思考题及其答案
习题01
一、填空题
1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）到（0.78m μ ）范围内的电磁辐射称为光辐射。
2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。
3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），
但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。
二、概念题
1、视见函数：国际照明委员会（CIE ）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人
眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V (λ),或称视见函数。
2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦 (1W=1J/s)，是单位时间
内发射、 传播或接收的辐射能。
3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面
积。单位为 (瓦每球面度平方米) 。
4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐
射出的能量，单位为W ／sr(瓦每球面度)。
三、简答题
辐射照度和辐射出射度的区别是什么？
答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接收面所接收的辐射特
性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。四、计算及证明题
证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答：
222
4444R I R I dA d E R dA d E R I
I
===∴=
ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1
2222222221
122
12
11001001010E E L I
E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴=
= 又的距离为第二个探测器到点光源，
源的距离为设第一个探测器到点光 习题02
一、填空题
1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。
2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作
用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。
3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能
态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。
4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半
导体对光的吸收主要是（本征吸收）。
二、概念题
1、禁带、导带、价带：
禁带：晶体中允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围
称为禁带。
导带： 价带以上能量最低的允许带称为导带。
价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带。
2、热平衡状态：在一定温度下，激发和复合两种过程形成平衡，称为热平衡状态，此时载流子浓度
即为某一稳定值。3、强光注入、弱光注入：
强光注入：满足n n p n >>n n0p n0＝n i ×n i n n0 <Δn n ＝Δp n 条件的注入称为强光注入。 弱光注入: 满足n n p n >n n0p n0＝n i ×n i n n0 >Δn n ＝Δp n 条件的注入称为弱光注入。
4、非平衡载流子寿命τ：非平衡载流子从产生到复合之前的平均存在时间。三、简答题
1、掺杂对半导体导电性能的影响是什么？
答：半导体中不同的掺杂或缺陷都能在禁带中产生附加的能级，价带中的电子若先跃迁到这些
能级上然后再跃迁到导带中去，要比电子直接从价带跃迁到导带容易得多。因此虽然只有少量杂质，却会明显地改变导带中的电子和价带中的空穴数目，从而显著地影响半导体的电导率。
2、为什么空穴的迁移率比电子的迁移率小？
答：迁移率与载流子的有效质量和平均自由时间有关。由于空穴的有效质量比电子的有效质量
大，所以空穴的迁移率比电子的迁移率小。
3、产生本征吸收的条件是什么？ 答：入射光子的能量（h ν）至少要等于材料的禁带宽度。即()m E E h c g
g μλ24.10=?= 四、计算题
1、 本征半导体材料Ge 在297K 下其禁带宽度E g =0.67(eV)，现将其掺入杂质Hg ，锗掺入汞后其成为电离能E i =0.09(eV)的非本征半导体。试计算本征半导体Ge 和非本征半导体锗汞所制成的光电导探测器的截止波长。 解：()()()()()()m m m E m m m E i g μμμλμμμλ778.1309.024.124.1851.167
.024.124.10201======
2、某种光电材料的逸出功为1Ev ，试计算该材料的红限波长。（普朗克常数h ＝6.626×10-34(J.s)，光速C ＝2.998×108(m/s)，电子电量e ＝1.6×10-19库仑） 解：()()()m m m ch c
μμμ??νλ24.11
24.124.10000=====
习题03
一、概念题
1、光电效应：当光照射到物体上使物体发射电子、或导电率发生变化，或产生光电动势等，这种因
光照而引起物体电学特性的改变统称为光电效应。
2、光电发射第一定律：也称斯托列托夫定律。当入射光线的频谱成分不变时，光电阴极的饱和光电
发射电流I K与被阴极所吸收的光通量φK成正比。
3、光电发射第二定律：也称爱因斯坦定律。发射出光电子的最大动能随入射光频率的增高而线性地
增大，而与入射光的光强无关。
二、简答题
外光电效应和内光电效应的区别是什么？
答：外光电效应是物质受到光照后向外发射电子的现象，而内光电效应是物质在受到光照后产生的光电子只在物质内部运动而不会逸出物质外部。
习题04
一、概念题
1、光电探测器的响应度（或灵敏度）：光电探测器的输出电压V o或输出电流I o与入射光功率P之比。
2、热噪声：载流子无规则的热运动造成的噪声，又称为约翰逊噪声。
3、信噪比：在负载电阻R L上产生的信号功率与噪声功率之比。
4、量子效率：在某一特定波长上每秒钟内产生的光电子数与入射光量子数之比。
二、简答题
热电检测器件和光电检测器件的特点是什么？答：热电检测器件特点：①响应波长无选择性，它对从可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感。②响应慢，吸收辐射产生信号需要的时间长，一般在几毫秒以上。
光电检测器件特点：①响应波长有选择性，存在某一截止波长λ0，超过此波长，器件没有响应。
（λ＝10－2～20μm）②响应快，一般在纳秒到几百微秒。
习题05
一、简答题
1、光电倍增管的基本结构与工作原理是什么？
答：光电倍增管由光入射窗、光电阴极，电子光学输入系统(光电阴极到第一倍增极D1之间的系统)、二次发射倍增系统及阳极等构成。
工作原理：光子透过入射窗入射到光电阴极K上。此时光电阴极的电子受光子激发，离开表面发射到真空中。光电子通过电场加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极发射出比入射电子数目更多的二次电子。入射电子经N级倍增后，光电子就放大N次。经过倍增后的二次电子由阳极a收集起来，形成阳极光电流，在负载R L上产生信号电压。
2、光电倍增管的供电电路注意哪些问题？
答：(1)倍增管各电极要求直流供电，从阴极开始至各级的电压要依次升高，常多采用电阻链分压办法供电。流过电阻链的电流I R至少要比阳极最大的平均电流I am大10倍以上。
(2)供电电源电压稳定性要求较高。
(3)为了不使阳极脉动电流引起极间电压发生大的变化，常在最后几级的分压电阻上并联电容器。
(4)倍增管供电电路与其后续信号处理电路必须要有一个共用的参考电位，即接地点。
二、计算题
现有GDB-423光电倍增管的阴极有效面积为2cm2，阴极灵敏度为25μA/lm，倍增系统的放大倍数105，阳极额定电流为20μA，求允许的最大照度。
解：
()()()()
lx m lm A m A S A i E E
A i i S A M
i i M A
i I k k k I a k a 04.004.0251021021021020224445==???=?=∴?=Φ=?==∴==---μμμμ 习题06
一、分析题
红外报警电路如图所示，分析它的工作原理？
答：当光信号被阻挡时，光敏三极管处于截止状态，光敏三极管的集电极为高电平，即三极管基极为高电平，三极管饱和导通，三极管的集电极为低电平，驱动继电器J 工作，使开关闭合，电路形成回路，晶闸管控制端有效，晶闸管导通，报警器正常工作。S 为复位键。
当有光信号时，光敏三极管处于导通状态，光敏三极管的集电极为低电平，即三极管基极为低电平，三极管截止，三极管的集电极为高电平，驱动继电器不工作，开关保持断开状态，晶闸管控制端无效，报警器不工作。
二、画图解释题
用PN 结简图表示出光生电压的极性和光生电流的方向。
习题07
一、填空题
热电探测器是将辐射能转换为（热）能，然后再把它转换为（电）能的器件。
二、简答题
1、热电探测器与光电探测器比较，在原理上有何区别？
答：热电探测器件是利用热敏材料吸收入射辐射的总功率产生温升来工作的，而不是利用某一部分光子的能量，所以各种波长的辐射对于响应都有贡献。因此，热电探测器件的突出特点是，光谱响应范围特别宽，从紫外到红外几乎都有相同的响应，光谱特性曲线近似为一条平线。
2、热电探测器与普通温度计有何区别？
答：相同点：二者都有随温度变化的性能。
不同点：温度计要与外界有尽量好的热接触，必须达到热平衡。热电探测器要与入射辐射有最佳的相互作用，同时又要尽量少的与外界发生热接触。
3、简述辐射热电偶的使用注意事项。
答：⑴由半导体材料制成的温差电堆，一般都很脆弱，容易破碎，使用时应避免振动。⑵额定功率小，入射辐射不能很强，它允许的最大辐射通量为几十微瓦，所以通常都用来测量微瓦以下的辐射通量。⑶应避免通过较大的电流，流过热电偶的电流一般在1微安以下，决不能超过100微安，因而千万不能用万用表来检测热电偶的好坏，否则会烧坏金箔，损坏热电偶。⑷保存时不要使输出端短路，以防因电火花等电磁干扰产生的感应电流烧毁元件。⑸工作时环境温度不宜超过60℃。
习题08
一、概念题
1、电极化：电介质的内部没有载流子，所以没有导电能力。但是它也是由带电粒子——电子和原子
核组成的。在外电场的作用下，带电的粒子也要受到电场力的作用，它们的运动也会发生一些变化。例如，加上电压后，正电荷平均讲来总是趋向阴极，而负电荷趋向阳极。虽然其移动距离很小，但电介质的一个表面带正电，另一表面带负电。称这种现象为电极化。
2、居里温度：铁电体的极化强度与温度有关，温度升高，极化强度减低。升高到一定温度，自发极
化就突然消失，这个温度称为居里温度（或居里点）。
二、简答题
1、为什么由半导体材料制成的热敏电阻温度系数是负的，由金属材料制成的热敏电阻温度系数是正的？
答：⑴半导体材料制成的热敏电阻吸收辐射后，材料中电子的动能和晶格的振动能都有增加。因此，其中部分电子能够从价带跃迁到导带成为自由电子，从而使电阻减小，电阻温度系数是负的。⑵金属材料制成的热敏电阻，因其内部有大量的自由电子，在能带结构上无禁带，吸收辐射产生温升后，自由电子浓度的增加是微不足道的。相反，因晶格振动的加剧，却妨碍了电子的自由运动，从而电阻温度系数是正的，而且其绝对值比半导体的小。
2、简述热释电探测器的工作原理。
答：当红外辐射照射到已经极化了的铁电薄片时，引起薄片的温度升高。因而表面电荷减少，这就“释放”了一部分电荷。释放的电荷通过放大器转换成输出电信号。如果红外辐射继续照射，使铁电薄片的温度升高到新的平衡值，表面电荷也达到新的平衡，不再释放电荷。也就没有输出信号。而在稳定状态下，输出信号下降到零，只有在薄片温度有变化时才有输出信号。
三、计算题
1、可见光的波长、频率和光子的能量范围（给出计算公式）各是多少?
答：可见光的波长：0.38微米～0.78微米
频率：3.85×1410HZ ～7.89×1410HZ 【利用公式
n λνυ=】 光子能量：2.55×1910-J ～5.23×1910- J 【利用公式νh E =】
2、一块半导体样品,有光照时电阻为50Ω，无光照时为5000Ω,求样品的光电导。 答：有光照时的电导为：S G 0205011.==
无光照时的电导为：S G 000205000
12.== 故：该样品的光电导为S G G G 0198021.=-=
习题09
一、填空题
1、 发光二极管的发光亮度，基本上是正比于（电流密度）。
2、氦氖激光器以（直流）电源驱动。从结构上分（全内腔）（全外腔）（半内腔）激光器。
3、发光二极管是（注入式电致发光器件）器件，它能将（电）能转变为（光）能。
二、简答题
1、半导体发光二极管的发光原理
答：半导体发光二极管的材料是重掺杂的，热平衡状态下的N 区有很多迁移率很高的电子，P 区有较多的迁移率较低的空穴。由于PN 结阻挡层的限制，在常态下，二者不能发生自然复合。而当给PN 结加以正向电压时，沟区导带中的电子则可逃过PN 结的势垒进入到P 区一侧。于是在PN 结附近稍偏于P 区一边的地方，处于高能态的电子与空穴相遇时，便产生发光复合。这种发光复合所发出的光属于自发辐射，辐射光的波长决定于材料的禁带宽度g E ，即g
E eV m ?=
μλ241. 2、应用发光二极管时注意哪些要点？
答：⑴开启电压： 发光二极管的电特性和温度特性都与普通的硅、锗二极管类似。只是正向开启电压一般都比普通的硅、锗二极管大些，而且因品种而异。
⑵温度特性：利用发光二极管和硅的受光器件进行组合使用时，应注意到二者的温度特性是相反的。温度升高时，发光二极管的电光转换效率变小，亮度减弱。而硅的受光器件，光电转换效率却是增加的。所以使用时，应把二者放到一起考虑，注意其组合后的整体温度特性。
⑶方向特性：发光二极管一般都带有圆顶的玻璃窗，当利用它和受光器件组合时，应注意到这一结构上的特点。发光管与受光管二者对得不准时，效果会变得很差。
3、激光的产生有哪些条件？
答：⑴需要泵源,把处于较低能态的电子激发或泵浦到较高能态上去。⑵介质必须能发生粒子数反转,使受激辐射足以克服损耗。⑶必须要有一个共振腔提供正反馈及增益,以维持受激辐射的持续振。4、简述注入式半导体激光器的发光过程。
答：注入式半导体激光器的工作过程是，加外电源使PN 结进行正偏臵。正向电流达到一定程度时，PN 结区即发生导带对于价带的粒子数反转。这时，导带中的电子会有一部分发生辐射跃迁，同
时产生自发辐射。自发辐射出来的光，是无方向性的。但其中总会有一部分光是沿着谐振腔腔轴方向传播的，往返于半导体之间。通过这种光子的诱导，即可使导带中的电子产生受激辐射（光放大）。受激辐射出来的光子又会进一步去诱导导带中的其它电子产生受激辐射。如此下去，在谐振腔中即形成了光振荡，从谐振腔两端发射出激光。只要外电源不断的向PN结注入电子，导带对于价带的粒子数反转就会继续下去，受激辐射即可不停地发生，这就是注入式半导体激光器的发光过程。
5、光器和发光二极管的时间响应如何？使用时以什么方式（连续或脉冲）驱动为宜？
答：发光二极管：发光二极管的响应时间很短，一般只有几纳秒至几十纳秒。采用脉冲驱动的情况下，获得很高的亮度，但应考虑到脉冲宽度、占空度比与响应时间的关系。
半导体激光器：响应时间很短。半导体激光器的阈值电流都比较高，由于激光器工作时需要的电流很大，电流通过结和串联电阻时，将使结的温度上升，这又导致阈值电流上升。所以阈值电流很高的激光器，通常用脉冲电流来激励，以降低平均热损耗。习题10
一、填空题
光电耦合器是由（发光）器件与（光敏）器件组成的（电）－（光）－（电）器件。这种器件在信息传输过程中是用（光）作为媒介把输入边和输出边的电信号耦合在一起的。
二、简答题
1、简述光电耦合器件的电流传输比β与晶体管的电流放大倍数β的区别？
答：⑴晶体管的集电极电流远远大于基极电流，即β大；
⑵光电耦合器件的基区内，从发射区发射过来的电子是与光激发出的空穴相复合而成为光复和
电流，可用αI
F
表示，α为光激发效率（它是发光二极管的发光效率、光敏三极管的光敏效率及二
者之间距离有关的系数）。一般光激发效率比较低，所以I
F 大于I
C
。即光电耦合器件在不加复合放
大三极管时，β小于1。
2、简述光电耦合器件的特点。
答：⑴具有电隔离的作用。它的输入、输出信号完全没有电路联系，所以输入和输出回路的电平零电位可以任意选择。绝缘电阻高达1010Ω～1012Ω，击穿电压高达100～25KV，耦合电容小到零点几皮法。
⑵信号传输是单向性的，不论脉冲、直流都可以使用。适用于模拟信号和数字信号。
⑶具有抗干扰和噪声的能力。它作为继电器和变压器使用时，可以使线路板上看不到磁性元件。
它不受外界电磁干扰、电源干扰和杂光影响。
⑷响应速度快。一般可达微秒数量级，甚至纳秒数量级。它可传输的信号频率在直流和10MHz 之间。
⑸使用方便，具有一般固体器件的可靠性，体积小，重量轻，抗震，密封防水，性能稳定，耗电省，成本低，工作温度范围在－55℃～＋100℃之间。
三、分析题
光电耦合器件测试电路如图所示，分析它的工作原理。
S1开关接通后：
⑴S2开关没有接通，正常情况下LED是不发光的。如果它是发光的，则说明光电耦合器的接收端已经短路。
⑵S2开关接通，正常情况下LED发光，它的发光强度可以用电位器RP来调节。如果LED没有发光，则说明光电耦合器是坏的。习题11
一、填空题
1、光电成像器件包括（扫描成像器件）（非扫描成像器件）。
2、扫描型光电成像器件又称（摄像器件）。光电摄象器件应具有三种基本功能（光电变换）（光电信
号存储）（扫描输出）。
3、分辨率是用来表示能够分辨图像中明暗细节的能力。分辨率常用两种方式来描述（极限）分辨率
和（调制传递）函数。
习题12
一、概念题
1、转移效率：电荷包从一个势阱向另一个势阱中转移，不是立即的和全部的，而是有一个过程。
在一定的时钟脉冲驱动下，设电荷包的原电量为Q(0)，在时间t时，大多数电荷在电场的作用下向下一个电极转移，但总有一小部分电荷某种原因留在该电极下，若被留下来的电荷为Q(t)，则
转移效率η定义为转移的电量与原电量之比，即
()()
()0
Q
t
Q
Q-
=
η
2、转移损失率：电荷包从一个势阱向另一个势阱中转移，不是立即的和全部的，而是有一个过程。
在一定的时钟脉冲驱动下，设电荷包的原电量为Q(0)，在时间t时，大多数电荷在电场的作用下向下一个电极转移，但总有一小部分电荷某种原因留在该电极下，若被留下来的电荷为Q(t)，则
转移损失率定义为残留于原势阱中的电量与原电量之比，即
()
()0
Q
t
Q
=
η二、简答题
1、为什么CCD必须在动态下工作？其驱动脉冲的上、下限频率受哪些条件限制，应如何估算？
答：CCD是利用极板下半导体表面势阱的变化来储存和转移信息电荷的，所以它必须工作于非热平衡态。时钟频率过低，热生载流子就会混入到信息电荷包中去而引起失真。时钟频率过高，电荷包来不及完全转移，势阱形状就变了，这样，残留于原势阱中的电荷就必然多，损耗率就必然大。因此，使用时，对时种频率的上、下限要有一个大致的估计。
为了避免由于热平衡载流子的干扰，注入电荷从一个电极转移到另一个电极所用的时间t必须小于少数载流子的平均寿命。当时钟频率过高时，若电荷本身从一个电极转移到另一个电极所需的时间t大于时钟脉冲使其转移的时间T/3，那么，信号电荷跟不上驱动脉冲的变化，转移效率大大下降。 f上决定于电荷包转移的损耗率ε，就是说，电荷包的转移要有足够的时间，电荷包转移所需的时间应使之小于所允许的值。三、分析题
分析浮臵扩散放大器输出的工作原理。
答：V 1为复位管，R 1为限流电阻，V 1为输出管，R L 为负载电阻，C 为等效电容。电荷包输出前，要先给V 1的栅极加一窄的复位脉冲φR ，这时，V 1导通，C 被充电到电源电压，V 2管的源极S 2的电压也跟随上升接近于电源电压。φR 变为低电平以后，V 1截止，但V 2在栅极电压的控制下仍为导通状态。当电荷包经过输出栅OG 流过来时，C 被放电，V 2的源极电压也跟随下降，下降的程度则正比于电荷包所携带的电量，即构成输出信号。
习题13
一、填空题
1、变像管还是像增强管取决于（阴极材料）。如果对（红外或紫外）光线敏感，则它就是变像管；
如果它只对（微弱的可见）光敏感，则它就是像增强管。
2、变像管和像增强管都具有图像增强的作用，实现图像增强一般有两种方法：增强（电子图像密度）
和增强（增强电子的动能）。
3、增强电子图像密度，一般利用（二次电子发射）来实现； 增强电子动能，用增强（增强电场或
磁场的）的方法。
二、简答题
1、变像管？像增强管？像管和摄像管的区别？ 答：变象管是指能够把不可见光图象变为可见光图象的真空光电管。图象增强管是指能够把亮度很低的光学图象变为有足够亮度图象的真空光电管。
2、简述像管的工作原理。答：⑴目标物所发出的某波长范围的辐射通过物镜在半透明光电阴极上形成目标的像，引起光电发射。阴极面每一点发射的电子数密度正比于该点的辐射照度。这样，光阴极将光学图像转变为电子数密度图像。
⑵加有正高压的阳极形成很强的静电场，合理的安排阳极的位臵和形状，让它对电子密度图像起到电子透镜的作用，使阴极发出的光电子聚焦成像在荧光屏上。它还使光电阴极发射出来的光电子图象，在保持相对分布不变的情况下进行加速。
⑶荧光屏在一定速度的电子轰击下发出可见的荧光，这样，在荧光屏上便可得到目标物的可见图像。
习题14
1、已知硅光电二极管2DU2的灵敏度S i =0.55μA/μW ，结间漏臵电导G=0.02μS ，转折点电压U M =13V ，入射光功率从Φmin =15μW 变到Φmax =35μW ，供电偏电压为U b =55V 。
求：⑴取得最大线性输出电压下最佳负载R L 。⑵输出电压ΔU 。(3)输出电流ΔI 。
解：
S U S G U S GU G S GU U G i i i μ5113
3555002010000000...)(max max max
≈?+=+=+=∴+=ΦΦΦ ()()ΩM G R S U U U G G G U U U G L
L b L L
b 1621464013551351000000...≈=∴≈-?=-=
∴-=μ 又 ()()()V U U U V G G S U G U S GU U U G L i b L b L 72273520..)(max min max min
max max =-=∴≈+-=∴+=-?ΦΦ
A U G I I I L μ51072246403...)(min max ≈?==-=??
2、已知硅光电池2CR32的受光面积为5×10mm 2，在室温30℃，人射光照度为1000W/m 2的条件下，U OC =0.55V ，I SC =12×10-3A 。求能在200～700 W/m 2照度范围内，
求：⑴取得最大线性输出电压下最佳负载R L 。
⑵输出电压ΔU 。⑶输出电流ΔI 。
解：
V E
E U U U m W E W m A E I S V U A
I m W E T OC OC SC i OC SC 5407001012550101210002261321.ln .max ='+='=??==∴=?==--时的时
Ω45700
101254070707016=???='='=-....)(MAX i OC P OC M E S U I U R 从经验公式可知 ()V
E E S R I R U i M P M 27050010124526.)(min max =???=-==-??
mA A R U I M 60060452703====..)(?? 3、光敏电阻R 与R L ＝20k Ω的负载电阻串联后接于U b ＝12V 的直流电源上，无光照时负载上的输出电压为U 1＝20mV ，有光照时负载上的输出电压为U 2＝2V ，求 ①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值②若光敏电阻的光电导灵敏度S g ＝6×10－
6S/lx ,求光敏电阻所受的照度。 解：①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值的计算
L L L b b L L L R R U U R U R
R R U -=∴+=
ΩΩΩM K R R U U R mV
U K R V U L L L
b L L b 981111980202012.=-=∴===＝暗态时暗 ΩΩK R R U U R V
U K R V U L L L
b L L b 10022012＝亮态时亮-=∴=== ②光敏电阻所受的照度
lx lx S S S G E lx S E
G S S
G G G S R G S R G K R K R g g 65110610929106929101080110011980666....≈??==∴?==
∴≈∴==---光光暗亮光亮
亮暗暗亮暗又＝－＝＝＝＝ μμμΩΩ
4、已知CdS 光敏电阻的最大功耗为40mW,光电导灵敏度S g =0.5×10-6
S/lx 暗电导g 0＝0，若给其
加偏臵电压20V ，此时入射到光敏电阻上的极限照度为多少？
解：负载电阻为0时，光敏电阻流过的电流为最大。
()lx S G E E G S m S S R G K I U R m A A U p I V
U m W p g g P P g P P P P P 200105.0101.010*********
220210220
1040204006
4
max max max max 4min max 33max min 33
max max max 0=?==∴=
===
∴Ω=Ω?=?==∴=?=?==∴===------ 又 习题15
设计一套测量材料透过率的光电测试自动装臵，要求消除光源的不稳定性因素的影响。 ⑴绘出工作原理图。⑵绘出原理框图。⑶说明工作原理。
答：⑴工作原理图
⑵原理框图
⑶说明工作原理：
①在装上被测样品4之前，光屏处于最大吸收位臵，并使二通道的输出光通量相等，处于平衡状态。
②当插入被测样品之后，测量通道的光通量减少。此时若移动光屏改变透过率值使光屏上透过增大
恰好等于被测样品的吸收值，这就可以使二个通道重新达到平衡。
③光屏的移动由与之相连的指针机构9显示，指针的位臵和不同被测样品的透过率相对应。 ④这样，光屏或指针的位臵就是被测透过率的量度值，并在二通道的输出光通量相等时读出。习题16
设计一台有合作目标的光电测距装臵。说明工作原理。答：
⑴半导体激光器作辐射源A ，若在激光器供电电路中外加谐波电压U 0就能得到接近正弦的辐射光波，其初始相位和激励电压U 0相同。
()?
??=+=??? ??
+
=+??=?,,,,2102222m m m m m B A f
n C T n C
f ???ππ?π?π??λ＝可表示为：点的相移点传播到光波从＝则波长为
为设辐射光波的调制频率 ()m m f n C f n C t n C L L B A t B A ?+?=??=?=?=λπ
?π?22为
之间的距离和，则点所用时间为点传播到若光波从 ⑵在B 点设臵一个反射器（即协作靶），使从测距仪发出的光波经靶标反射在返回到测距仪，由测距仪的测相系统对光波往返一次的相位变化进行测量。
()
()()m m L m m L m m L S ???+=+?=?+?=22λ
λ
⑶相位测量技术只能测量出不足2π的相位尾数△φ，即只能确定余数△m ，因此当L 大于L S 时，用一把光尺是无法测定距离的。
当距离小于L S 时，即m =0时，可确定距离为：
()()??
? ??==+?=π?λ22???S S L m L m m L 习题17 1、光学目标 是什么？
答：不考虑被测对象的物理本质，只把它们看作是与背景间有一定光学反差的几何形体或图形景物。
2、简述黑白激光打印机的工作过程。
⑴打印机接收到计算机命令和打印数据后（如要求打印字母“B ”），在打印控制器或PC 处理器的作用下将待打印文本/图形转换为光栅位图数据，同时生成控制激光扫描器动作的脉冲电信号。
⑵在脉冲电信号的控制下，激光扫描器向感光鼓表面的指定位臵发射激光，激光束定位工作由发射棱镜的转动来辅助完成。感光鼓表面受到照射的区域，因光敏材料电阻发生变化，导致原有的正电荷消失。这样，感光鼓表面剩下的正电荷就会形成“文字潜影”。
⑶在转动过程中，碳粉盒的墨粉被吸附到电荷潜影区域。因墨粉带有负电，在静电吸引力下就会被附着在感光鼓的潜影区域，形成墨粉构成的影像。
⑷送纸机构将打印纸送入，在这个过程中打印纸会带上很强的正电荷。打印纸与感光鼓墨粉影像区域接触后，墨粉会在更强的静电作用力下转移到纸张上面，形成打印影像。之后，感光鼓继续转动，表面残余墨粉会被一个清洁器清除干净。当感光鼓转动一个周期之后，又会进入到下一个打印循环中去。
⑸热转印单元加热纸张，墨粉被熔化永久性固定，完成一个扫描行的打印。由于工作时感光鼓不断转动、墨粉连续被吸附、纸张持续被送入，最终完成整幅图像的打印工作。
南京理工大学紫金学院毕业生就业手续办理的有关规定 一、就业准备阶段 1、通过学院就业指导办公室、各地各级人才市场等就业平台了解就业形势、就业政策和办理就业手续的大致时间。 2、明确就业意向，制定自己的就业时间表，并做好重点工作的准备。 3、根据自己的就业意向，有针对性地制作个人简历等自荐材料； 4、领取江苏省教育厅统一印制的就业推荐表、就业协议书（大约在11月下旬发放），完善自荐材料。 二、就业双选阶段 1、通过学院就业网站、教育班通知、校园招聘会、校外人才市场等各类信息平台获取就业信息。 2、发现感兴趣的招聘信息后，通过网站、宣讲会、新闻媒介、实地考察、询问知情者等途径了解招聘单位。 3、通过提交自荐材料、参加招聘笔试和面试等与用人单位进行双选。 4、确定具体的就业意向后，与用人单位签订就业协议书。 5、将手续健全协议书第三联交至教育班，并由辅导员定期提交至学院就业指导办公室登记，作为毕业生派遣依据。 注：所谓手续健全是指，不仅在协议书上要加盖用人单位的章，还要加盖档案接收单位和用人单位上级主管部门的章，或是档案接收单位和用人单位上级主管部门出具的接收函。档案接收单位和上级主管部门可为同一单位，一般企业上级主管部门为当地人事局（人才市场）。 6、毕业生签约时一定要慎重，不可随意违约，若确因特殊情况需要更改就业意向的，可按照以下程序办理： （1）到就业指导办公室领取毕业生解除就业协议申请表，或者自行到学校就业指导网站下载并填写申请理由； （2）原、新单位签署意见并盖章，或由单位出具相关证明； （3）持旧的一式四份协议书和毕业生解除就业协议申请表到就业指导办公室
申请新的就业协议书； （4）手续完备后，15个工作日后到就业指导办公室领取新的就业协议书，原推荐表可继续使用。 7、如有协议书、推荐表遗失或损坏需要补办的，可按照以下程序办理： （1）至就业指导办公室查询遗失或损坏的协议书或推荐表号码； （2）在遗失的当地登报（必须是公开发行的报纸）申明，发布“遗失启事”；（3）到就业指导办公室领取协议书、推荐表补办申请表，或者自行到学校就业指导网站下载并填写补办理由； （4）持刊登过“遗失启事”的报纸和协议书、推荐表补办申请表到就业指导办公室申请新的就业协议书或推荐表； （5）手续完备后，15个工作日后到就业指导办公室领取新的就业协议书或推荐表。 三、毕业派遣阶段 1、毕业前己经将手续健全的协议书送至就业指导办公室的同学，于毕业离校时，学院统一办理并发放报到证、户口迁移证、转组织关系介绍信（党员同学）。 2、毕业后学院统一办理报到证，毕业生领取报到证后自行办理户口迁移证及转组织关系介绍信。 3、持报到证、户口迁移证以及转组织关系介绍信到单位或人才交流中心报到。 4、两年内报到证遗失的同学，根据江苏省教育厅的规定，首先到学院就业指导办公室查询报到证号，到市级以上公开发行的报刊上刊登原报到证声明作废的遗失启事，需刊登姓名、毕业院校及15位报到证号，例：×××遗失报到证，××学校，号码××××××××，声明作废。带上刊登过“遗失启事”的报纸到学校就业指导办公室登记，由学院到江苏省高校招生就业指导中心代办报到证。 5、报到证遗失补办自毕业起超过2年的不再办理，但可以办理有关证明。办理流程为： （1）到学院就业指导办公室查询报到证号； （2）到市级以上公开发行的报刊上刊登原报到证声明作废的遗失启事，需刊
简单介绍一下自己，10、11两次考研，10年812机械原理只考了97分（实在是。。。)，11年137，现在已经顺利被录取，在这里和大家分享一点自己两次考专业课的经验和教训。零、机械原理还是电子技术基础 10年考完后听别人说电子技术比机械原理简单，分数一般都较高，11年因为10年已经复习过一次，而且感觉学机械出身的如果连老本行都学不好，岂不是很没出息，所以还是选择了机械原理。后来和专业课老师比较熟之后听说他也给命题人说过难度不平衡的事。考完后感觉11年是比10年简单，而一起复习电子技术的同学说题型比往年有变化，且略难。这个只是我周围的感觉，不能代表整体。到底考哪门，看你的喜好吧。 一、用的资料 1教材 教材一共使用了两本，一本本校王华坤范元勋老师编写的《机械设计基础上册》，一本东南大学郑文纬、吴克坚编写的《机械原理》两本书的主要区别是本校教材比较精炼，内容少，有听课的笔记。东大教材的教材堪称经典，原理推导非常详细，课后题多，且可以找到其他出版社专门编写的答案，适合仔细研究。 两本教材以本校为主，交替使用。 2习题集 习题集主要用了两本，一本是本校机械原理教研室编写的《学习指南和自测题集》（网上称为本校题库共207页），一本图书馆借的清华大学出版社出的机械原理习题集，具体名字记不清了，是蓝色封面，16开的。其他还有随便翻翻的哈工大机械原理的配套解答，但是用的不多,只是看看题型和解题方法。 3真题及答案 真题只做了04~10年的七套题，因为再往前几年的和现在的考试内容较为不同，参考价值不是太大。 答案是绝对没有官方正式版公布的，这是命题老师的明确答复。目前有三个版本，一个是同学给的一份99~10年手写版答案，一个是EBXG（某机构缩写）的一本打印版不全的答案，还有一份是一起复习的研友找的另一个手写版，质量一般。恩B翔G版本的错题较多，方法也不合理，和本校老师所讲的不一样，题目要求速度图解法，他却用瞬心法。手写版的也有错题，但质量好一些。不可盲目轻信答案，有疑问一定要多找老师，他们可以给出更丰富的信息。 二、时间安排 10月14日开始复习，用了三周左右的时间只翻课本，这段时间专门用来理清概念，练习推导公式。然后花十天天做完《学习指南和自测题集》。之后总结错题，看书，推公式。这段时间结束后，基本所有的公式都可以不看书的推导出来了。 11月23日开始做04年真题，平均四天一套真题， 12月20日开始整理真题错题，复习习题集错题。 12月28日开始针对错题专项复习，如飞轮设计、各种四杆机构设计、凸轮设计、杠杆法、等效运动模型、自锁分析等等。 1月5日左右在东大教材上自选一些没有考过的题目做 最后五天看真题错题，重做10真题。 如果信心不足，可以再提前两周左右复习。 三、复习建议 有四个 1、11年比10年多考40分，我觉得主要原因在于对基本概念和公式的理解比较清晰（试卷变简单也是一个原因）。弄明白概念，知道每个公式、原理是怎么来的，才算把这个知识点
高频实验报告 实验名称：二极管包络检波实验 姓名： 学号： 班级：通信 时间：2013.12 南京理工大学紫金学院电光系
一、 实验目的 1.加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。 2.掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波（AM ）解调的方法。了解滤波电容数值对AM 波解调影响。 3.了解电路参数对普通调幅波（AM ）解调影响。 图4-1是二极管大信号包络检波电路，图4-2表明了大信号检波的工作原理。输入信号)(t u i 为正并超过C 和1R 上的)(0t u 时，二极管导通，信号通过二极管向C 充电，此时)(0t u 随充电电压上升而升高。当)(t u i 下降且小于)(0t u 时，二极管反向截止，此时停止向C 充电并通过L R 放电，)(0t u 随放电而下降。充电时，二极管的正向电阻D r 较小，充电较快，)(0t u 以接近)(t u i 上升的速率升高。放电时，因电阻L R 比D r 大的多（通常Ω=k R L 10~5），放电慢，故)(0t u 的波动小，并保证基本上接近于)(t u i 的幅值。如果)(t u i 是高频等幅波，则)(0t u 是大小为0U 的直流电压（忽略了少量的高频成分），这正是带有滤波电容的整流电路。当输入信号)(t u i 的幅度增大或减少时，检波器输出电压)(0t u 也将随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压)(0t u 就随着调幅波的包络线
而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压)(0t u 的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。 2.二极管大信号包络检波效率 检波效率又称电压传输系数，用d η表示。它是检波器的主要性能指标之一，用来描述检波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。d η定义为： cm a m cm a m d U m U U m U ΩΩ= = )()(调幅波包线变化的幅度检出的音频电压幅度η 当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压0U ，则d η定义为 cm cm d U U U U 00)()(== 检波电压的幅值整出的直流电压η 这两个定义是一致的，对于同一个检波器，它们的值是相同的。由于检波原理分析可知，二极管包络检波器当C R L 很大而D r 很小时，输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅，故d η略小于1，实际上d η在80%左右。并且R 足够大时， d η为常数，即检波器输出电压的平均值与输入高频电压的振幅成线性关系，所 以又把二极管峰值包络检波称为线性检波。检波效率与电路参数L R 、C 、0r 以及信号大小有关。它很难用一个简单关系式表达，所以简单的理论计算还不如根据经验估算可靠。如要更精确一些，则可查图表并配以必要实测数据得到。 3.二极管大信号包络检波器输入电阻 输入电阻是检波器的另一个重要的性能指标。对于高频输入信号源来说，检波器相当于一个负载，此负载就是检波器的等效输入电阻in R 。 d L in R R η2~- 上式说明，大信号输入电阻in R 等于负载电阻的一半再除以d η。例如 Ω=k R L 1.5，当d η=0.8，时，则Ω=?= k R in 2.38 .021 .5。 由此数据可知，一般大信号检波比小信号检波输入电阻大。 3.二极管大信号包络检波器检波失真
课程名称: 建筑美学
指导教师: 梁伟 班级: 14环境2班 姓名: 吴凯 学号: 20141107219 中西建筑美学比较 【摘要】由于中国和西方历史文化起源不同，中西方民族各自发展出有明显差异的哲学观念、文化传统、性格气质和审美心理等。这些无形的因素内在地影响着建筑艺术的文化内涵。本文尝试从建筑材料与结构、建筑布局、装饰色彩、艺术风格、美学价值等方面存在的差异来分析中国传统建筑与西方传统建筑的差异。 【关键词】中西方建筑；文化艺术差异；装饰；材料；外观；建筑美学 中国是世界四大文明古国之一，有着悠久的历史，劳动人民用自己的血汗和智慧创造了辉煌的中国建筑文明。中国传统建筑在古老而悠远的东方大地上，以其规划严整的伦理秩序、天人合一的时空观念、重生知礼的现世精神而迥异于西
方，儒学规范、老庄风神铸就了她光彩照人的绮丽风姿和独具品格的美学特征，是东方极具魅力的一种“大地文化”。古代世界的建筑因着文化背景的不同，曾经有过大约七个独立体系，其中有的或早已中断，或流传不广，成就和影响也就相对有限，如古埃及、古代西亚、古代印度和古代美洲建筑等，只有中国建筑、欧洲建筑、伊斯兰建筑被认为是世界三大建筑体系，又以中国建筑和欧洲建筑延续时代最长，流域最广，成就也就更为辉煌。 悠悠千载，中国传统建筑文化，深受儒、道、释三家文化濡染，而尤为孔子为代表的儒家文化为巨。柳诒徵在《中国文化史》一书中曾说：“孔子者中国文化之中心也，无孔子则无中国文化。自孔子以前数千年之文化赖孔子而传，自孔子以后数千年之文化赖孔子而开。”在中国古代思想文化史上，儒学历经汉代经学、宋明理学、清代朴学等文脉渐进流变，形成了一股波澜壮阔的文化洪流，强有力地影响了中华民族的文化心理，塑造了中华民族的民族性格，孕育了中国传统建筑的美学神韵，映射着光辉灿烂的哲学智慧。 一、中西方古代建筑文化上的差异 1.讲求“天人合一”的中国古典建筑 中国古代发源地是以黄河流域为主,其气候温和,国家经济发展以农耕为主,所 以人们相信丰收离不开自然的恩赐,讲究“天人合一”,崇尚自然,顺其自然,将人与 天地万物紧密联系在一起和谐发展。因此中国建筑注重因地制宜,讲究风水,这一点园林建筑就有所体现,“虽为人作,宛若天开”,充分表现出建筑与自然的和谐意境。另外,中国古建筑也受着周礼之制的影响,如宫廷建筑———北京故宫,平面讲究 中轴对称,纵深布局,三朝五门,前朝后寝,创造了高低错落,起伏开阖的群体空间, 象征了九五之尊、皇权至上的思想。古代中国人认为“天圆地方”,因此北京天坛总平面北墙呈圆形,南为方形,即取此意。标志性建筑祈年殿,优美的体型和高超的艺术处理,被人喻为我国古代最优美的建筑之一;其平面形式为圆形,周边12根柱,象征12个月,中心四根金柱,意为四季;外观为三重攒尖顶,处于三层汉白玉石台基之上,高处周围苍松翠柏之上,使人感觉屋顶就是天穹,令人海阔天空,好似天地相合 之处。
操作系统试题库一, 选择题 第一部分：操作系统概述 1.在计算机系统中,操作系统是(B). A. 一般应用软件 B.核心系统软件 C.用户应用软件 D.系统支撑软件 2.( D)不是基本的操作系统. A,批处理操作系统B,分时操作系统 C,实时操作系统D,网络操作系统 3.关于操作系统的叙述(D)是不正确的. A."管理资源的程序" B."管理用户程序执行的程序" C."能使系统资源提高效率的程序" D."能方便用户编程的程序" 4.操作系统的发展过程是(A ) A.设备驱动程序组成的原始操作系统,管理程序,操作系统 B.原始操作系统,操作系统,管理程序 C.管理程序,原始操作系统,操作系统 D.管理程序,操作系统,原始操作系统 5.操作系统是一种(B ). A, 应用软件B, 系统软件 C, 通用软件D, 工具软件 6.计算机系统的组成包括(B ). A,程序和数据B, 计算机硬件和计算机软件 C,处理器和内存D,处理器,存储器和外围设备 7.下面关于计算机软件的描述正确的是(B ). A,它是系统赖以工作的实体 B,它是指计算机的程序及文档 C,位于计算机系统的最外层 D,分为系统软件和支撑软件两大类 8.财务软件是一种(C). A,系统软件B,接口软件C,应用软件D,用户软件 9.世界上第一个操作系统是(B). A,分时系统B,单道批处理系统 C,多道批处理系统D,实时系统 10.允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是(A). A,分时系统B,单道批处理系统 C,多道批处理系统D,实时系统 11.操作系统是一组(C ). A,文件管理程序B,中断处理程序 C,资源管理程序D,设备管理程序 12.现代操作系统的两个基本特征是(C)和资源共享.
机械原理 课程设计说明书 设计题目：牛头刨床 设计日期：20011年07 月09 日 目录 1.设计题目 (3)
2. 牛头刨床机构简介 (3) 3.机构简介与设计数据 (4) 4. 设计内容 (5) 5. 体会心得 (15) 6. 参考资料 (16) 附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析 附图2：摆动从计动件凸轮机构的设计 附图3：牛头刨床飞轮转动惯量的确定 1设计题目：牛头刨床 1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。 2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。 3.）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为7000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量，刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。 3、机构简介与设计数据 3.1.机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固 结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
南京理工大学紫金学院课程考试答案
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南京理工大学紫金学院课程试卷答案 一. 填空题（10分，每空1分） [1]从电磁角度来看，一个磁极对应电机圆周的电角度为 。 [2]为了使三相对称，通常令一个极域内每相所占的圆弧区域相等，这个区域称 。 [3] 异步电动机根据转子结构的不同可分为 鼠笼式 和 绕线式 两类。 [4] 绕线式异步电动机转子串入适当电阻起动时，起动转矩将 增加 ，起动电流将 减小 ，其原因是 提高了转子的功率因数 。 [5] 汽轮同步发电机稳定极限角δ . [6] 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网发出 感性 无功功率，欠励时从电网吸收 感性 无功功率。 三. 简答题（4×5分） 1．为了得到三相对称的基波电势，对三相绕组安排有什么要求？ 1、三相绕组的构成（包括串联的匝数、节距、分布等）应相同，而且三相绕组轴线在空间应分别互差1200电角度。 2、两相绕组通以两相电流是否会产生旋转磁势？单相绕组的磁势的振幅是多少？它具有什么性质？ 两相绕组通以两相电流会产生旋转磁势。单相绕组的磁势是脉振磁势，振幅为：11110.9 p w I N F K P 3、异步电机转子静止与转动时，转子边的电量与参数有何变化？ 答: 异步电机转子静止时转子边的电量与参数有E 2、X 2、I 2他们的频率都是f 1 异步电机转转动时转子边的电量与参数有E 2s 、X 2s 、I 2s 不仅他们的大小与转子静止时不等, 而且都是他们的频率f 2=s f 1.
12 综合题 1.一操纵机构如图示，原动件1绕O 匀速转动，通过2驱使3运动。已知R 112= cm ， R 220= cm ， R l l l l O O O O O O O O 31223313074=====cm,cm,cm ，试： （1）按比例画出机构运动简图； （2）构件1作匀速整周转动时，构件3是作整周转动还是摆动？用数学式证明。 2.试 列 举 出 五 种 能 将 连 续 回 转 运 动 转 换 为 直 线 运 动 的 机 构 ， 要 求 画 出 机 构 示 意 图 , 写 上 机 构 名 称 。 3.在图示轮系中，已知z z z z 13462288===,, ，试求： （1）传动比i 16； （2）该机构的自由度F ，并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。 4.转动轴线互相平行的两构件中，主动件作匀速转运，从动件作往复摆动，若要求主动 件每转动一周，从动 件往复摆动一次，试： （1）确定采用什么机构（至少确定两种机构）； （2）画出其简图； （3）简单说明设计该机构尺寸时应注意哪些问题。 5.在图示机构中，已知?ω116050010=== , mm,rad /s h ,构件3的重量Q 310=N ，生产阻力P r N =100 ，其余构件的重量和惯性力不计，试：
（1）写出速度和加速度向量方程式，作速度和加速度多边形图，确定在图示位置 时构件 3的速度和加速度的大小及方向； （2）计算构件3的惯性力P I3，并在构件3上标明方向； （3）计算作用在构件3上的力P r 、Q 3，P I3等效到构件1上的等效力矩M ，并标明其方向。 r 6.图示正切机构中，已知x l AD ====50100104511 mm, mm, rad/s, ω? ， 构件3的质量m 3 10= kg ，其它构件质量忽略不计。作用在D 点的驱动力F d N =10 （重力加 速度g =10 m /s 2），试： （1）用相对运动图解法求C 点的速度r v C 和加速度r a C ； （2）计算构件3的惯性力P I3，并求作用在C 点的阻力F r 。 7.已知平底从动件凸轮机构，其中S 1为凸轮的质心，R =100 mm ，O O R 1=， O S R 112=，构件1的质量m 110= kg ，构件2的质量m 21= kg 。构件1的角速度 ω110=πrad /s ，且为常数，转向如图示。加在构件2上的载荷F 2100= N ，试在图示位 置?130= 时， 求： （1）高副低代后的机构简图； （2）从动件2的速度和加速度（用相对运动图解法）； （3）求作用在凸轮1上的平衡力矩。（忽略重力作用，但需考虑构件的惯性力。）
南京理工大学紫金学院课程试卷答案 一.填空题（10分，每空1分） [1]从电磁角度来看，一个磁极对应电机圆周的电角度为。 [2]为了使三相对称，通常令一个极域内每相所占的圆弧区域相等，这个区域称。 [3] 异步电动机根据转子结构的不同可分为鼠笼式和绕线 式两类。 [4] 绕线式异步电动机转子串入适当电阻起动时，起动转矩将增加，起动 电流将减小，其原因是提高了转子的功率因数。 [5] 汽轮同步发电机稳定极限角 δ. [6] 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网发出感性无功功率，欠励 时从电网吸收感性无功功率。 三. 简答题（4×5分） 1．为了得到三相对称的基波电势，对三相绕组安排有什么要求？ 1、三相绕组的构成（包括串联的匝数、节距、分布等）应相同，而且三相绕组轴线在空间 应分别互差1200电角度。 2、两相绕组通以两相电流是否会产生旋转磁势？单相绕组的磁势的振幅是多少？它具有什
么性质？ 两相绕组通以两相电流会产生旋转磁势。单相绕组的磁势是脉振磁势，振幅为：11110.9 p w I N F K P = 3、异步电机转子静止与转动时，转子边的电量与参数有何变化？ 答: 异步电机转子静止时转子边的电量与参数有E 2、X 2、I 2他们的频率都是f 1 异步电机转转动时转子边的电量与参数有E 2s 、X 2s 、I 2s 不仅他们的大小与转子静止时不等, 而且都是他们的频率f 2=s f 1. 4、同步电动机中的隐极式和凸极式各有什么特点？ 答: 同步电动机的转子，按照它的磁极结构特点，可分为凸极式和隐极式两种。 （1）凸极式转子有明显凸出的磁极，凸极电机的特点是气隙不均匀，转子磁极中心附近气隙最小，磁阻也小。而在转子磁极的几何中线处气隙最大，磁阻也大，磁导最小。凸极式转子结构简单，制造方便，制成多极比较容易，但机械强度较低，所以它适用于低速、多极同步电机。同步电动机大多数也是容量较大、转速较低的凸极同步电机。 （2）隐极式转子则没有明显凸出的磁极，隐极式转子制造工艺比较复杂，但它的机械强度较好，适用于极数少、速度高的同步电机。 由于凸极式转子的结构和加工工艺比较简单，而且在过载能力和运行的稳定性方面都比隐极式转子好，所以除了高速的大容量的同步电动机采用隐极外，一般都采用凸极式。 三. 计算题（70分） 1、（13分）已知一台三相6极交流电机，定子是双层分布短距绕组，频率50f =Hz ，定子槽数136Z =槽，线圈节距156 y τ=（τ是极距），定子绕组Y 接，线圈匝数2y N =匝，气隙基波每极磁通是10.80Φ=Wb ，绕组并联支路数22a =。求：（1）基波绕组系数1w k ；（2）基波相电势1p E ；（3）基波线电势1l E 。 解： 36626Z p τ===，1556 y τ== 1分 115sin sin sin 0.96592262 p y k y π ππτ==== 1分 每极每相槽数 362263 Z q pm ===? 1分
信号与系统实验报告 实验名称： 线性时不变系统 姓名： 学号： 班级：通信 时间：2013.5 南京理工大学紫金学院电光系
一、 实验目的 1、 掌握线性时不变系统的特性; 2、 学会验证线性时不变系统的性质。 二、实验基本原理 线性时不变系统具有如下的一些基本特性。 1.线性特性（包含叠加性与均匀性） 对于给定的系统，11()()x t t 、y 和22()()x t t 、y 分别代表两对激励与响应。 对于叠加性：当11()()x t y t ??→,22()()x t y t ??→ 则1212()()()()x t x t y t y t +??→+ 图2.1 对于均匀性： 当()()x t y t ??→, 则()()kx t ky t ??→,0k ≠ 图2.2 综合以上，则当激励是1122()()k x t k x t ?+?时，则对应的响应为 1122()()k y t k y t ?+?。对于线性时不变系统，如果起始状态为零，则系统满足叠加 性与均匀性(线性性)。 2.时不变特性 对于时不变系统， 当11()()x t t ??→y , 则1010()()x t t t t -??→-y
图2.3 3. 微分特性 对于线性时不变系统，当()()x t t ??→y 则 ()() dx t dy t dt dt ??→ 图2.4 4. 因果性 因果系统是指系统在时刻0t 的响应只与0t t =和0t t <时刻的输入有关。 也就是说，激励是产生响应的原因，响应是激励引起的后果，这种特性称为因果性。通常由电阻器、电感线圈、电容器构成的实际物理系统都是因果系统。 二、 实验内容及结果 记录实验过程中的输入输出波形。 1、线性特性 1）.叠加性观察 （1） 设置信号产生模块为模式3（11） ； （2） 用按键1使对应的“信号A 组”的输出1-x 2信号（信号A 组的信号输出指示灯为001011）：记录波形为x1（t ）
EDA（二）模拟部分电子线路仿真实验报告 实验名称：单级放大电路 姓名： 学号： 班级：通信 时间： 2013.4 南京理工大学紫金学院电光系
一．实验目的 1.三极管输入输出特性曲线分析； 2.掌握放大电路静态工作点的测试方法； 3.掌握放大电路动态参数的测试方法； 4.静态工作点对动态参数的影响以及失真分析 二、实验原理 分析静态工作点一般采用估算法求解，其步骤为： （1）画出电路的直流通路 （2）选择回路计算基极电位V B （3）选择合适的回路计算I E、I B、U CE 利用软件有两种方法求得电路的静态工作点，一种用万用表测量，另一种利用DC Operating Point仿真手段来得到。 放大电路的动态分析主要分析电路三个参量Au、Ri、Ro，首先应画出微变等效电路图。 三．实验内容 2.1 1.电路图
2、静态分析 理论分析：步骤 1.画出电路的直流通路 2.选择回路计算基极电位V B 3.选择合适的回路计算I E ,I B ,U CE 所用分压偏置电路直流通路如图所示：
基极电流I B 很小，故I B <南京理工大学紫金学院通原试卷
一，填空题（每空1分，共25分）<试卷一> 1，衡量通信系统的质量指标主要是__可靠性___和__有效性____。模拟衡量通信系统的指标具体是_带宽__和__信噪比__；衡量数字通信系统的指标具体是_码速率___和__误码率___。 2，存在门限效应的情况包括_A的非干检测_和__FM解调___。 3，为解决2PSK相位模糊的问题，采用____差分编码_____方法。 4，在AM、DSB、SSB、FM调制方式中，按可靠性优劣次序是___FM、SB(SSB) 、AM_；按有效性的优劣次序是____SSB\DSB(AM)\FM____。 5，系统要传输的信号的频率为0－4KHz，系统的抽样频率为____8kHz____；如果采用PCM A律编码，其码速率为__64kBd__；系统带宽的要求是 ___128kHz___ 6，随参系统对所传输的信号的最大影响是__衰落___，这种系统存在__多径_____效应。 7，简单增量调制系统中，存在两种量化噪声，他们是_一般量化噪声___和__过载量化噪声____。 8，码间串扰通过__时域均衡____可以减少，但不能彻底消除。 9，2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK四种调制方式中，可靠性最好的是__2PSK__； 可靠性最差的是___2ASK____；有效性最差的是____2FSK_；对信道传输特性敏感的是___2ASK___。 10，数字基带系统的频谱特性是，频谱中包含连续谱和离散谱，其中___连续谱______是永远存在的，____离散谱______是有条件存在的。 二，简答题（每题5分，共25分） 1，眼图有什么作用？可以观察那些信号传输的特性？ 眼图是工程上观察通信系统性能的简单方法，用示波器即可进行可观察：噪声容限，噪声大小、最佳抽样时刻、判决门限、等 2，非均匀量化比较均匀量化有什么优势？ 非均匀量化可以提高小信号时量化信噪比，减小量化噪声。 3，通信系统中，调制的作用是什么？ 使信号更便于在信道中传输。 4,香农公式的物理意义是什么？ 香农公式为C=Blog2(1+ S/N) 信道容量虽信噪比的增加而增大，随着待带宽趋于无穷大而趋近于一个常数。 5,无码间串扰的系统的条件是什么？有那些无码间串扰的系统，各有什么特点？ 无码间串扰的传输条件是系统函数必须满足等效理想低通系统。 理想低通系统：不可实现，带宽利用率为2 升余弦系统：可实现，带宽利用率为1 部分响应系统：可实现，带宽利用率为2 三，画图题（每题10分，共20分） 1，已知信息代码为1011000000000101，试确定相应的AMI码和HDB3码，并
《机械原理》研究生考试大纲 二、复习要点 第一章绪论 机械原理的研究对象，机械、机器、机构 2．机械原理课程的内容 3．机械原理课程的地位与作用 第二章平面机械结构分析 1．研究机构结构分析的目的 2．平面运动副及其分类 3．平面机构运动简图 4．平面机构的自由度 重点：平面机构自由度的计算 第三章平面机构的运动分析 1．研究机构运动分析的目的和方法 2．速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用 3．用相对运动图解法对机构进行运动分析 重点：瞬心法、相对运动图解法对机构进行运动分析 第四章平面连杆机构及其设计 1．平面连杆机构的应用及其设计的基本问题 2．平面四杆机构的基本型式及其演化 3．平面四杆机构的主要工作特征；有存在曲柄条件、行程速度变化系数、压力角、传动角、死点 4．平面四杆机构的图解法设计 重点：平面四杆机构的工作特征，压力角、传动角、行程速度变化系数的概念与计算 第五章凸轮机构及其设计 1．凸轮机构的应用和分类 2．从动件常用运动规律及其运动特征 3．按给定运动规律设计凸轮轮廓——图解法 4．凸轮机构的基本尺寸的确定，压力角与基圆半径的关系，滚子半径选择 重点：凸轮轮廓的图解法设计，压力角与基圆半径的关系 第六章齿轮机构及其设计 1．齿轮机构的应用和分类 2．平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律 3．圆的渐开线及其性质 4．渐开线齿廓的啮合及其特点
5．渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 6．渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件，齿轮的安装 7．渐开线齿轮传动的重合度 8．渐开线齿轮传动的无侧隙啮合 9．渐开线齿廓的切削加工原理 10．渐开线齿廓的根切，标准齿轮不发生根切的条件，齿轮的变位 11．变位齿轮传动，无侧隙啮合方程 12．平行轴斜齿圆柱齿轮 13．蜗杆蜗轮传动 14．锥齿轮机构 重点：直齿圆柱齿轮的传动原理及传动计算，尺寸计算，重合度计算，变位齿轮原理 第七章轮系及其设计 1．轮系及其分类 2．定轴轮系传动比计算与应用 3．周转轮系的传动比计算与应用 4．复合轮系的传动比与应用 重点：复合轮系的传动比计算 第八章平面机构的力分析 1．研究力分析的目的和方法 2．构件惯性力的确定 3．运动副中的摩擦及运动副反力的确定 4．机构的力分析 5．速度多边形杠杆法 重点：运动副反力的确定，机构的力分析，速度多边形杠杆法 第九章平面机构的平衡 1．平衡的目的与分类 2．刚性回转件的平衡，静平衡，动平衡 重点：动平衡计算 第十章机器的机械效率 1．机械的运动和功能的关系 2．机械的机械效率和自锁 3．斜面传动的效率 4．螺旋传动的效率 重点：机械效率的分析计算
单片机实验报告 实验名称：时钟综合实验 姓名： 学号： 班级：通信 时间：2013.12 南京理工大学紫金学院电光系
一、实验目的 1、学习Proteus软件基本使用方法； 2、掌握定时/计数器与外部中断工作原理； 3、学习设计单片机控制的多位数码管扫描显示电路； 4、理解数码管动态显示的原理。 二、实验原理 AT89C51单片机为控制器，八位7段数码管分别显示小时的十位、小时的个位、连接符、分的十位、分的个位、连接符、秒的十位和秒的个位，其中数码管的位选口为P2口，段选口为P0口，小时、分和秒的能动态显示。定时器实现1秒准确定时，外部中断0引脚外接键盘BUTTON1，实现手动校分功能；外部中断1外接键盘BUTTON2，实现清零功能。 三、实验内容 根据实验任务设计要求，在Keil软件中实现程序编辑、编译与执行等操作。对编译通过的过程可选择单步调试的方式来观察运行的结果，以及各个寄存器的值如何变化。参考程序流程：主程序流程：开始→变量赋初值→定时器T1赋计数初值→设置外部中断控制字→开中断→开计数器→送位选字→送段选码→延时→送位选字，定时器T1中断流程：定时器T1赋计数初值→到1秒了吗？→Y秒加1 or N结束→到1分钟了吗？→Y秒清零 or N结束→分钟加1→到60分钟了吗？→Y分钟清零 or N结束→结束，外部中断0流程：分钟加1→到60分钟了吗？→Y分钟清零 or N结束→结束，外部中断1：分钟清零→秒清零→结束。 1、程序代码： #include
EDA（一）数字部分电子线路仿真实验报告 实验名称：编码器、译码器的仿真 姓名： 学号： 班级：通信 时间：2013.5 南京理工大学紫金学院电光系
一、 实验目的 1、熟悉Multisim7仿真软件数电部分的使用； 2、掌握编码器、译码器和数码管逻辑功能和使用方法； 3、能够利用编码器、译码器设计简单键盘编码显示电路。 二、 实验原理 1、10线-4线优先编码器74147 74147功能表 2、通用七段显示译码器7447 123456789 (11) (12)(13)(1) (2)(3)(4)(5)(10) HPRI/BCD 1248 (9)(7)(6)(14) Y 0Y 1Y 2Y 3 91011121314151612345 678 I 4I 5I 6I 7I 9 Y 2Y 1GND Vcc NC Y 3I 3I 2I 1I 9Y 0 逻辑图 引脚图 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 8 I 9 Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 输 入输 出 0987654321 100111111111100001111110011001101010101 010******** 10111111110111111101111110111110111101110110十进制数
7447功能说明： 1）7447为七段显示译码器集成电路，输出低电平有效，用以驱动共阳显示器。 2）BI/RBO为特殊控制端。作为输入使用时，若BI=0，电路完成灭灯功能。作为输出使用，输出值受制于LT和RBI取值。 3）LT为试灯输入。LT=0， BI/RBO是输出端，且RBO=1，无论其他输入端什么状态，数码管显示8字形。 4）RBI为动态灭零输入。LT=1， RBI=0，且输入代码为0000时，电路不显示，故称灭零。此时BI/RBO是输出端，输出RBO=0。 5）对输入代码0000译码条件是LT=RBI=1；对其他代码译码条件LT=1。 三、实验内容 1、全加器
绪论 一、研究对象 1、机械：机器和机构的总称 机器（三个特征）：①人为的实物组合（不是天然形成的）；②各运动单元具有确定的相对；③必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换。 机器的组成：原动机、工作机、传动部分、自动控制工作机 机构：有①②两特征。 很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。 2、概念 构件：运动单元体 零件：制造单元体 构件可由一个或几个零件组成。 机架：机构中相对不动的构件 原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。→输入构件 从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件 机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。 二、研究内容： 1、机构的结构和运动学： ①机械的组成；②机构运动的可能性和确定性；③分析运动规律。 2、机构和机器动力学：力——运动的关系·F=ma 功——能 3、要求：解决二类问题： 分析：结构分析，运动分析，动力分析 综合（设计）：①运动要求，②功能要求。新的机器。 第一章平面机构的结构分析 （一）教学要求 1、了解课程的性质与内容，能根据实物绘制机构运动简图 2、熟练掌握机构自由度计算方法。了解机构组成原理 （二）教学的重点与难点 1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图 2、自由度计算，虚约束，高副低代 （三）教学内容 §1-1 机构结构分析的目的和方法
研究机构的组成原理和机构运动的可能性以及运动确定的条件 1、对一个运动链 2、选一构件为机架 3、确定原动件（一个或数个） 4、原动件运动时，从动件有确定的运动。 §1-3 平面机构运动简图
高频实验报告 实验名称：LC正弦波振荡电路实验 姓名： 学号： 班级：通信 时间：2014．01 南京理工大学紫金学院电光系
一、 实验目的 1．进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。 2．掌握电容三点式LC 振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能；熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q 值对振荡器振荡幅度和频率的影响。 3．熟悉LC 振荡器频率稳定度，加深对LC 振荡器频率稳定度的理解。 二、实验基本原理与电路 1. LC 振荡电路的基本原理 ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。ＬＣ振荡器是指振荡回路是由ＬＣ元件组成的。从交流等效电路可知：由ＬＣ振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈ＬＣ振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈ＬＣ振荡器或电容三点式振荡器。 在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。 普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC 元件的值有关，而且还与晶体管的输入电容i C 以及输出电容o C 有关。当工作环境改变或更换管子时，振荡频率及其稳定性就要受到影响。为减小i C 、o C 的影响，提高振荡器的频率稳定度，提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路，分别如图2-1和2-2所示。 串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路振荡频率为： 图2-1克拉泼振荡电路 C L C C L 图2-2西勒振荡电路
《2014南京理工大学机械原理考研复习精编》 历年考研真题试卷 南京理工大学2007年硕士学位研究生入学考试试题 科目代码：812 科目名称：机械原理 满分：150分注意：①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试卷或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装在试题袋中交回！ 一、计算下列机构的自由度；若机构中存在复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出；说明机构具有确定运动的原动件数目。（每题10分，共20分） 二、1）已知一对标准齿轮，，，，，， 今将这一对齿轮安装得刚好连续传动，试求这对齿轮的啮合角、中心距、节圆半径，。（共10分） 2）设计一对渐开线标准平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮机构，其基本参数为：，，，，。试求：①法面齿距和端面齿距；②当量齿数 和；③标准安装中心距（共10分） 三、在图示导杆机构中，已知，，，。 试用瞬心法求：①当时，D 点的速度；②构件2上BD 延长线上最小速度的 位置及大小。（共10分） 3m mm =20α=1a h *=0.25c *=120z =240z =α'a '1r '2r '121z =251z =4n m mm =20n α=20β=n P t P 1v z 2v z a 15AB l mm =30AC l mm =10BD l mm =1 110s ω-=45θ=D v
四、若已知凸轮机构的曲线，偏距，凸轮的基圆半径，凸轮转向如图。证明 图示凸轮机构的压力角 （共10分） 五、图示为一楔形滑块1沿倾斜的V 行导路2滑动的情形。已知，斜面倾角为，V 行槽楔角为，载荷为Q ；试求：①滑块1等速上升，所需推力F 的表达式；②推导滑块1上升时斜面的效率；③推导滑块1等速下降升时斜面的效率及自锁条件。（共20分） s ?-e 0 r arctg α= αθ