第五章模拟信号的调理与转换习题
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第5章 模拟信号的调理与转换测试系统的一个重要环节是信号的调理与转换。
被测物理量经传感器后的输出一般了抑制干扰噪声、提高信噪比和方便后续的传输和处理,往往需要对这些电信号调电桥是将电阻、电容和电感等参数或电流输出的一种测量电路。
电桥电路简单可靠,且具,被广泛用作仪器测量电路。
电桥可分为5.直流R 桥的一条对角线两端a 和c 接入直流电源b 和d 上输出电压y e ,该输出可直接驱动指示仪表,也可接直的出为电信号。
由于测量过程中不可避免地遭受各种干扰因素的影响,为作调理和转换。
本章主要讨论模拟信号常用的调理与转换环节,包括电桥、制与解调、滤波器、以及数/模与模/数转换。
5.1 电桥的变化转换为电压有很高的精度和灵敏度,因此按其采用的激励电源类型分为直流电桥和交流电桥;按其工作方式又零值法(平衡电桥)和偏值法(不平衡电桥)。
1.1 直流电桥电桥如图5.1所示,纯电阻1R 、2、3R 和4R组成电桥的四个桥臂,在电o e ,而另一对角线两端入后续放大电路。
流电桥的输出端后接输入阻抗较大仪表或放大电路时,可视为开路,其输为零,此时有电流o 112e I R R =+,o2e I R R =图5.1 直流电桥结构形式34+ 由此可得出b 、d 两端输出电压158()()14o o 12341324o1234b ad R R U e e R R R R R R R R eR R R R ⎛⎞=−=−⎜⎟++⎝⎠−++ (5-1y e 为零,即当电桥平衡时,应有y a e U =)由式(5-1)可知,要使输出电压式(5-2)为直流电桥平衡公式。
直流电桥的工作原理是:四个桥臂中的一个或数个桥臂的阻值变化而引电各桥臂的阻值,可使输出电压(或电流)仅直流电桥的优点是:采用稳定性高的直流电源作激励电源;电桥的输出e 是直流成入工频干扰较5.入b 、d 测量。
电桥平衡条件下,检流计G 的指示为零变化时,电桥不平衡,检流计G 的电流不为零。
第五章数字媒体及应用测试题一、判断题1.Adobe Acrobat是一种流行的数字视频编辑器。
(____)提示:Acrobat是Adobe公司推出的面向电子出版的最流行的软件,它使用PDF文件格式把文字、图形、图像、超文本链接、声音、视频等信息封装在一起;而该公司出产的Premiere才是数字视频编辑器。
2.ASF文件是由微软公司开发的一种流媒体,主要用于互联网上视频直播、视频点播和视频会议等。
(____)提示:为适应在网络上对视频流的实时播放,微软开发了ASF(Advanced Stream Format)文件格式,音频压缩和视频压缩分别采用了WM Audio8和WM Video8流媒体技术,以满足因特网上视频传输的需要。
3.DVD与VCD相比其图像和声音的质量、容量均有了较大提高,DVD所采用的视频压缩编码标准是MPEG-2。
(____)提示:CD(Compact Disc),每张CD唱片650MB左右,存放1小时的立体声高保真音乐;VCD(Video CD在CD上存储视频和音频信息),采用MPEG-1标准压缩,650MB 存放74分钟VHS质量的(352*240)的视频图像。
DVD(Digital Versatile Disc)单面单层DVD容量达4.7GB,能存放133分钟的广播级图像质量的整部电影,采用MPEG- 2标准压缩视频图像,画面品质比VCD明显提高。
4.GB18030是一种既保持与GB2312、GBK兼容,又有利于向UCS/Unicode过渡的汉字编码标准。
(____)提示:GB18030既与现有汉字编码标准保持向下兼容,又与国际标准UCS/Unicode接轨,目前已在许多计算机系统中使用。
5.GB2312国标字符集构成一个二维平面,它分为94行、94列,共有不到6000个简体汉字。
(____)提示:GB2312所有字符分布在一个94行×94列的二维平面内,行号称为区号,列号称为位号,包含字母、数字和各种符号682个,一级常用汉字3755个(按拼音排序),二级汉字3008个(按偏旁部首排序)。
习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能? 解:提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈: (1)反馈元件是什么? (2)正反馈还是负反馈? (3)直流、交流还是交直流反馈? (4)本级反馈还是极间反馈? 解:a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。
5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。
解:a 电流并联负反馈。
b 电流串联正反馈。
au iR 1u oCb +V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示,试判断反馈类型和极性。
解:图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC+ -u o cCC+ -u u o d+V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o+ -图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。
5-5 图5-17中,要达到以下效果,反馈电阻R f 在电路中应如何连接? (1)希望稳定输出电压; (2)希望稳定输出电流; (3)希望增大输入电阻; (4)希望减小输出电阻。
解:(1)如图,引入R f1。
(2)如图,引入R f2。
(3)如图,引入R f1。
(4)如图,引入R f1。
5-6 如图5-18中,希望稳定输出电流、减小输入电阻,试在图中接入相应的反馈。
解: 如图。
图5-17 习题5-5图RL + -u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL + -u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路,放大倍数A =1000,反馈系数F =0.1,求闭环放大倍数,如果放大倍数A 下降了20%,则此时的闭环放大倍数又为多少?解:9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时,闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路,其开环增益A =100,反馈系数F =0.01,求反馈深度和闭环增益各为多少?解: D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路,当输入电压为0.01V 时,输出电压为2V ,而在开环时,输入电压为0.01V ,输出为4V 。
第五章练习题一、选择题1. 目前多媒体计算机系统采用的数字化音频压缩国际标准具体是()。
A.JPEG标准 B.MPEG系列标准 C.H.26X标准 D.以上都是2. 目前多媒体计算机系统采用的数字化图像压缩国际标准具体是()。
A.JPEG标准 B.MPEG系列标准 C.H.26X标准 D.以上都是3. MPEG中文是指()。
A.联合图像专家组B.运动图像专家组C.音乐数字接口D.都不对4. JPEG中文是指()。
A.联合图像专家组B.运动图像专家组C.音乐数字接口D.都不正确5. 多媒体数据具有( )特点。
A.数据量大和数据类型多B.数据类型间区别大和数据类型少C.数据量大、数据类型多、数据类型间区别小、输入和输出不复杂D.数据量大、数据类型多、数据类型间区别大、输入和输出复杂6. 下面设备中()不是多媒体计算机中常用的图像输入设备。
A.数码照相机 B.彩色扫描仪 C.绘图仪 D.彩色摄像机7. 下列说法错误的是( )。
A. 图像都是由一些排成行列的点(像素)组成的,通常称为位图或点阵图B. 图形是用计算机绘制的画面,也称矢量图C. 图像的最大优点是容易进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换,放大不失真D. 图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点,数据量较小8. .图像分辨率是指:()A. 屏幕上能够显示的像素数目B. 用像素表示的数字化图像的实际大小C. 用厘米表示的图像的实际尺寸大小D. 图像所包含的颜色数9. 颜色的三要素包括()。
A.明度、色调、饱和度 B.明度、色调、分辩率C.色调、饱和度、分辩率 D.明度、饱和度、分辩率10. 下列关于dpi的叙述()是正确的。
A.每英寸的bit数 B.每英寸像素点C.dpi越高图像质量越低 D.描述量化的单位11. 一副640×480的JPEG数字图像,颜色深度是24位,文件大小是64KB,该数字图像的压缩比是()倍。
A. 15B.14C. 10D.2012. 一副256色的彩色图像的分辨率为640×480,则它包含的像素数是()。
通信原理复习题 第一章 绪论 重要概念:1、通信的目的:就是传递消息。
2、通信的定义:利用电子等技术手段,借助电信号(含光信号)实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
3、通信系统模型:信源:原始信号的来源,其作用是将消息转换成相应的电信号。
发送设备:对原始电信号(基带信号)进行各种处理和变换,使它变成适合于信道中传输的形式。
信道:是指传输信号的物理媒质。
接收设备:任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号。
信宿:将复原的原始电信号转换成相应的消息。
4、模拟信号:信号参量的取值是连续的或无穷多个值,且直接与消息相对应的信号,例如语音信号。
数字信号:信号参量只能取有限个值,并常常不直接与消息向对应的信号。
它们都有可能是连续信号或离散信号。
5、通信系统的分类按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 6、通信方式:按传输方向:单工、半双工和全双工通信 按码元排列方式:并行传输和串行传输 7、信息与消息:消息:通信系统中传送的对象。
信息:消息中包含的抽象的、本质的内容。
消息所表达的事件越不可能发生,信息量就越大。
8、信息量计算公式:)(log )(1log x p x p I a a-==平均信息量(信息熵)的计算公式:典型例题:例:设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送,每个消息出现是相互独立的,其平均住处量H=___________。
通信系统的评价:有效性和可靠性。
模拟系统的评价:有效带宽和信噪比;数字系统的评价:传输速率(传信率、传码率)和频带利用率。
)(2log 2log }{)(1111b p p I p I E x H mi p i mi p i mi i i i i∑∑∑===-====例:某数据通信系统调制速率为1200 Bd ,采用8电平传输,假设100秒误了1个比特,①求误码率。
精品行业资料,仅供参考,需要可下载并修改后使用!第七章信号的运算和处理自测题一、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果。
(1)运算电路中一般均引入负反馈。
()(2)在运算电路中,集成运放的反相输入端均为虚地。
()(3)凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
()(4)各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
()解:(1)√(2)×(3)√(4)×二、现有电路:A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相+90O,应选用。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用。
(4)欲实现A u=-100的放大电路,应选用。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用。
解:(1)C (2)F (3)E (4)A (5)C (6)D三、填空:(1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kHz~12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用滤波电路。
(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用滤波电路。
解:(1)带阻(2)带通(3)低通(4)有源四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.4解:图(a )所示电路为求和运算电路,图(b )所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I3142O 2O43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1)1()( )a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RCu u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅-=-=-=-=⋅+⋅+++-=⎰∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案解:(1) 瞬变信号-指数衰减振荡信号,其频谱具有连续性和衰减性。
(2) 准周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱仍具有离散性。
(3) 周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解:x(t)=sin2t f 0π的有效值(均方根值):2/1)4sin 41(21)4sin 41(21)4cos 1(212sin 1)(100000000000002020000=-=-=-===⎰⎰⎰T f f T T tf f T T dt t f T dt t f T dt t x T x T T T T rms ππππππ 解:周期三角波的时域数学描述如下:(1)傅里叶级数的三角函数展开:,式中由于x(t)是偶函数,t n 0sin ω是奇函数,则t n t x 0sin )(ω也是奇函数,而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=n b 0。
因此,其三角函数展开式如下:其频谱如下图所示:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(0000nT t x T t t T AA t T t T A A t x 21)21(2)(12/0002/2/00000=-==⎰⎰-T T T dt t T T dt t x T a ⎰⎰-==-2/00002/2/00000cos )21(4cos )(2T T T n dt t n t T T dt t n t x T a ωω⎪⎩⎪⎨⎧==== ,6,4,20,5,3,142sin 422222n n n n n πππ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dtt n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n nt x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …)(2)复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下:)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ A ϕ单边幅频谱 单边相频谱0 ωn φω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω00 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱双边相频谱解:该三角形窗函数是一非周期函数,其时域数学描述如下:用傅里叶变换求频谱。
模拟电⼦技术课程习题-第五章--放⼤电路的频率响应第五章放⼤电路的频率响应5.1具有相同参数的两级放⼤电路在组成它的各个单管的截⽌频率处,幅值下降[ ]A. 3dBB. 6dBC. 10dBD. 20dB5.2在出现频率失真时,若u i 为正弦波,则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三⾓波 C. 矩形波 D. ⽅波5.3 多级放⼤电路放⼤倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积C. 各级波特图中通频带最窄者D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输⼊信号频率为f L 或f H 时,放⼤倍数的幅值约为中频时的 [ ]倍。
A.0.7 B.0.5 C.0.9D.0.15.5 在阻容耦合放⼤器中,下列哪种⽅法能够降低放⼤器的下限频率?[ ]A .增⼤耦合电容B .减⼩耦合电容C .选⽤极间电容⼩的晶体管D .选⽤极间电容⼤的晶体管 5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放⼤器级联后,级联放⼤器的带宽 [ ] A ⼩于BW B 等于BW C ⼤于BW D 不能确定 5.7 填空:已知某放⼤电路电压放⼤倍数的频率特性为6100010(1)(1)1010u fjA f f j j =++ (式中f 单位:Hz )表明其下限频率为,上限频率为,中频电压增益为 dB ,输出电压与输⼊电压在中频段的相位差为。
5.8 选择正确的答案填空。
幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率),它属于失真(a.线性b.⾮线性),在出现这类失真时,若u i为正弦波,则u o为波(a.正弦b.⾮正弦),若u i为⾮正弦波,则u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。
饱和失真、截⽌失真、交越失真都属于失真(a.线性b.⾮线性),在出现这类失真时,若u i为⾮正弦波,则u o为波(a.正弦b.⾮正弦),u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。
5.9 选择正确的答案填空。
晶体管主要频率参数之间的关系是。
第1章 测试技术基础知识1.4 常用的测量结果的表达方式有哪3种?对某量进行了8次测量,测得值分别为:82.40、82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46。
试用3种表达方式表示其测量结果。
解:常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于t 分布的表达方式和基于不确定度的表达方式等3种1)基于极限误差的表达方式可以表示为0max x x δ=±均值为8118i x x ==∑82.44因为最大测量值为82.50,最小测量值为82.38,所以本次测量的最大误差为0.06。
极限误差max δ取为最大误差的两倍,所以082.4420.0682.440.12x =±⨯=±2)基于t 分布的表达方式可以表示为x t x x ∧±=σβ0标准偏差为s ==0.04样本平均值x 的标准偏差的无偏估计值为ˆx σ==0.014 自由度817ν=-=,置信概率0.95β=,查表得t 分布值 2.365t β=,所以082.44 2.3650.01482.440.033x =±⨯=±3)基于不确定度的表达方式可以表示为0x x x x σ∧=±=±所以082.440.014x =±解题思路:1)给出公式;2)分别计算公式里面的各分项的值;3)将值代入公式,算出结果。
第2章 信号的描述与分析2.2 一个周期信号的傅立叶级数展开为12ππ120ππ()4(cos sin )104304n n n n n y t t t ∞==++∑(t 的单位是秒) 求:1)基频0ω;2)信号的周期;3)信号的均值;4)将傅立叶级数表示成只含有正弦项的形式。
解:基波分量为12ππ120ππ()|cos sin 104304n y t t t ==+ 所以:1)基频0π(/)4rad s ω=2)信号的周期02π8()T s ω==3)信号的均值42a = 4)已知 2π120π,1030n n n n a b ==,所以4.0050n A n π=== 120π30arctan arctan arctan 202π10n n nn bn a ϕ=-=-=-所以有0011()cos()4 4.0050cos(arctan 20)24n n n n a n y t A n t n t πωϕπ∞∞===++=+-∑∑2.3某振荡器的位移以100Hz 的频率在2至5mm 之间变化。
绪论1 .举例说明什么是测试?答:(1) 测试例子:为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率,我们可以采用锤击法对梁进行激振,再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形,由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
(2)结论:由本例可知:测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作,是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等,获取悬臂梁固有频率的信息的过程。
2. 测试技术的任务是什么?答:测试技术的任务主要有:??? 通过模型试验或现场实测,提高产品质量;??? 通过测试,进行设备强度校验,提高产量和质量;??? 监测环境振动和噪声,找振源,以便采取减振、防噪措施;??? 通过测试,发现新的定律、公式等;??? 通过测试和数据采集,实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。
3. 以方框图的形式说明测试系统的组成,简述主要部分的作用。
(1)?? 测试系统方框图如下:(2)各部分的作用如下:✍??????? 传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件;✍??????? 信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式;✍??????? 信号处理环节可对来自信号调理环节的信号,进行各种运算、滤波和分析;✍??????? 信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。
??? 模数(A/D)转换和数模(D/A)转换是进行模拟信号与数字信号相互转换,以便用计算机处理。
4.测试技术的发展动向是什么???? 传感器向新型、微型、智能型方向发展;? 测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展;参数测量与数据处理向计算机为核心发展;第一章1??? 求周期方波的傅立叶级数(复指数函数形式),画出|c n|-?和?-?图。
解:(1)方波的时域描述为:(2) 从而:2 .?? 求正弦信号的绝对均值和均方根值。
解(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱。
解:(1)因为不满足绝对可积条件,因此,可以把符合函数看作为双边指数衰减函数:其傅里叶变换为:(2)阶跃函数:4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。
习题5-1 设待发送的数字序列为10110010,试分别画出2ASK 、2FSK 、2PSK 和2DPSK 的信号波形。
已知在2ASK 、2PSK 和2DPSK 中载频为码元速率的2倍;在2FSK 中,0码元的载频为码元速率的2倍,1码元的载频为码元速率的3倍。
解:波形略5-2 已知某2ASK 系统的码元传输速率为1200B ,采用的载波信号为A cos(48π⨯102t ),所传送的数字信号序列为101100011:(1)试构成一种2ASK 信号调制器原理框图,并画出2ASK 信号的时间波形; (2)试画出2ASK 信号频谱结构示意图,并计算其带宽。
解:(1)2ASK 信号调制器原理框图如图5.2.1-2,2ASK 信号的时间波形略。
(2)2ASK 信号频谱结构示意图如图5.2.1-5,则其带宽为B 2ASK =2f s =2400Hz 。
5-3 若对题5-2中的2ASK 信号采用包络检波方式进行解调,试构成解调器原理图,并画出各点时间波形。
解:2ASK 信号采用包络检波的解调器原理图:cos ωc t(t )(a )图5.2.1-2 2ASK 信号调制原理框图(b )(t )开关电路图5.2.1-5 2ASK 信号的功率谱e各点时间波形:(下图对应各点要换成101100011)5-4 设待发送的二进制信息为1100100010,采用2FSK 方式传输。
发1码时的波形为A cos(2000π t +θ1),发0码时的波形为A cos(8000π t +θ0),码元速率为1000B :(1)试构成一种2FSK 信号调制器原理框图,并画出2FSK 信号的时间波形; (2)试画出2FSK 信号频谱结构示意图,并计算其带宽。
解:(1)2FSK 信号调制器原理框图如下图,时间波形略。
(2)2FSK 信号频谱结构示意图如下图,其带宽221240001000210005000FSK s B f f f Hz =-+=-+⨯=。
各章节习题(后附答案)第一章 信号及其描述(一)填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 ,其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述,以 为独立变量;而信号的频域描述,以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点: , , 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而b ,实频谱(幅频谱)总是 对称,虚频谱(相频谱)总是 对称。
(二)判断对错题(用√或×表示)1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
( )2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
( )3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
( )4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
( )5、 随机信号的频域描述为功率谱。
( )(三)简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ,均方值2x ψ,和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=Tt T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x atω的频谱。
第二章测试装置的基本特性(一)填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ,输入信号2sin)(tt x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 、和 。
模拟电子技术项目化教程教材答案第一章:引言1.1 简介本教程旨在介绍模拟电子技术的基本原理和应用,并通过项目化教学的方式帮助学生深入理解和应用这些知识。
本教材答案提供了与教材相对应的习题答案,以帮助学生检验自己的学习成果。
1.2 适用范围本教材答案适用于学习模拟电子技术的学生,包括电子工程专业的本科生和研究生。
第二章:电子元件和电路基础2.1 电子元件2.1.1 晶体管习题1:晶体管的基本结构是什么?它的工作原理是什么?答案:晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成,即 P型半导体、N 型半导体和 P 型半导体。
晶体管的工作原理是通过控制基极电流,来控制集电极和发射极之间的电流流动,从而实现放大或开关功能。
2.1.2 二极管习题2:二极管的作用是什么?它的正向和反向特性有什么区别?答案:二极管的作用是将电流只能沿一个方向通过。
在正向特性下,二极管可以近似看作一个导电性很好的开关,电流可以顺畅地通过。
在反向特性下,二极管的导电性非常低,电流无法通过。
2.2 电路基础2.2.1 电阻习题3:如果在一个电路中连接了一个10 欧姆的固定电阻,通过该电阻流过的电流是 2 安培,求该电路中的电压。
答案:根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻,即 V = I * R,代入已知数值可得V = 2 A * 10 Ω = 20 V。
2.2.2 电容习题4:如何计算一个电容器的电流?答案:电容器的电流可以通过求解电容器两端的电压随时间变化的导数来计算,即 I = dQ/dt,其中 I 是电流,Q 是电容器的电荷量,t 是时间。
2.3 实践项目习题5:请设计一个模拟电子技术的实践项目,并给出关键步骤和所需材料。
答案:一个例子是设计一个音频放大器电路。
关键步骤包括:选择适当的放大器电路拓扑结构,设计大小适当的功率放大器模块,选择合适的音频输入输出接口,优化电路参数以提高放大效果。
所需材料包括:晶体管、电容、电阻、音频接口等。
第三章:放大电路和运算放大器3.1 放大电路3.1.1 放大器的分类习题6:请列举几种常见的放大器类型,并简要介绍它们的特点。
5 放大电路的频率响应自我检测题一.选择和填空1.放大电路对高频信号的放大倍数下降,主要是因为 C 的影响;低频时放大倍数下降,主要是因为 A 的影响。
(A. 耦合电容和旁路电容;B. 晶体管的非线性;C. 晶体管的极间电容和分布电容)2.共射放大电路中当输入信号频率为f L 、f H 时,电路放大倍数的幅值约下降为中频时的 A ;或者说是下降了 D dB ;此时与中频相比,放大倍数的附加相移约为 G 度。
(A. 0.7,B. 0.5,C. 0.9); (D. 3dB ,E. 5dB ,F. 7dB); (G. -45°,H. -90°,I. -180°)3.某放大电路||v A 的对数幅频响应如图选择题3所示。
由图可见,该电路的中频电压增益M ||v A = 1000 ; 上限频率H f = 108 Hz ; 下限频率L f = 102 Hz ;当H f f =时电路的实际增益= 57 dB ;当L f f =时电路的实际增益= 57 dB 。
10410610101081012020lg /v A dB6040图选择题34.若放大电路存在频率失真,则当i v 为正弦波时,o v D 。
(A.会产生线性失真 B.为非正弦波 C.会产生非线性失真 D.为正弦波)5.放大电路如图选择题5所示,其中电容C1增大,则导致 D 。
(A.输入电阻增大 B. 输出电阻增大 C.工作点升高 D.下限频率降低)+V CCsv图选择题5二.判断题(正确的在括号内画√,错误的画×)1.改用特征频率f T 高的晶体管,可以改善阻容耦合放大电路的高频响应特性。
( √ )2.增大分布电容的容量,可以改善阻容耦合放大电路的低频响应特性。
( × ) 3.幅度失真和相位失真统称为非线性失真。
( × )4.当某同相放大电路在输入一个正弦信号时产生了频率失真,则输出电压波形将为非正弦。
第五章 模拟信号的调理与转换
习题
5-1 如图5.2所示的直流电桥。
在初始平衡条件下2127.5R =Ω;若将3R 与4R 交换,当时,电桥重新实现平衡,问未知电阻2157.9R =Ω1R 的大小是多少?
5-2 某测力传感器中的一个电阻应变片接入直流电桥的一个桥臂。
该电阻应变片在无负载时的电阻是500Ω。
传感器的灵敏度是0.5/N Ω。
如果电桥的激励电压为10V ,每一个桥臂的初始电阻是500Ω,当施加的负载分别为100N ,200N 和350N 时,电桥的输出是多少?
5-3 图 5.2所示的电桥。
假设1R 为传感器电阻,大小为,,40100x +34400R R ==Ω2R 是可变校准电阻。
1)当时,要使电桥平衡,0x =2R 的值应为多少?
2)如果采用零值法测量x ,试确定2R 和x 间的关系。
5-4 低通、高通、带通及带阻滤波器各有什么特点,画出它们的理想幅频特性曲线。
5-5 有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。
试问,在半桥双臂上各串联一片的情况下,是否可以提高灵敏度?为什么?
5-6 设计一个巴特沃思低通滤波器,要求通带截止频率c 6kHz f =,截止频率处的最大衰减量为,阻带始点频率3dB -12kHz s f =处衰减量25s dB δ=-。
5-7 图5.31是实际滤波器的幅频特性曲线,指出它们各属于哪一种滤波器?在图上标出截止频率的位置。
图5.31 滤波器幅频特性曲线
5-8 图5.32所示低通滤波器中RC 0.01μF C =,
输入信号x e 的频率为kHz ,输出信号滞后于输
入30,求:R 值应为多少?如果输入电压的幅值为
100V ,则其输出电压幅值为多少?
10f =o 图5.32 习题5-85-9 RC 低通滤波器的,10k ΩR =1μF C =。
试求:
1)滤波器的截止频率c ω;2)当输入为()10sin102sin1000x t t t =+时,求滤波器稳态
输出。
5-10 已知某滤波器的传递函数()1s
H s s ττ=+,式中:τ=0.04s 。
当滤波器的
稳态输出信号为时,求该滤波器的输入信号。
()46.3sin(20034)y t t =o +5-11 考虑图5.33中所示的滤波器。
1) 这是什么类型的滤波器?计算其截止频率,用Hz 表示。
2) 对电路施加下面的输入信号,请确定y u 。
{}5sin(2π200) 2.5cos(2π1000) 1.5sin(2π10000)mV x t t u =++t
图5.33习题5-11图
5-12 如图5.34所示,调制波为()f t ,载波为cos 0t ω。
1) 画出调幅波的时间波形。
2) 画出调幅波的频谱。
3) 如果采用偏置调幅(A =1),什么情况下将产生过调制?
图5.34 习题5-12图
5-13 设调制波111()(cos cos 2)f t A t t ωω=+,偏置后对载波cos A 0t ω进行调幅。
为避免过调失真,与的取值应满足什么条件?
A 1A 5-14 调制波()f t 如图5.35所示
1) 画出调相波的时域波形。
2) 画出调频波的时域波形。
5-15 已知某角度调制信号
00()cos(200cos )s t A t t m ωω=+。
1) 如果它是调频波,且FM 4K =,试求
调制波()f t 。
2) 如果它是调相波,且PM 4K =,试求调制波()f t 。
o 图5.35 习题5-14图
5-16 什么是调制,调制的目的是什么?调制可分为哪几类?
5-17 调幅过程中,载波频率为0f ,调制波的最高频率max f ,它们之间应满
足什么样的关系?为什么?
5-18 电压范围为 5V 的12位A/D 转换器,试估计量化误差。
某温度传感器的输出信号在2.500mV 到3.500mV 之间变化,如果采用此转换器转换,应该用多大的增益放大信号?。