幅度频率测量电路地设计(H题)
2023年高考辽宁卷物理真题(含答案解析)
答案第 2页，共 10页
可得
G
Mm r2
m
4 2 T2
r
G
m地 m月 r12
m月
4 2 T12
r1
其中
G
N A2
kg m/s2 A2
kg m/(s2 A2 )
故选 B。
3．B
【详解】AB．由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速
度逐渐减小的加速运动，乙沿 I 下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲
的动能比乙的小，A 错误，B 正确；
CD．乙沿 I 下滑，开始时乙速度为 0，到 N 点时乙竖直方向速度为零，根据瞬时功率公式
答案第 1页，共 10页
关于 P 点的对称点时，电流方向发生变化，根据 u BLv⊥
可知导体棒两端的电势差 u 随时间 t 变化的图像为余弦图像。 故选 C。
5．B
【详解】根据
可得
pV C T
pCT V
从 a 到 b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从 b 到 c，气体压强减小，温度降低，
测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为 m1 和 m2 ( m1 m2 )。将硬币甲放置
在斜面一某一位置，标记此位置为 B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量 甲从 O 点到停止处的滑行距离 OP。将硬币乙放置在 O 处，左侧与 O 点重合，将甲放 置于 B 点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从 O 点到停止处的滑行 距离 OM 和 ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到 OP、OM、ON 的平均值
集成电路设计中的频率分析考核试卷
B.自然频率
C.谐振频率
D. 3dB带宽
13.在频率响应分析中，相位裕度（Phase Margin）是指什么？（）
A.输入信号的相位范围
B.输出信号的相位范围
C.系统稳定性的度量
D.信号能够无失真传输的相位范围
14.下列哪个不是噪声的来源？（）
A.热噪声
B.闪烁噪声
C.交流电源噪声
D.信号源本身
A.频率精度高
B.频率转换速度快
C.频率分辨率高
D.频率输出范围广
10.在频率响应分析中，哪个参数表示电路对频率变化的敏感度？（）
A.频率响应
B.增益平坦度
C.相位裕度
D.增益裕度
11.下列哪个不是频率稳定性的指标？（）
A.相位裕度
B.增益裕度
C.频率响应
D.增益平坦度
12.在交流分析中，哪个频率点决定了电路的稳定性？（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述频率分析在集成电路设计中的重要性，并列举至少三个应用场景。
2.解释什么是相位裕度和增益裕度，并说明它们在电路稳定性分析中的作用。
3.请详细描述如何通过仿真工具进行集成电路的频率响应分析，包括所需步骤和关键参数的设置。
4.分析影响集成电路频率稳定性的主要因素，并提出相应的解决方案。
A.电路元件的值
B.电源电压
C.环境温度
D.信号源的频率
2.在集成电路设计中，频率分析通常用于评估哪些性能？（）
A.稳定性
B.增益
C.噪声
D.延迟
3.以下哪些噪声类型在集成电路设计中是常见的？（）
A.热噪声
B.闪烁噪声
C.随机噪声
设计并制作闸门时间为1s的数字频率计
摘要频率计用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。
通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为1s。
本设计以ARM核心处理器，设计并制作了闸门时间为1s的数字频率计,能够测量频率。
该频率计硬件部分高速比较器74HC14整形电路组成。
利用32定时器的ETR功能可准确测出低高频信号，实现了对正弦波的频率测量。
经测试该频率计性能良好，正弦信号频率测量范围可从1Hz到25MHz。
关键词：STM32；高速比较；；测频一、系统方案论述1.整形电路的比较与选择方案一：由施密特触发器对74HC14信号进行调理，可以直接输出TTL电平，。
方案二：由比较器整形后的信号再由施密特整形，输出TTL电平。
从性能上讲此方案较好，但是由于时间问题，找不到合适的高速比较器和施密特触发器组合。
综上选择方案一。
2.微处理器的比较与选择方案一：采用STM32对调理后的信号测频。
输入信号的测量能达到频率达到100MHz，测频精度高，速度快。
方案二：采用430测频，但是最多测量到16M而且引脚速度不够导致无法完成指标内的频率测量为了更好地实现题目要求，我们选择方案一。
3.测频方法的选择与比较方案一:输入捕获测频法是累积单位时间里的周波数，在频率较低时采用。
频率较高时精度低，但不适合高频的测量。
方案二：周期法是测一个周期的时间，通过周期转换成频率，在频率较低时采用。
频率较低时精度高但不适合高频。
方案三：利用ETR外部信号触发将外部的信号（测量信号）作为计数信号，不用经历中断产生时间延时，ETR可以直接作为时钟输入也可以通过触发输入（TRGI）来作为时钟输入即在时钟模式1中触发源选择为ETR，两个效果上是一样的。
可准确测出低高频，在低频段使用不分频ETR触发，高频时使用4分频测量提高测量范围。
由于输入信号的要求为1Hz~25MHz，所以选择方案三。
4.系统总体方案通过高速比较器74HC14对信号源的波形进行整形，输出标准的方波。
频率特性测试仪的设计
频率特性测试仪的设计1引言频率特性是一个网络性能最直观的反映。
频率特性测试仪用于测量网络的幅频特性和相频特性，是根据扫频法的测量原理设计，是一种快速、简便、实时、动态、多参数、直观的测量仪器，可广泛应用于电子工程等领域。
由于模拟式扫频仪价格昂贵，不能直接得到相频特性，更不能打印网络的频率响应曲线，给使用带来诸多不便。
为此，设计了低频段数字式频率特性测试仪。
该测试仪采用数字直接频率合成技术专用的集成电路AD9851产生扫频信号，以单片机和FPGA为控制核心,通过A/D和D/A转换器等接口电路，实现扫频信号频率的步进调整、数字显示及被测网络幅频特性与相频特性的数显等。
该系统成本低廉，扫频范围较宽(10 Hz〜1MHz), 可方便地与打印机连接，实现频率特性曲线的打印。
2多功能计数器设计方案2.1幅频和相频特性测量方案方案1：利用公式H(s)=R(s)/E(s),以冲击函数为激励，则输出信号的拉氏变换与系统函数相等。
但是产生性能很好的冲击函数比较困难，需要对采集的数据做FFT变换，需要占用大量的硬件和软件资源，且精度也受到限制。
方案2：扫频测试法。
当系统在正弦信号的激励下，稳态时，响应信号与输入激励信号频率相同，其幅值比即为该频率的幅频响应值，而两者的相位差即为相频特性值。
采用频率逐点步进的测试方法。
无需对信号进行时域与频域的变换计算，通过对模拟量的测量与计算完成，且精度较高。
综上所述，选择方案2。
2.2扫描信号产生方案方案1：采用单片函数发生器。
其频率可由外围电路控制。
产生的信号频率稳定度低，抗干扰能力差，灵活性差。
方案2：采用数字锁相环频率合成技术。
但锁相环本身是一个惰性环节，频率转换时间长，整个测试仪的反应速度就会很慢,而且带宽不高。
方案3：采用数字直接频率合成技术(DDFS)。
以单片机和FPGA为控制核心，通过相位累加器的输出寻址波形存储器中的数据，以产生固定频率的正弦信号。
该方案实现简单，频率稳定，抗干扰能力强。
电子测量仪器设计复习题
一、单项选择题1、功率计属于（A）时域测量仪器（B）频域测量仪器（C）数据域测量仪器（D）不属于以上三种测量仪器1、频率计属于（A）时域测量仪器（B）频域测量仪器（C）数据域测量仪器（D）不属于以上三种测量仪器2、剔除一组测量数据中的粗大误差需要先算出该组数据的平均值和标准差，然后再根据该组测量数据的统计分布规律去剔除粗大误差，其依据的原理是（A）奈奎斯特原理（B）测不准原理（C）小概率事件原理（D）自然抽样原理2、消除一组测量数据中的系统误差可以使用的方法是（A）平均滤波（B）用误差模型修正（C）去极值平均滤波（D）移动平均滤波3、开关电源与线性稳压电源相比，开关电源的特点是：（A）效率低，电路复杂，输出纹波较小（B）效率高，电路复杂，输出纹波较小（C）效率低，电路复杂，输出纹波较大（D）效率高，电路复杂，输出纹波较大3、与开关电源相比，线性稳压电源的特点是：（A）效率低，电路简单，输出纹波较小（B）效率高，电路简单，输出纹波较小（C）效率低，电路简单，输出纹波较大（D）效率高，电路简单，输出纹波较大4、在函数信号发生器中，将方波转换为三角波应该通过（A）比较器（B）积分器（C）二极管变换网络（D）滤波器4、在函数信号发生器中，将三角波转换为方波应该通过（A）比较器（B）积分器（C）二极管变换网络（D）滤波器4、在函数信号发生器中，将三角波转换为正弦应该通过（A）比较器（B）积分器（C）二极管变换网络（D）AD转换器4、在函数信号发生器中，将正弦波转换为方波应该通过（A）比较器（B）积分器（C）二极管变换网络（D）滤波器5、锁相频率合成方法能够直接产生的信号是（A）正弦波（B）三角波（C）矩形波（D）锯齿波5、直接数字频率合成信号发生器（A）只能产生正弦波（B）只能产生矩形波（C）只能产生三角波和正弦波（D）能产生任意形状的周期波形6、图1为模拟示波器Y通道的组成框图，其中由向下的箭头引到触发电路，引到触发电路的合理位置是图中的(P223)（A ）位置1 （B ）位置2 （C ）位置3 （D ）位置46、图1为模拟示波器Y 通道的组成框图，其中”至X ”中的X 应该是(P223)（A ）X 偏转板 （B ）X 前置放大器 （C ）X 输出放大器 （D ）触发电路7、图2为某简易数字示波器的组成框图，其中标有数字的各项应该是(P253) （A ）1、延迟线，2、触发器 （B ）1、延迟线，2、AD 转换器 （C ）1、AD 转换器，2、触发器 （D ）1、AD 转换器，2、DA 转换器7、图2为某简易数字示波器的组成框图，其中标有数字的各项应该是(P253)图1 模拟示波器Y 通道组成框图Y 偏转板至X图1 模拟示波器Y 通道组成框图Y 偏转板图2 简易数字示波器组成框图YX（A ）1、延迟线，2、触发器 （B ）1、触发器，2、DA 转换器 （C ）1、触发器，2、AD 转换器 （D ）1、AD 转换器，2、DA 转换器8、稳压电源的稳压系数表述了（P276）（A ）输入电压的相对变化所引起的输出电压的相对变化。
放大电路的频率响应习题及解答
'
图 T5.2
解： （ 1） 静 态 及 动 态 的 分 析 估 算 ：
I BQ =
VCC − U BEQ Rb
≈ 22.6µ A
I EQ = (1 + β ) I BQ ≈ 1.8mA U CEQ = VCC − I CQ Rc ≈ 3V rb'e = (1 + β ) 26mV ≈ 1.17kΩ I EQ
β0
2πrb'e (Cπ + Cμ)
β0
2 πrb'e f T
− Cμ ≈ 214pF
' = Cπ + (1 + g m Rc )Cμ ≈ 1602pF Cπ
（ 3） 求 解 上 限 、 下 限 截 止 频 率 ：
R = rb'e ∥ (rb'b + Rs ∥ Rb ) ≈ rb'e ∥ (rb'b + Rs ) ≈ 567Ω fH = fL = 1 ≈ 175kHz ' 2 πRCπ 1 ≈ 14Hz 2π(Rs + Ri )C
图 P5.3
解 ：观 察 波 特 图 可 知 ，中 频 电 压 增 益 为 40dB ，即 中 频 放 大 倍 数 为 － 1 00 ；
& 的表达式 下 限 截 止 频 率 为 1 Hz 和 10 Hz ， 上 限 截 止 频 率 为 250kHz 。 故 电 路 A u
为
第五章题解－6
& = A u
（ 1） 在 空 载 情 况 下 ， 下 限 频 率 的 表 达 式 fL＝ fL 将 ； 当 带 上 负 载 电 阻 后 ， fL 将 。
2017全国大学生电子设计竞赛H题
2017全国大学生电子设计竞赛H 题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题）2017年08月12日摘要本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线.关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波AbstractThe amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve. Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection目录一．方案论证.................................................................................................................. １．１方案比较与选择.......................................................................................... １．２方案描述......................................................................................................二．理论分析与计算........................................................................................ ２．１DDS模块..................................................................................................... ２．２放大器模块.................................................................................................. ２．３幅值测量模块..............................................................................................2. 4 π型衰减网络三．电路与程序设计........................................................................................ ３．１电路设计...................................................................................................... ３．2程序设计........................................................................................................ 四．测试方案与测试结果 ............................................................................... 五．结论............................................................................................................................远程幅频特性测试装置（H题）一.系统方案1.方案比较与选择1）信号源模块：方案一：采用直接数字频率合成（DDS）方案。
RLC稳态特性(最新)
实验9 RLC 电路的稳态特性（补充资料） 【实验内容】——（补充内容）1．RLC 串联电路幅频特性的测定测量幅频特性的电路如图1所示，元件取R=10Ω，C ≈0.010μF 、L ≈10mH ，在九孔万能板上连接测量电路（画出测量电路图）。
示波器CH1通道测量信号源“A ”（或“50Ω”）接口输出的正弦信号电压U S ，用示波器的CH2通道测出频率f 从10KH Z 到20KH Z 变化约11～15个值时电阻R 两端的峰峰电压值U R P-P ；注意：每次调好f 后，要调信号源的“幅度”调节旋钮，使示波器的显示“信号源输出波形”通道的波形峰峰电压为U S P-P =1.00V （保持不变），然后才能测量U R P-P 。
列表记录各f 点对应的测量数据U R P-P 和计算数据I P-P 。
根据谐振频率f 0的实验值f 0实和计算值f 0理，求出谐振频率的相对误差E f 0 。
（必做内容） 在坐标纸上，绘制RLC 回路的幅频特性曲线I —f 图。
在图线上，分别标出谐振频率的实验值f 0实和通频带宽f 1、f'2频率；计算RLC 回路的通频带∆f 0.7 = f'2- f 1 和品质因数Q =f 0实/ ∆f 0.7。
（必做内容）（选做内容）将电阻元件改为R= 51Ω，测量各f 对应的U R P-P 、I P-P 的测量数据。
在上面内容的同一张坐标纸上，另绘制R= 51Ω时的RLC 回路的幅频特性曲线。
2．RLC 串联电路相频特性的测定 （必做内容）取R =10Ω，f 从13KH Z 到19KH Z 变化约11个值，用双踪示波器同时测量U S 与U R 两波形之间的相位差∆t 。
列表记录f 、∆t 的测量数据，求出各测量点的ϕ 。
绘制RLC 回路的相频特性曲线ϕ — f 图。
3．品质因数Q 的测定 （选做加分内容）品质因数Q 的测量电路如图2所示，按图连接电路（画出测量电路图），调节信号源的正弦信号频率为RLC 回路的谐振频率f 0，取信号源输出峰峰电压U S =1.00V ，R =10Ω，测出谐振时电容两端电压U C0，求出RLC 回路的品质因数Q （= U C0/ U S ）。
rlc串联电路频率特性实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除rlc串联电路频率特性实验报告篇一：RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告_-_4(1)《电路原理》实验报告实验时间：20XX/5/17一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的1．测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。
2．观察串联谐振现象，了解电路参数对谐振特性的影响。
1．R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数，即：Z?R?j(?L?1)?Zej??c三、实验原理当?L?1时，电路呈现电阻性，us一定时，电流达最大，这种现象称为串?c联谐振，谐振时的频率称为谐振频率，也称电路的固有频率。
即?0?1Lc或f0?12?LcR无关。
图4-12．电路处于谐振状态时的特征：①复阻抗Z达最小，电路呈现电阻性，电流与输入电压同相。
②电感电压与电容电压数值相等，相位相反。
此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍，Q称为品质因数，即Q?uLuc?0L11ususR?0cRRc在L和c为定值时，Q值仅由回路电阻R的大小来决定。
③在激励电压有效值不变时，回路中的电流达最大值，即：I?I0?usR3．串联谐振电路的频率特性：①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性，表明其关系的图形称为串联谐振曲线。
电流与角频率的关系为：I(?)?us1??R2??L???c??2?us0??R?Q2?0??I00??1?Q2?0?2当L、c一定时，改变回路的电阻R值，即可得到不同Q 值下的电流的幅频特性曲线(图4-2)图4-2有时为了方便，常以?I为横坐标，为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称?0I0 I下降越厉害，电路的选择性就越好。
I0为通用幅频特性)，图4-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线。
回路的品质因数Q越大，在一定的频率偏移下，为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念，把通用幅频特性的幅值从峰值1下降到0.707时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以bw表示)即：bw??2?1??0?0由图4-3看出Q值越大，通频带越窄，电路的选择性越好。
滤波器滤波器幅频特性的测试
滤波器滤波器幅频特性的测试实验一1-1 滤波器幅频特性的测试一(实验目的1(了解无源和有源滤波器的工作原理及应用。
2(掌握滤波器幅频特性的测试方法。
二(实验原理滤波器是一种选频装置，可以使某给定频率范围内的信号通过而对该频率范围以外的信号极大地衰减。
1(RC无源低通滤波器RC无源低通滤波器原理如图1-1所示。
这种滤波器是典型的一阶RC低通滤波器，它的电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，构成的组件是标准电阻、电容，容易实现。
其传递函数为R u(s)1o,H(s), (1-1) u(s),s，1iC uui o 式中:τ=RC。
低通滤波器频率特性为1,H(j), (1-2) 图1-1 RC低通滤波器 1，j,,R10kΩ 33kΩ R1FA(,)其幅频特性为 +12V 1- ,R A(), (1-3) 2+ uo 1，(,,)-12V ui C 低通滤波器的截止频率为1f, (1-4) 图1-2 一阶有源低通滤波器 c2,RC2(RC有源低通滤波器RC有源低通滤波器原理如图1-2所示。
它是将一阶RC低通滤波网络接入运算放大器输入端构成的。
运算放大器在这里起隔离负载影响、提高增益和带负载能力的作用。
有源低通滤波器的传递函数为u(s)KoH(s),, (1-5) u(s),s，1iRFK,1，式中:(R、R参数可参考图1-2，也可自选)。
1FR1频率特性为K,H(j), (1-6) 1，j,,式(1-5)与式(1-1)相似，只是增益不同。
3(幅频特性的测试本实验是对以上两种低通滤波器进行幅频特性测试。
滤波器的幅频特性采用稳态正弦激励试验的办法求得。
对滤波器输入正弦信号x(t)=xsinωt，在其输出达到稳态后测量输出0和输入的幅值比。
这样可得到该输入信号频率ω下滤波器的传输特性。
逐次改变输入信号的频率，即可得到幅频特性曲线。
三(实验仪器和设备1(低频信号发生器一台2(毫伏表一台3(直流稳压电源一台4(RC无源滤波器接线板一块5(有源低通滤波器线路板一块四(实验步骤1(将RC滤波器接线板低通滤波器部分的R值调到适当的位置。
电子测量实验题目及 答案 题库
电子测量实验实验考试题目1. 对示波器的CH2进行功能检查，说明应该出现什么结果，对实际出现的结果解释其原因。
（说明：老师会制造干扰，如调节探头或示波器的衰减不匹配、调节探头的补偿不正确等）执行此功能检查来验证示波器是否正常工作。
（1） 按下“电源开关”，打开示波器。
按下“DEFAULT SETUP （默认设置）”按钮，其中“探头选项”默认的衰减设置为“10×”，即示波器将接收到的信号值放大10倍后再显示。
（2） 在探头上将“衰减开关”拨到“10×”，这时探头将检测到的信号缩小10倍后再传给示波器。
将探头连接到示波器的“CH 1”上。
将探头端部和接地线连接到“探头补偿”终端上。
（3） 按下“自动设置”按钮。
几秒钟后可看到屏幕上出现一条峰-峰值为5V 的1kHz 方波。
这表示示波器的CH1通道正常工作，探头正常工作。
执行步骤（3）后，可能得到图2-1-4三种波形中的一种。
图2-1-4 三种补偿状态波形 图2-1-5 对探头进行补偿调节如果是第三种波形，则示波器和探头显示的波形完美，无须再进行其它操作。
如果是前两种，则要如图2-1-5所示调节探头上的“补偿调节旋钮”，使波形变成第三种。
2. 分别用“刻度法”和“自动测量法”读出被测信号的峰-峰值和周期。
（说明：刻度法就是用“波形占的垂直格数*垂直刻度系数”算出峰-峰值，“波形占的水平格数*水平刻度系数”算出周期，“垂直刻度系数”和“水平刻度系数”在屏幕下方显示。
同时注意“探头或示波器的衰减是否匹配”）自动测量法(1) 连接“函数信号发生器”和“示波器”的“CH1”，调节“函数信号发生器”使其产生频率为1kHz ，幅度为1V 的正弦波。
(2)按下示波器的“自动设置”按钮，等屏幕出现稳定的波形后，按下“MEASURE （测量）”按钮。
(3)按下屏幕右侧的第一个“选项按钮”，按下“信源”→“CH1”，“类型”→ “峰-峰值”， 按下“返回”选项按钮，“值”读数将显示测量结果及更新信息。
必刷卷02-2024年高考高效提分物理考前信息必刷卷(全国乙卷地区专用)
必刷卷02-2024年高考高效提分物理考前信息必刷卷（全国乙卷地区专用）一、单选题 (共7题)第(1)题将一个带正电的点电荷置于足够大的水平接地金属板上方，形成的电场在金属板表面上处处垂直金属板。
如图所示，金属板上表面（光滑）有A、O、B三点，形成三角形，其中∠O=90°，∠A=30°，O为点电荷在金属板上的垂直投影，C为AB中点。
将一绝缘带电小球（可视为质点）从A点以某初速度释放，小球沿AB方向运动。
下列说法正确的是（）A．B点与C点电场强度相同B．B点电势高于A点电势C．带电小球经过AC的时间大于经过CB的时间D．带电小球由A到B的运动过程中电势能不断增加第(2)题如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定第(3)题1900年，普朗克引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想，以下现象跟能量量子化无关的是（ ）A．原子光谱B．黑体辐射C．雨后彩虹D．光电效应第(4)题如图所示，质量分别为m和3m的小物块A和B，用劲度系数为k轻质弹簧连接后放在水平地面上，A通过一根水平轻绳连接到墙上。
A、B与地面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
用水平拉力将B向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，B恰好能保持静止，弹簧形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。
下列判断正确的是（ ）A．物块B向右移动的最大距离为B．若剪断轻绳，A在随后的运动过程中相对于其初位置的最大位移大小C．若剪断轻绳，A在随后的运动过程中通过的总路程为D．若剪断轻绳，A最终会静止时弹簧处于伸长状态，其伸长量为第(5)题控制噪声的基本原则是设法将噪声的能量转化为其他形式的能量，如图所示是一种利用薄板消除噪声的方法。
第5章 放大电路的频率特性 习题 解
第5章 放大电路的频率特性自 测 题5.1 填空题1 电路的频率响应，是指对于不同频率的输入信号，其放大倍数的变化情况。
高频时放大倍数下降，主要是因为 的影响；低频时放大倍数下降，主要是因为 的影响。
2 当输入信号频率为L f 或H f 时，放大倍数的幅值约下降为中频时的 ，或者是下降了 dB 。
此时与中频时相比，放大倍数的附加相移约为 。
3 两个放大器其上限频率均为10 MHz ，下限频率均为100Hz ，当它们组成二级放大器时，总的上限频率H f = ，和下限频率L f = 。
4 两极放大电路中，已知u1A ＝40dB ，4L1=f Hz ，20H1=f kHz ；u2A ＝30dB ，400L2=f Hz ，150H2=f kHz 。
则总电压增益u A ＝ ,总上限频率H f ＝ ,总下限频率L f ＝ 。
5 某放大电路，下限截止频率60L =f Hz ，上限截止频率60H =f kHz ，中频电压放大倍数为100um =A 。
那么当输入信号频率30=f kHz 的时候，其放大倍数为 。
6 单级阻容耦合放大电路放大频率为H f 和L f 的输入信号时，电压增益的幅值比中频时下降了 dB 。
高、低频输出电压与中频时相比的附加相移分别为 和 。
7 在单级阻容耦合放大电路的幅频特性中，高频区的斜率为 ，低频区的斜率为 ，附如相移的斜率为 。
8 在阻容耦合电路中增加耦合电容，则中频电压放大倍数绝对值 ，下限截止频率L f ，上限截止频率H f ，通频带 ，高频区附加相移 。
9 在图T5.1.9所示电路中，低通电路是 ，高通电路是 ；电路(a)在 时i o /U U 趋于1，在 时i o /U U 趋于零；电路(b)在 时i o /U U 趋于1，在 时io /U U 趋于零。
图T5.1.910 三个两级放大电路如图T5.1.10所示，已知图中所有晶体管的β均为100，be r 均为1k Ω，所有电容均为F 10μ，CC V 均相同。
正弦电压信号的产生与有效值测量
第四届电子设计竞赛复试实验报告正弦电压信号的产生与有效值测量*********************************************************************复试题目：设计一个频率为1000Hz的正弦波信号发生器，输出幅值为1V左右。
用单片机搭建一个系统，精确地测量该信号的有效值。
并通过串口送到PC机中，通过串口调试助手软件显示该有效值。
题目要求：1、设计一个1000Hz的正弦波振荡器，输出幅度转换为1V。
2、用单片机自带10位AD作为模数转换芯片，不允许扩展其它AD。
3、串口以9.6K波特率向PC机传输数据，在串行调试助手中，以10进制格式显示该正弦波的有效值。
****************************************************************************************************************************************摘要：通过一RC振荡电路，产生1KHz的正弦波，然后经过峰值检波电路，得到其峰值送入Atmega16单片机，由其内部自带ADC处理，并在软件中得到其有效值，经串口发给PC机，并在串口调试助手上显示电压有效值。
关键字：峰值检波有效值ADC 串口****************************************************************************************************************************************** *******************************论文正文****************************** *********************************************************************一、正弦波发生电路正弦波发生电路需要四部分：放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，实现能量的控制。
交流电路的频率特性练习题及答案
客观题-----“谐振”部分☆由R、L、C组成的串联电路，当外加激励频率高于谐振频率时，其电路是（ a ）。
a．感性的b．容性的c．无法确定cd☆由R、L、C组成的串联电路，当外加激励频率低于谐振频率时，其电路是（ b ）。
a．感性的b．容性的c．无法确定cd☆由R、L、C组成的并联电路，当外加激励频率高于谐振频率时，其电路是（ b ）。
a．感性的b．容性的c．无法确定☆由R、L、C组成的并联电路，当外加激励频率低于谐振频率时，其电路是（ a ）。
a．感性的b．容性的c．无法确定☆由R、L、C组成的某二端网络，当测得其端口的电压与电流同相位时，一定有（b ）。
a．感抗= 容抗b．L的无功功率= C的无功功率c．端口的阻抗最小CC☆ 如果R 、L 、C 组成的电路在某激励下发生了谐振，则下列说法正确的是（ b ）。
a ． 路总有功功率 = 电路总无功功率b ． 路总有功功率 = 电路总视在功率c ． 电路总无功功率 = 电路总视在功率☆ 右图示电路处于谐振状态时，电流表A 的读数应是( b)。
a ．I L +I Cb ．0c ．I R☆ 右图示电路处于谐振状态时，电压表V 的读数应是( b)。
a ．U L +U Cb ．0c ．U R☆ RLC 并联电路发生谐振时，总电流（ b ）。
a ．最大b ．最小c ．介于最小值和最大值之间☆ RLC 串联电路发生谐振时，总电流（ a ）。
a ．最大b ．最小c ．介于最小值和最大值之间☆ 如图所示三个电路，当激励源的频率LC1=ω时，相当于开路的是（ b ）。
(a)(b)(c)CCC☆ 如图所示三个电路，当激励源的频率LC1=ω时，相当于短路的是（ c ）。
(a)(b) (c)☆ 右图示电路中，已知：︒∠=∙0220S U V ，Ω===40211X X R ，Ω==2043X X ，Ω=505X ，则AB U ∙= ( b )。
a ．︒∠0110b ．︒∠0220c ． 0☆ 在 R -L -C 串 联 电 路 中，总 电 压 u t =+10026sin()ωπV ，电 流i = 102sin(ωt +π6) A ，ω =1000 rad / s ，L = 1 H ，则 R ，C 分 别 为 ( a )。
动力与电气工程：电子测量试题及答案(强化练习)
动力与电气工程：电子测量试题及答案（强化练习）1、问答?利用微差法测量一个l0V电源，使用9V标称相对误差±0.1％的稳压源和一只准确度为s的电压表，如题2.17图所示。
要求测量误差ΔU/U≤±0.5%，问s＝？正确答案：2、问答题延迟线的作用是什么？延迟线为什么要放置在内触发信号之后引出？正确答案：延迟线是一种传输线，起延迟时间的作用。
在前面讨论触发扫描时已经介绍，触发扫描发生器只有当被观察的信号到来时才工作，也就扫描的开始时间总是滞后于被观测脉冲一段时间，这样，脉冲的上升过程就无法被完整地显示出来，因为有一段时间扫描尚未开始。
延迟线的作用就是把加到垂直偏转板的脉冲信号延迟一段时间，使信号出现的时间滞后于扫描开始时间，这样就能够保证在屏幕上可以扫出包括上升时间在内的脉冲全过程。
3、单选在通用计数器测量低频信号的频率时，采用倒数计数器是为了（）A.测量低频周期B.克服转换误差C.测量低频失真D.减小测频时的量化误差影响正确答案：D4、问答题示波器Y通道内为什么既接入衰减器又接入放大器？它们各起什么作用？正确答案：为适应Y通道输入的被测信号的大幅度的变化既接入衰减器又接入放大器。
放大器对微弱的信号通过放大器放大后加到示波器的垂直偏转板，使电子束有足够大的偏转能量。
衰减器对输入的大幅度信号进行衰减。
5、问答题频谱分析仪的静态和动态分辨率有何区别和联系？正确答案：分辨率是指频谱分析仪能把靠得很近的、相邻的二个频谱分量分辨出来的能力。
其中静态分辨率决定扫频的宽度；动态分辨率则对扫速有大的影响。
一般静态分辨率Bq在仪器技术说明书中给出的，而动态分辨率Bd则与我们使用条件有关，很明显，Bd总是大于Bq，而且扫频速度越快，Bd越宽。
一般说来，动态分辨率Bd决定于静态分辨率Bq。
6、问答题计算下列波形的幅度和频率（经探头接入）：（1）V／div位于0.2档，t／div位于2μs档。
①H＝2div，D＝3div ②H＝5div，D＝2div．③H＝3div，D＝5div正确答案：7、填空题电流表中用于控制的两个弹簧采用反向绕制的作用是（）。
电子测量试题111
四、简答题（每小题5分，共20分）1. 数字系统有那些特点？答（一）数字信号通常是按时序传递的（二）信号几乎都是多位传输的（三）信息的传递方式是多种多样的（四）数字信号的速度变化范围很宽（五）信号往往是单次的或是非周期的。
（六）数字系统故障判别与模拟系统不同。
2 .个人仪器的特点是什么？答经济效益高；便于使用；缩短了研制周期；在构成自动测试系统、开成测试网络方面有很大的潜力。
3 简述用示波器和频谱仪观测同一信号时的异同之处。
答（1）求波器显示的是信号的波形图，其横轴为时间t，纵轴为信号电压大小，即从时域对信号进行分析显示，（2）频谱仪显示的是信号的频率特性，其横轴为频率f ,发明奖纵轴为电压辐度，即从频域对信号进行分析显示。
（3）由于两者从不同的角度去观察同一事物，它们反映了事物的某一侧面，但两者的测量结果是可以互译的。
4 ．计量与测量的关系如何由于测量发展的客观需要出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。
测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。
计量和测量相互配合，相辅相成。
五、计算题（每小题6分，共30分）1 ．测量两个电压，分别得到它的测量值，它们的实际值分别为，求测量的绝对误差和相对误差。
2 ．设电压V 的三个非等精度测量值分别为：它们的权分别为6 ，7 ，5 ，求V 的最佳估值3下图为一双环合成单元，其中内插振荡器的输出频率范围为30KHz～40KHz，环1的分频比N变化范围为200～500，输入参考频率为10KHz，问该合成单元的输出频率范围是多少？4 若要测一个10V 左右的电压，手头有两块电压表，其中一块量程为150V ，5.1±级，另一块量程为15V ，5.2±级，问先用那一块表合适？ 答当选用量程为150V ，5.1±级时，测量产生的绝对误差为：V s V V m 25.2%)5.1(150%±=±⨯=⨯≤∆当选用量程为15V ，5.2±级测量产生的绝对误差为:V s V V m 375.0.%)5.2(15%±=±⨯=⨯≤∆选用量程为150V ，5.1±级的电压表5 欲用电子计数器测量一个fx=200Hz 的信号频率，采用测频（选闸门时间为1s ）和测周（选时标为0.1μs ）两种方法。
二、已知某放大电路的折线近似幅频特性如图所示，问（本大题共14分
模拟电子技术复习题1. 设图中VD 为普通硅二极管，正向压降为 0.7V ，试判断VD 是否导通，并计算U O 的值。
5V5V10k Ω10k Ω( a )( b )2. 图中二极管可视为理想二极管，试判断哪个电阻上的电压有效值最大。
ΩΩΩR 1R 2R 33. 已知图示电路中晶体管的β＝50，Ω='200b b r ，U BEQ ＝0.7V ，电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。
1．估算电路静态时的BQ I 、CQ I 、CEQ U ；2．求电压放大倍数)/(s o s U U A u 、输入电阻i R 、输出电阻o R ； 3．当负载电阻L R 开路时，求电压放大倍数Su A 。
R L 5.1k Ωu4. 放大电路如图所示。
分析下列情况下电路参数的变化 （A ．增大， B ．减小 ， C ．不变，D ．因不能正常放大而无意义），用A 、B 、C 、D 填空。
1．R L 变成10Ωk ，则电压放大倍数u A ____； 2．R c 变成10Ωk ，则电压放大倍数uA ____； 3．R e1变成2Ωk ，R e2变成300Ω，则静态电流I CQ ____，晶体管的r be_____，电路的输入电阻R i_____，电压放大倍数uA ____。
R L 3.9k Ω5. 已知某放大电路的折线近似幅频特性如图所示，问：1．该放大电路的中频电压增益为多少分贝？对应电压放大倍数多少倍？ 2．上限截止频率和下限截止频率各为多少Hz ？3．在信号频率正好为上限截止频率或下限截止频率时，该电路的电压增益为多少 分贝？对应电压放大倍数多少倍？4．在信号频率为1MHz 时，对应电压放大倍数多少倍？20 f / Hz406. 已知某同相放大电路的对数幅频特性如图所示。
当信号频率f ＝1kHz 时，uA 的相位角φ约为_________；当f ＝10Hz 时，φ约为__________；当f ＝1MHz 时，φ约为_________。
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西安邮电大学TI杯大学生电子设计竞赛
选题名称：幅度频率测量电路的设计（H题）
参赛成员：司朝阳
乔小芳
刘冬
参赛时间： 2013 ,05, 10
幅度频率测量电路的设计（H 题） 一、 系统方案：
用单片机实现。
目前单片机种类很多，单片机功能越来越强，根据设计要求选用TI 公司的MSP430单片机，该芯片内含2个16为定时/计数器，能最大限度的简化频率计外围器件。
MSP430还有全功能串行口、程序存储器等，因此该方案具有硬件构成简单、功能灵活、易于修改等有点。
图1（系统框图）
如图1所示，被测正弦波信号经过放大整形电路，得到方波信号；在通过MSP430G2553单片机进行定时Ts 内产生方波N 个（又f=N/T ），从而达到测频的目的与要求，最后在数码管上显示频率值。
幅度频率测量电路设计任务方框图：
图2（系统框图）
二、单元电路设计
2.1.波形变换电路
采用过零比较器进行波形变换。
将输入的正弦波变换为同频率的方波信号。
电路简单可以同时满足0.5V 和5V 的幅值信号输入
形完全不失真,输出电压为3.2V
如附件图2所示，
是用LMV393比较器组成的过零比较器。
带通滤波器
幅度—频率测量电路
显示
正弦信号产生器 放大 整形 电路
MSP430G2553控制电路
显示
输入 信号
因为这款芯片属于TI公司的，所以是首选。
还有就是对这款芯片进行测试测试。
当输入1Hz-10MHz时，输入方波很稳定。
2.2.MSP430G2553单片机最小系统电路。
幅度测量电路:
幅度测量电路利用幅频转换电路，将幅度转换为频率进行测量，主要利用AD820芯片、AD654芯片完成。
电路框图如图l所示。
图1幅频转换电路框图AD820[1】是单双电源、低功耗、精密场效应输人的运算放大器，采用双电源工作时，它的输出电压能够达到电源的正负电源电压。
设计中考虑到由于运算放大器AD820输入级采用N沟道的场效应晶体管，在正常工作时，输入电流是负的，如果输入端电压大于(V。
一0．4V)，则使器件内部结点变成正向偏置，输入电流方向相反。
为了防止产生这种现象，设计时在输入端串联一个电阻(典型值在1 kQ～10 kfl之间)，但此电阻也会产生噪声电压，影响测量的精度。
在本设计中选用了500电阻。
同时，该电阻还能起限流作用，防止输入电压大于(V。
+0．4 V)时，运算放大器由于输入电流过大而损坏器件。
在本设计中采用单电源工作模式，运算放大器的输人端也允许输入负电压信号，而不损坏器件。
AD654[2J芯片是一种低成本电压频率(V／F)转换器芯片，使用时只需～个RC网络，即可构成应用电路。
电路设计中通过AD654的6、7脚之间的电容C1，AD820正向输入端3脚的串联电阻R l和RRPl来调节电压与频率的关系，参见图1。
RRPl是可调的滑动变
阻器，通过调节其值的变化来调节电压与频率的关系，其转换关系如式(1)所示。
如=Ui[10×Cl×(Rl+RRPI)J
设计选用R1_200 l①，Rp,pl=500 Q，Cl=1 nF，幅度与频率的关系约为fo=Ui／(2×103)(knz)。
所以最后由数码管频率的显示值可以很方便地得出幅度值。
频率测量电路:
本设计对正弦波频率的测量选用了计数法中的电子计数式的测量方式[3|。
原理是根据频率的定义：周期信号在单位时间内变化的次数，即若在一定的时间间隔T内记录这个周期性信号的重复变化次数为J7、r，则其频率可表示为F=N／T。
其测量的原理框图下图2所示。
图2测量正弦频率的原理框图
本设计中选用的单片机是ATMEL公司的AT89C51芯片[4l，它的突出特点是Flash程序存储器。
它的主要功能如下：
(1)具有4KB的程序存储器、128字节的片内数据
存储器。
(2)工作频率在33 MI-Iz、静态操作在0．24 MHz、
工作电压在4．0V～6．0 V之间。
(3)有两个16位的定时／计数器、可编程UART通道1个。
(4)一个全双工的异步串行口、32根双向和可单独寻址的I／O线。
(5)有5个中断源、两个中断优先级、有片内时钟振荡器、有布尔处理能力。
对单片机的程序编制采用汇编语言，是通过Keil编程软件编制、测试完成的，主要包括定时、存储、数值转换、数据显示几个部分。
其中对小于lkHz的频率
带通滤波器：
对于低通滤波器的设计，电容一般选取1000pF，对于高通滤波器的设计，电容一般选取0.1uF，然后根据公式 R=1/2Πfc计算得出与电容相组合的电阻值，即得到此图中R2、R6和R7，为了消除运放的失调电流造成的误差，尽量是运放同相输入端与反向输入端对地的直流电阻基本相等，同时巴特沃斯滤波器阶数与增益有一定的关系（见表1），根据这两个条件可以列出两个等式：30=R4*R5/(R4+R5)，R5=R4(A- 1),36=R8*R9/(R8+R9)，R8=R9(A-1)由此可以解出R4、R5、R8、R9，原则是根据现实情况稍调整电阻值保持在一定限度内即可，不要相差太大，注意频率不要超过运放的标定频率。
三、理论分析与计算
3.1.误差计算
本设计采用组合测频法，其误差主要来自于计数误差，测周法及测频法 对测频的影响分析如下：
⑴ 测频法计数误差分析：设被测信号的频率0f ，时间τ内检测到N 个周期信号，则 τ
N
f =0 （3-1）
计数误差对测频误差的影响可由对（2-1）式求N 的微分得出
N dN
f df x x
=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1
1δ （3-2）
由产生计数误差的原因可知，对于N dN 部分,无论计时时间长短,计数法测频总存在1个单位的量化误差，即计数误差dN 为±1， 所以N
1
1±=δ （3-3）又因为τx f N =，所以τδx f 1
1±
=
因为根据题目要求测1Hz-1MHz 频的
正弦波，误差要求小于0.1%。
而当我们输入1000Hz 以上频率时，采用直接测频法，误差就会大于0.1%。
所以要用测周期法来间接得出频率。
⑵测周期时计数误差的影响：用测周期法测频时，频率计算公式：
N K f T fx x 01==
对其微分得到 ()()N N
dN x f x df 1
11±==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=δ （3-4） 又x
f K
f N 0
=，所以
K
f f x
01±
=δ （3-5)N dN 为量化误差。
待测信号的周期测量值通过浮点数数学运算变换成频率值,这时的误差来源于浮点数数学运算和数制之间的转换所带来的误差。
四、系统软件设计
4.1.软件程序设计特色
采用组合测频率，低频时采用测周法，高频时采用直接测频法。
低频时,利用T1对信号的一个周期进行计数（cnt ），利用PI/O 口的对电平跳变沿敏感并产生中断来确定信号的周期长度，设T1的时钟为T,则信号的频率f=1/(cnt.T)；高频时，T0为计数模式，T1采用定时模式， T1定时为2秒，将信号作为T0的外部输入时钟，T0在T1的2秒时间内对信号周期进行计数（cnt ）,信号频率f=cnt/2。
4.3系统测试
表10.2 数字信号频率测量结果
示波器测量频率
（Hz ） 测量电路测量频率
（Hz ）
绝对误差 （Hz ） 相对误差 （%）
测量条件：Timer_A 采用计数法，“1s 计数闸门”只通过模拟调试
4.4 数字信号频率测量电路控制程序的MSP430系统函数： 见附件
五．系统仪器
数字信号频率测量电路的测试需要稳压电源、数字信号产生设备、三用表的支持。
由于晶体振荡器的工作频率与晶体上标称的谐振频率之间存在差异、同时数字信号产生设备的输出信号频率与其的显示数值之间也存在差异，因此还需要一个能够精确测量数字信号频率的设备作为调试标准。
表10.1给出所需要的测试设备清单。
表10.1 数字信号频率测量电路测试设备清单
设备名称 设备型号
需求数量（台）
备注 稳压电源 1 数字信号产生器 1
数字示波器 1 信号频率测量标准
数字三用表
1
表1
数字信号频率测量电路
数字信号产生器
稳压电源
数字示波器
图2. 数字信号频率测量电路系统测试框图
六、设计遇到的问题及解决方案 6.1硬件部分
在设计波形变换电路时，选用迟滞比较器、施密特触发器和过零比较器这三种电路中哪一种来实现波形转换，有些不确定。
但是经过逐次仿真来验证，最后选用由LMV393组成的过零比较器。
6.2软件部分
开始使用测频法，高频时较精确，但低频时误差较大。
后来采用组合法测频，即低频时采用直接测量信号周期，频率较高时采用测频法，提高了测量精度。
七、总结
这是我们的团队第一次参加此类比赛，虽然没有完整的完成实验，但我们始终不断的坚持完成实验，遇到了不少困难，也不断的尝试着去解决。
我们通过这次比赛，深深的知道我们还有非常多的不足，知识的欠缺，经验的欠缺，但是我们感到开心的是，我们面对困难，没有退缩，我们团队相互鼓励，从网上，图书馆查阅了很多的资料，积极地讨论完成着我们的实验，使所学得到了真实的实践。
今后我们会更加努力的提高自己的能力。