤要与人或丘相接近？3.1.9调整静态工作点时，鵝要用一固定电阻与电位器相串联，而不能直接用电位器，为什么？2.1.10用实验说明图3.1.9所示电流串联负反馈电路，改善了放大器的哪些性能？为什么？3.2.1测量场效应管源极跟随器的静态工作点禺、怎、仏及厶吋，采用什么方法？对测量仪表有何要求？3.2.2测量场效应管的输入电阻人时，应考虑哪些因素？为什么？2.2.3为什么场效应管输入端的耦合（隔直）电容C一般只要0.02pF左右（它比晶体管的耦合电容要小得多）？3.2.4对于图3.2.7所示的源极跟随器电路，为什么要接电阻构成分压式偏置电路？2.2.5场效应管源极跟随器的频率响应兀、兀与哪些参数有关？为什么？3.2.6场效应管源极跟随器的跟随范围与哪些因素有关？为什么？3.2.7将图3.2.7所示电路改接成场效应管共源电压放大器，并测试放大器的主要性能指标力Y、R、丘及£.、f\O2.2.8熟练掌握场效应管主要参数入厶ss及皿的测试方法。在用图示仪测量场效应管特性时，为什么要将“阶梯选择”开关置于“伏/级”位置？2.2.9为什么场效应管电压放大器的放大倍数一般没有晶体管的电压放大倍数大？3.2.10场效应管源极跟随器与晶体管射极跟随器各有哪些优缺点？各有哪些用途？2.3.1使RPT,即用导线将RPi短接，则传输特性曲线有何变化？为什么？如果用1000的电阻代替RR,则传输特性曲线又有何变化？为什么？VC 2.3.2增加哌，观察传输特性曲线的线性区、非线性区及限幅区，并记录开始岀现上述各区域时的叫值。2.3.3使信号发生器的输出频率迟从100Hz开始增加（始终维持％d=20mV不变），直到示波器上显示如题3.3.3图所示的传输特性曲线时，记下此时对应的£值。问：传输特性曲线为什么会出现这种变化？除了频率还有哪些因素也会造成这种现象？用实验证明之，并解释原因。3.3.4如果用一固定电阻&（几二10kQ）代替恒流源电路，即将凡接在-%：e与RPi的滑动端Z间，输入共模信号J,在源极加一个0.5Q/3W的取样电阻到地，用比较器LM393设计一个电流采样电路，当电机绕组通电时，要求绕组屮的电流保持在1.2A不变，将采样电路的输岀信号％反馈到功放管的输入端，使功放管受嗜和％的控制。请设计出满足上述要求的电路，并分析其工作原理。4.7.6请用两片CC4013、一片CC4052、一片CC4023，设计出一个具有“自启动”功能的三相六拍环形分配器，且能进行正、反转控制。 第八章电子线路计算机辅助分析与设计8.1.1编写图3.3.6所示差分放大器的输入源文件，要求进行交流分析、瞬态分析，打卬输出幅频特性、相频特性及差模传输特性曲线。8.1.2编写图3.6.5〜3.6.8所示的低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器及带阻滤波器的输入源文件，要求含有子电路与库文件调用语句，并对上述滤波器进行交流分析、瞬态分析，打印输岀幅频特性和相频特性曲线。8.2.1用PSpice分析如图3.3.8所示差分放大器的静态工作点、交流特性、瞬态特性。并测量差分放大器的性能指标：传输特性曲线、差模电压增益九D、差模输入电阻凡1、差模输出电阻心及共模抑制比矗r等。&2.2用PSpice辅助分析与设计二阶RC有源滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器及带阻滤波器等（可参考本教材第三章第六节的有关电路）。要求测量滤波器的各项性能指标，如截止频率、增益、带宽、衰减速度等。按设计的参数要求组成电路，用仪器测量其性能指标并与PSpice分析的结果相比较。8.2.3用PSpice辅助分析与设计一个由运算放大器组成的RC双T正弦波振荡器（可参考本教材第二章第二节屮的有关电路）。要求振荡频率/o=500IIzo8.24用PSpice辅助分析本教材第四章第二节中的由晶体管组成的LC高频振荡器。要求振荡频率^=10.7MHz,输出幅度会IV。8.2.5用PSpice辅助分析与设计一个由555组成的秒脉冲发生器。8.3.1用Protelforwindows设计多功能数字钟的电路原理图（参考教材第五章第五节）与PCB电路板图。要求进行电气规则检查，产生无错误信息的报告文件。8.3.2在ProtelforwindowsF,如何查阅原理图的器件名与PCB图的器件的封装名，举例说明。8.3.3在原理图与PCB图中，如何修改或建立一个新器件的符号，举例说明。 第九章可编程逻辑器件的开发与应用实验与思考题8.1.1简单可编程逻辑器件有哪些种类？它们的共同特点是什么？8.1.2GAL16V8由哪儿部分电路组成？8.1.3比较GAL和PAL器件在电路结构形式上的异同点？8.1.4GAL16V8的OLMCS）宏单元分哪几种工作模式？说明每种模式的功能与工作原理。8.2.1什么是标识符？它有什么作用？8.2.2指出下面标识符哪些是合法的，哪些是不合法的，为什么？HELLO7_$4hellok5inputHEL.LoP_hThis_is_a_IongidentifierAnotherlongldentifier9.2.3简速“-3”、J二”和“二”的含义，指出它们在什么情况下使用？9.2.4写thABEL-HDL源文件的主要结构，说明各段的作用。9.2.5怎样使用“ISTYPE”说明一个管脚或节点为寄存器输出？9.2.6ABEL-I1DL语言描述逻辑功能的表达式有哪几种？写出它们对应的说明语句，并比较它们的特点。9.2.7说明“@Repeat5{II,}”的含义。9.2.8用ABEL-HDL语言中的符号&（与），#（或），！（非），$（异或）整理（编译）下面一组逻辑函数表达式：Y]=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCDY2=ABCD+ABCDy3=ab+cd+bcY4=AB+AB9.2.10试用GAL16V8设计一个将8421BCD码转换为余三码的逻辑电路。9.2.11试用GAL16V8设计一个可控二进制计数器，当输入控制变量M=0时，计数器工作在15进制；M=1时工作在30进制。9.3.1什么是工程文件？如何建立工程项目？为了避免出现错误，Synario建议在建立工程项目时应该怎样做？9.3.2怎样建立一个内含ABEL-HDL语言的逻辑元件符号？9.3.3在仿真时，为了观看某一波形，应该怎样操作？9.3.4简述采用ALL-11编程器对GAL16V8编程的步骤。9.4.1列表说明CPLD器件与GAL器件的区别。9.4.2简述CPLD的基木组成，说明它有哪些特点。9.4.3简述FPGA的基本组成，说明它有哪些特点。9.4.4对可编程器件进行编程由哪些方法？简述各自的特点。9.5.1叙述用可编程逻辑器件进行电路设计与开发的基本步骤。9.5.2什么是分层次的电路设计方法？叙述分层次设计电路的基本过程。9.5.3已知输入信号的频率为32768Hz,要求输出信号的频率为1Hz,试设计此电路。 第十章通用电子仪器及其应用实验与思考题8.1.1在用信号发生器的输出电压测量放大器的幅频特性时，应注意什么问题？为什么每改变一次信号频率，都要调节信号发生器的输出幅度旋钮使其幅度保持不变？10.1.2为什么信号发生器的输出电压幅度在接入被测电路后可能会发生变化？其变化程度与什么因素有关？10.2.1用示波器测量交流电压的大小及周期时，如何才能保证其测量精度？为什么不能用普通万用表來测量较高频率的信号电压？8.2.2在使用TektronixTDS210型数字示波器时，如何利用光标功能和光标位移（垂直位移）旋钮来测量波形的峰-峰值电压、频率和周期？8.2.3用双踪示波器测量两个有相位差的电信号时，荧光屏上显示的是两个同相位的信号（即相位差为零），试分析是哪些方面使用不当造成的？8.2.4应该如何测试带有直流成分的交流电压信号？8.3.1在使用半导体管特性图示仪时，“功耗限制电阻”在测试屮起什么作用？改变其阻值大小，对显示的图形会产生什么影响？应怎样选择？8.3.2用晶体管特性图示仪测量晶体三极管之前，为什么要进行阶梯信号零电位调整？怎样进行调整？10.4.1当失真度测量仪的工作选择开关置于“校准”档时，失真度测量仪测得的是什么电压值？当选择开关置于“失真度”档时，失真度测量仪测得的乂是什么电压值？10.4.2为什么失真度测量仪在进行失真度测量前和测量后都必须进行校准？10.5.1如何用频率特性测试仪测量调频接收机的屮放谐振曲线？在测试过程中，如果存在工作不稳定或产生自激振荡现彖时，应采取哪些措施来消除？10.5.2在用频率特性测试仪测试由ULN2204构成的单片调频接收机的鉴频特性曲线时，如何调节S曲线的中心频率益和对称性？ 第十一章高频电子仪器及其应用实验与思考题8.1.1怎样才能使HP8640B的输出信号是射频频率为10MHz、调制频率为500Hz的调频信号？8.1.2当HP8640B用作频率计时，按下面板上的X10键与按下X100键，对测量有什么影响？为什么？11.3.1在测试线圈的电感量时，为什么要在仪器规定的频率点上进行？11.3.2直读法测量Q值时，为什么一定要将输入电压调到给定值（即定位表示于QX1处）？8.4.1BD5调制度测量仪中的“校准”开关在测量时起什么作用？11.4.2HP8901A调制度分析仪中的“校准”是怎样实现的？与BD5的校准有什么不同？11.4.3HP8901A调制度分析仪的“调制输出”插孔的信号，对于测量频偏和调制度有何用途？11.5.1哪些参数设置错误会使EE5113输出信号无频偏？11.5.2用EE5113测量频率时，要将其测量准确度提高到1X1（T"£,应采取什么措施？