第6章 信号运算电路 习题解答
现代电子线路基础(新版教材)_第六章习题答案
第六章习题答案6.1在题图6.1所示调谐放大器中，工作频率 f o =10.7MHz,L I -3=4^ H,Q =100, N -3=20匝,N+5匝,N”5匝,晶体管3DG39在 f o =10.7MHz 时测得 g ie =2860^ S,C e =18pF, g oe =200^ S, C oe =7pF,| y fe |= 45mS, y 「e =O,试求放大器的电压增益 A 。
和通频带BW总电容 C 1/((2 f 0)2* L) 55.4pFLC 振荡回路电容 C Cp 2c °e P ；Ge 53.8pF注：由上述计算可以看出，f 。
'和f 。
相差不大，即部分接入后对谐振频率影响较小，但概念要清楚。
另外，这里给出了 y fe (即认为是g m )不要通过I EQ 来计算g m6.2题图6.2是某中放单级电路图。
已知工作频率f o =30MHz 回路电感L =1.5卩H, Q =100, N /N =4, C ~C 均为耦合电容 和旁路电容。
晶体管在工作条件下的y 参数为y ie(2.8 j3.5)mS;y 「e 0y fe (36 j27)mS y °e (0.2 j2)mS试解答下列问题： (1) 画出放大器y 参数等效电路； (2) 求回路谐振电导g 2; (3) 求回路总电容C 2；(4) 求放大器电压增益 A 。
和通频带BV y(5)当电路工作温度或电源电压变化时，A vo 和BW 是否变化？解:M~3N4~ 5NT ；5200.25 LC 振荡回路固有谐振频率f 0固有损耗电导：901— 10.85(MHz)2 . LC1 1Q 0 0 L 2 Q 0 f ° L36.7 10 6(S)222 6266G p g oe P 2 g ie g o0.25 200 100.252860 1036.7 100.228(mS)Q L1 16.32G 0LB W 邑 107656(KHz),Q L 16.3A V 00.25 0.25 45 10 0.228 1012RN2~35 20 0.25,F 2交流等效电路I C折合后的等效电路R2 2P 22C ie 18.78 10.6 o.252 18.58 7.02( pF )11rw2J1.5 106 7.02 m2491(MHz)固有损耗电导:RRdZJ 1O.25 V 362 10 328.4G0.396 10解：（1） y 参数等效电路如上图:由f o2LC 得 C1 2 2 4 Lfo42；0 621218.78( pF )P 2也丄0.25N 14 由y 参数得C ie33.5 10 3 6230 1018.58( pF),C oe3盘帝 10.6(pF)RS g oQ o o L 2 Q o f o L2 3.14 100 49.1 10*^2「6 106(S)R goe2 3P 2 gieg o 0.2 10230.252.8 1021.4 10 0.396( mS)Q L1366G 0L 0.396 102 30 101.5 108.9Q L竺 3.37( MHz )8.9AV 0C NNC 6 输入IIC 1D8上R JIA输入LN C NC 2 二 R 2V DD------- •GSL 1A C 3”2输出某场效应管调谐放大器电路如题图 6.3所示,为提高放大器稳定性，消除管子极间电容C D G 引起的部反馈，电路中分析其它各元件的作用; 画出放大器的交流等效电路; 导出放大器电压增益 A/o 表达式解：（1） L N 、C N 与C dg 组成并联谐振回路，使得漏栅之间的反馈阻抗为 ，故消除了漏栅之间的反馈，即消除了 C dg 引起得部反馈，实现了单向化。
哈工大电路习题答案第6章
答案6.1解：将i和i3改写为余弦函数的标准形式，即2i4cos(t190)A4cos(t190180)A4cos(t10)A2i5sin(t10)A5cos(t1090)A5cos(t80)A3电压、电流的有效值为1002U70.7V,I1.414A12245I2.828A,I3.54A2322初相位10,100,10,80uiii123相位差1ui1010090u与i1正交，u滞后于i1；12ui10100u与i2同相；23ui10(80)90u与i3正交，u超前于i33答案6.2au10cos(t10)V.-822bU610arctg10233.1V,u102cos(t233.1)V-622-20.8cI0.220.8arctg20.889.4A,i20.8cos(t89.4)Am0.2dI30180A,i302cos(t180)A答案6.3解：(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得：UI111n,UIn22(b)磁通相量通常用最大值表示，利用正弦量的相量表示法的微分性质得：UjNmm(c)利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：URIjLI答案6.4解：由KCL得电流i的振幅相量IIIIm1m2m3m(2100410580)A(0.347j1.973.939j0.6950.868j4.924)A526.86A电流i的瞬时值为i5cos(t26.86)A答案6.5解：电压表和电流表读数为有效值，其比值为阻抗模，即2()2/RLUI将已知条件代入，得22R(2π50L) 100V 15A22R(2π100L)100V 10联立方程，解得L13.7mH,R5.08答案6.6解：(a)RC串联电路中电阻电压与电容电压相位正交，各电压有效值关系为2222UU2U15040V30V电流i的有效值为IIC UXC30V103A(b)UXICC302A60VI R UR60V500.3ARC并联电路中电阻电流与电容电流相位正交，总电流有效值为22221.222.33IIIAACR(c)UXI301A30VCCC由U30VCUUXII2ALCLLX15L并联电容、电感上电流相位相反，总电流为III1ALC电阻电压与电容电压相位正交，总电压为：2230240250UUUVVCR答案6.7解：感抗XL L3210rad/s0.1H200容抗X C 11C36210rad/s510F100图(a)电路的相量模型如图(b)所示。
通信电子线路课后答案 第六章
6.1 已知普通调幅信号表达式为：AMu =20(1+0.6cos2π⨯2000t-0.4cos2π⨯5000t+0.3cos2π⨯7000t )cos2π⨯610tV1）试写出此调幅信号所包括的频率分量及其振幅 2）画此调幅信号的频谱图，写出带宽3）求出此调幅信号的总功率，边带功率，载功率以及功率利用率；（设负载为1Ω）载波：20cos2π610t 振幅：20V 频率：f f=1000Z KH各边频分量；为载波频率搬运的边频分量幅值为cm U Ma/2，边频为载波∴100Z KH ,998Z KH 分量6V1005Z KH ,995Z KH 分量4v 1007Z KH ,993Z KH 分量 3v 1000Z KH 分量为20v B=(1007-993) Z KH =14Z KH载频分量产生的平均功率为C P =2cm U /2R=200W边带功率：SB P =(a cm M U )2/2R ⇒ 1SB P =[(0.6/2)⨯20]2/2=182SB P =[(0.4/2)⨯20]2=8 3SB P =[(0.3/2)⨯20]2=4.5∴ SB P =1SB P +2SB P +3SB P =30.5W两边频之和为 2⨯30.5=61W∴ av P =C P +2SB P =200+61=261W功率利用率 η=2SB P /av P =（61/261）⨯100%=23.4%6.2 已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V ，最小振幅为4V ，试求其中载波振幅和边频振幅各是多少？调幅指数a M 又是多少？a M =（max U -min c U ）/(max U +min c U )=1/2又 a M =（max U -cm U ）/cm U ∴ 1/2=(12-cm U )/cm Ucm U =8V 边频振幅＝cm U a M /2=1/2⨯8⨯1/2=2V6.3 左图，载波输出功率为50W ，平均调幅指数为0.4，集电极平均效率为50%，求直流电源提供的平均功率D P 、调制信号产生的交流功率P Ω和总输入平均功率av P .η=50/D P ∴ D P =50/50%=100W P Ω=2a M D P /2=1/2⨯0.16⨯100=8W电源总功率：D P +P Ω=108W ∴ av P =c j (D P +P Ω)=54Wa M CCO U 是调制信号平均振幅。
数字逻辑 第六章习题答案
根据真值表画出激励函数和输出函数卡诺图(略)，化简后可 得：
(5) 画出逻辑电路图 根据激励函数和输出函数表达式，可画出实现给定功能的逻 辑电路如图11所示。该电路存在无效状态10，但不会产生挂 起现象，即具有自启动功能。
7 试用与非门构成的基本R-S触发器设计一个 脉冲异步模4加1计数器。 解（1） 设电路输入脉冲为x，状态变量为 y1y0,其状态表如表9所示。
（2）该电路的状态图、状态表
（3）该电路是一个“x1—x2—x3”序列检测器。
4 分析图7所示脉冲异步时序电路，作出时间 图并说明该电路逻辑功能。
解：（1） 该电路是一个 Moore型脉冲异步时序逻辑 电路,其输出即电路状态。激 励函数表达式为
（2）电路次态真值表
（3）时间图
（4）该电路是一个模4计数器。
(4) 确定激励函数和输出函数 确定激励函数和输出函数时注意： ● 对于多余状态y2y1=10和不允许输入x2x1=11，可作为无关条 件处理； ● 当输入x2x1=00时，电路状态保持不变； ● 由于触发器时钟信号作为激励函数处理，所以，可假定次态 与现态相同时，触发器时钟信号为0，T端为d。 据此，可列出激励函数和输出函数真值表如表8所示。
（2） 根据状态表和RS触发器的功能表，可列出激 励函数真值表如表10所示。
Байду номын сангаас
（3）化简后，可得激 励函数最简表达式为：
（4）根据激励函数表达式，可画出逻辑电路 图如图12所示。
5 用D触发器作为存储元件，设计一个脉冲异 步时序电路。该电路在输入端x的脉冲作用 下，实现3位二进制减1计数的功能，当电 路状态为“000”时，在输入脉冲作用下输 出端Z产生一个借位脉冲，平时Z输出0。
信号与系统第六章习题答案
第六章 离散系统的Ｚ域分析 ６．１学习重点 1、离散信号z 域分析法—ｚ变换，深刻理解其定义、收敛域以及基本性质；会根据ｚ变换的定义以及性质求常用序列的ｚ变换；理解ｚ变换与拉普拉斯变换的关系。
2、熟练应用幂级数展开法、部分分式法及留数法，求z 反变换。
3、离散系统z 域分析法，求解零输入响应、零状态响应以及全响应。
4、z 域系统函数()z H 及其应用。
5、离散系统的稳定性。
6、离散时间系统的z 域模拟图。
7、用MATLAB 进行离散系统的Z 域分析。
６．２ 教材习题同步解析 6.1 求下列序列的z 变换，并说明其收敛域。
（1）n 31，0≥n （2）n−−31，0≥n（3）nn−+ 3121，0≥n （4）4cos πn ，0≥n（5）+42sin ππn ，0≥n 【知识点窍】本题考察z 变换的定义式 【逻辑推理】对于有始序列离散信号[]n f 其z 变换的定义式为()[]∑∞=−=0n nzn f z F解：（1）该序列可看作[]n nε31()[][]∑∑∞=−∞=− == =010313131n n n nn n z z n n Z z F εε对该级数，当1311<−z ，即31>z 时，级数收敛，并有 ()13331111−=−=−z zz z F其收敛域为z 平面上半经31=z 的圆外区域 （2）该序列可看作[]()[]n n nnεε331−=−−()()[][]()[]()∑∑∞=−∞=−−=−=−=010333n nn nnnzzn n Z z F εε对该级数，当131<−−z ，即3>z 时，级数收敛，并有()()33111+=−−=−z zz z F 其收敛域为z 平面上半经3=z 的圆外区域（3）该序列可看作[][]n n nn n n εε+ = + −3213121()[][]()∑∑∑∞=−∞=−∞=−+ =+ = + =01010*********n nn n n nn n n n z z z n n Z z F εε对该级数，当1211<−z 且131<−z ，即3>z 时，级数收敛，并有 ()3122311211111−+−=−+−=−−z zz z z zz F 其收敛域为z 平面上半经3=z 的圆外区域（4）该序列可看作[]n n επ4cos()[]∑∑∑∑∞=−−∞=−−∞=−∞=−+=+== =0140140440*******cos 4cos n nj n nj nn j j n n z e z e z e e z n n n Z z F πππππεπ对该级数，当114<−ze j π且114<−−zejπ，即1>z 时，级数收敛，并有()122214cos 24cos 21112111212222441414+−−=+−−=−+−=−×+−×=−−−−z z zz z z z z e z z e z z z eze z F j j j j ππππππ其收敛域为z 平面上半经1=z 的圆外区域 （5）该序列可看作[][][]n n n n n n n n εππεππππεππ+=+= +2cos 2sin 222sin 4cos 2cos 4sin 42sin()[]()122212212212cos 22cos 2212cos 22sin 222cos 222sin 222cos 2sin 222222222200++=+++=+−−++−=+=+=∑∑∞=−∞=−z z z z z z z z z z z z z z z n z n n n n Z z F n nn n ππππππεππ 其收敛域为z 平面上半经1=z 的圆外区域 6.2 已知[]1↔n δ，[]a z z n a n −↔ε，[]()21−↔z z n n ε， 试利用z 变换的性质求下列序列的z 变换。
高频电子线路第六章课后习题答案
因此,输出信号中包含了的基频分量和 ( ωc + ) ,ωc ) ( 频率分量.
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高频电子线路习题参考答案
(2) u u u′ 1 = c + u , u′ 2 = c u D D 2 2 在忽略负载的反作用时,
u ′ 1 = g D K ( ωc t ) c + u i1 = g D K (ωc t )uD 2 i = g K (ω t )u′ = g K (ω t ) uc u D c D2 D c 2 2 uo = ( i1 i2 ) RL = 2 RL g D K (ωc t )u 2 2 1 2 = 2 RL g DU + cos ωc t cos 3ωc t + cos 5ωc t + ..... cos t 3π 5π 2 π
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高频电子线路习题参考答案
所以,(b)和(c)能实现DSB调幅 而且在(b)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分 量,以及ωc的偶次谐波分量. 在(c)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量, 以及ωc的基频分量.
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高频电子线路习题参考答案
6-5试分析图示调制器.图中,Cb对载波短路,对音频开路; uC=UCcosωct, u =U cos t (1)设UC及U 均较小,二极管特性近似为i=a0+a1u2+a2u2.求 输出uo(t)中含有哪些频率分量(忽略负载反作用)? (2)如UC>>U ,二极管工作于开关状态,试求uo(t)的表示式. (要求:首先,忽略负载反作用时的情况,并将结果与(1) 比较;然后,分析考虑负载反作用时的输出电压.
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高频电子线路习题参考答案
i Lc = ( i1 i2 ) = g D K (ωc t )( u + uc ) g D K (ωc t π )( u uc ) = g D K (ωc t ) K (ωc t π ) u + g D K (ωc t ) + K (ωc t π ) uc = g D K ′(ωc t )u + g D uc 4 4 cos 3ωc t + ...... U cos ω t + g DU c cos ωc t = g D cos ωc t 3π π cos(ωc + ω )t + cos(ωc ω )t 2 g DU + g U cos ω t 1 1 D c c π cos(3ωc + ω )t cos(3ωc ω )t + ..... 3 3
《数字电路与系统设计》第6章习题答案
l ee t h e \1210101…X/Z0/01/0X/Z11…100…6.3对下列原始状态表进行化简： (a)解：1）列隐含表： 2）进行关联比较3）列最小化状态表为：a/1b/0b b/0a/0aX=1X=0N(t)/Z(t)S(t)解：1）画隐含表： 2）进行关联比较： 6.4 试画出用MSI 移存器74194构成8位串行 并行码的转换电路（用3片74194或2片74194和一个D 触发器）。
l ee t-h e \r 91行''' 试分析题图6.6电路，画出状态转移图并说明有无自启动性。
解：激励方程：略 状态方程：略状态转移图 该电路具有自启动性。
6.7 图P6.7为同步加/减可逆二进制计数器，试分析该电路，作出X=0和X=1时的状态转移表。
解：题6.7的状态转移表X Q 4nQ 3nQ 2nQ 1nQ 4n +1Q 3n +1Q 2n +1Q 1n +1Z 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 11 1116.8分析图6.8电路，画出其全状态转移图并说明能否自启动。
信号与系统第三版 第六章习题答案
2 t 2
cos
2 2
t ]u (t )
6.13 一个因果LTI系统的频率响应为：
5 jw 7 H ( jw) ( jw 4)[( jw) 2 jw 1]
(a) 求该系统的冲激响应
(b) 试确定由一阶系统和二阶系统构成的串联型结构 (c)试确定由一阶系统和二阶系统构成的串联型结构 解:(a) 5 jw 7 1 jw 2
I 2 (w) 2 jw H ( jw) E (w) 8 jw 3
(b) 对H(jw)作反傅立叶变换可得h(t)
2 jw 1 H ( jw) 8 jw 3 4
h(t ) F 1{H ( jw)}
3 32 3 jw 8 3t 1 3 8 (t ) e u (t ) 4 32
(b) 对H(jw)作反傅立叶变换可得h(t)
3 3 3( jw 3) 2 H ( jw) 2 ( jw 2)( jw 4) ( jw 2) jw 4
3 2t h(t ) F {H ( jw)} (e e 4t )u (t ) 2 (c) 3( jw 3) 3 jw 9 Y ( w) H ( jw) 2 ( jw 2)( jw 4) ( jw) 6 jw 8 X ( w)
1 X ( w) ( jw 2) 2
Y (w) H ( jw) X (w)
2 Y ( w) 3 ( jw 2) ( jw 4)
1 1 4 2 3 ( jw 2) ( jw 2) ( jw 2) ( jw 4) 1 4 1 2
1 2t 1 2t 1 2 2t 1 4t y (t ) F {Y ( w)} ( e te t e e )u (t ) 4 2 2 4 2 2 ( jw ) 2 (c) H ( jw) ( jw) 2 2 jw 1
通信原理(陈启兴版) 第6章作业和思考题参考答案
6-1 设发送的二进制信息为1011001，试分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图，并总结其时间波形上各有什么特点。
解 OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图如图6-18所示。
tttt图6-18 信号波形图6-2 设某OOK 系统的码元传输速率为1000B ，载波信号为A cos(4π×106t )。
(1)每个码元中包含多少个载波周期？ (2)求OOK 信号的第一零点带宽。
解：(1) 由题意知66410210()2c f Hz ππ⨯==⨯1000()B R B =故每个码元包含2000个载波周期。
(2) OOK 信号的第一零点带宽为222000()B sB R Hz T === 6-3 设某2FSK 传输系统的码元速率为1000B ，已调信号的载频分别为1000Hz 和2000Hz 。
发送数字信息为1011010B 。
(1)试画出一种2FSK 信号调制器原理框图，并画出2FSK 信号的时域波形图； (2)试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调解调器？ (3)试画出2FSK 信号的功率谱密度示意图。
解：(1) 2FSK 信号可以采用模拟调频的方式产生，也可以采用数字键控的方式产生。
数字键控方式的调制器原理框图如图6-19所示。
图6-19键控法产生2FSK 信号的原理图由题意知，码元传输速率R B =1000B ，若设“1”码对应的载波频率为f 1=1000Hz ，“0”码对应的载波频率为f 1=2000Hz ，则在2FSK 信号的时间波形中，每个“1”码元时间内共有1个周期的载波，每个“0”码元时间内有2个周期的载波。
2FSK 信号的时间波形如图6-20所示。
【注：实际中键控法的波形一般不连续。
】t2FSK图6-20 2FSK 信号的时间波形(2) 由于2FSK 信号的频谱有较大的重叠，若采用非相干解调是上下支路有较大串扰，使解调性能下降。
电路与模拟电子技术基础(第2版)_习题解答_第6章习题解答
M i9习 题 66.1 确定图中晶体管其它两个电流的值β=200Iβ=100β=120(a)(b)(c)图6.1 习题6.1图(a) I C =βI B =200×0.125=25(mA) I E =I B +I C =25.125(mA) (b) I B =I E /(1+β)=5/(1+100)=49.5(μA) I C =I E －I B =4.95(mA) (c) I B =I C /β=3/120=25(μA) I E =I B +I C =3.025(mA)6.2 测得放大电路中的晶体三极管3个电极①、②、③的电流大小和方向如图6.1所示，试判断晶体管的类型（NPN或PNP ），说明①、②、③中哪个是基极b 、发射极e 、集电极c ，求出电流放大系数β。
图6.2 习题6.2图(a) ①-c ②-b ③-e PNP β=1.2/0.03=40 (b) ①-b ②-e ③-c NPN β=1.5/0.01=1506.3 有两只工作于放大状态的晶体管，它们两个管脚的电流大小和实际流向如图6.3所示。
求另一管脚的电流大小，判断管子是NPN 型还是PNP 型，三个管脚各是什么电极；并求它们的β值。
①② ③(a)①② ③(b)图6.3 习题6.3图(a) ①-c ②-e ③-b NPN I E =I B +I C =4+0.1=4.1(mA) β=4/0.1=40 (b) ①-e ②-c ③-b NPN I C =I E －I B =5.1－0.1=5(mA) β=5/0.1=506.4 试判断图6.4所示电路中开关S 放在1、2、3哪个位置时的I B 最大；放在哪个位置时的I B 最小，为什么？+V CC图6.4 习题6.4图在①时，发射极相当于一个二级管导通，此时I B 就等于此导通电流。
在②时，三极管相当于两个并联的二极管，此时I B 等于两个二级管导通电流之和，所以此时的电流最大。
电路邱关源第六章课后习题答案
第6章 角度调制与解调电路6.1已知调制信号 u 8cos(2 n 103t)V ，载波输出电压u °(t) 5cos(2 n 106t) V , k f 2n 103 rad/sgV ，试求调频信号的调频指数 m f 、最大频偏気和有效频谱带宽 BW ，写出调频信号表示式6.2已知调频信号 U o (t) 3cos ［2 n 107t 5sin(2 n 102t)］ V , k f(1)求该调频信号的最大相位偏移 m f 、最大频偏f m 和有效频谱带宽BW ; (2)写出调制信号和载波输出电压表示式。
［解］⑴m f 52u (t) cos2n 10 t(V) u O (t) 3cos2 n 107 t(V)6.3已知载波信号u °(t) U m cos(壮)，调制信号u (t)为周期性方波，如图P6.3所示,试画出调频信号、瞬时角频率偏移［解］ 山皿⑴、(t)和 (t)波形如图P6.3(s)所示。
f m m f BWU o (t) k f U m 2 nk f U m 32n 1082n 2 n 103 8 2n 10338 10 Hz 8 rad32(m 1)F2(8 1) 10 18 kHz5cos(2 n 106 t 8sin2n 103t)(V)103 n rad/s gV ，试:f m m f F5 100 500 HzBW=2(m+1)F 2(5 1) 100 1200 Hz⑵因为m fk f U m，所以U巴 k f5 2n 100n 1031V ，故(t)和瞬时相位偏移(t)的波形。
岫 彳 __ _，!6.4 调频信号的最大频偏为 75 kHz ，当调制信号频率分别为 100 Hz 和15 kHz 时, 求调频信号的 m f 和BW 。
［解］当 F 100 Hz 时，m ff m F 3 75 10100 750 BW 2(m f 1)F 2(750 1) 100 Hz 150 kHz 当 F 15 kHz 时，m f 3 f m 75 10 c 3 5 F 15 10 BW 2(5 1) 15 103 Hz 180 kHz 6.5 已知调制信号 u (t) 6COS (4 n 103t)V 、载波输出电压 u °(t) 2cos(2 n 108t)V , k p 2 rad/V 。
数字逻辑电路与系统设计第6章习题及解答.docx
第6章题解：6.1试用4个带异步清零和置数输入端的负边沿触发型JK 触发器和门电路设计一个异步余 3BCD 码计数器。
题6・1解：余3BCD 码计数器计数规则为：0011->0100->—1100-0011-*-,由于釆用 异步清零和置数，故计数器应在1101时产生清零和置数信号，所设计的电路如图题解6.1 所示。
题6.2试用中规模集成异步十进制计数器74290实现模48计数器。
题6.2解:图题解6. 16.3试用D触发器和门电路设计一个同步4位格雷码计数器。
题6.3解：根据格雷码计数规则，\Q1Q OQsQ>\00011110000000011000111111100111\QlQoQ.3Q>\00011110000001011111111110100000X^iQoQ3Q>\00011110000111010001110111100001\QlQoQ.3Q>\00011110001100010011111100100011 Qi Qo计数器的状态方程和驱动方程为：er1=D.=+型Q”+Q；莎er1=D2=+Q©+N Q；N QT = D L+ Q；Q；Q；； +Qj = D o = Q^Q；1+按方程画出电路图即可，图略。
6.5试用4位同步二进制计数器74163实现十二进制计数器。
74163功能表如表6.4所示。
题6・5解：可采取同步清零法实现。
电路如图题解6.5所示。
题6.6解:题6.4解：反馈值为1010c卜一进制计数器CLKCLR LD ENT ENP>c a[―<>40) a D DTC=\5图题解6. 5RCO74163当M=1时:六进制计数器八进制计数器6.7试用4位同步二进制计数器74163和门电路设计一个编码可控计数器，当输入控制变 量M=0时，电路为8421 BCD 码十进制计数器，M=1时电路为5421 BCD 码十进制计数器, 5421BCD 码计数器状态图如下图P6.7所示。
数字信号处理第六章 习题及参考答案
第六章 习题及参考答案一、习题1、已知一个由下列差分方程表示的系统，x(n)、y(n)分别表示该系统的输入、输出信号：)1(21)()2(61)1(65)(-+=-+--n x n x n y n y n y （1）画出该系统的直接型结构； （2）画出该系统的级联型结构； （3）画出该系统的并联型结构。
2、已知某系统的系统函数为：)6.09.01)(5.01()9.21)(1()(211211------++-+-+=z z z z z z z H 请画出该系统的级联型结构。
3、已知FIR 滤波器的单位脉冲响应为)(8.0)(5n R n h n =， （1）求该滤波器的系统函数； （2）画出该滤波器的直接型结构。
4、已知滤波器的系统函数为：3213218.09.09.018.04.16.01)(-------+-+--=zz z z z z z H 请画出该滤波器的直接型结构。
5、已知滤波器的系统函数为：)8.027.11)(5.01()44.11)(1(3)(211211------+--+--=z z z z z z z H 请画出该滤波器的级联型结构和并联型结构。
6、已知某因果系统的信号流图如下图所示：x(n)y(n)-25-3求该系统的系统函数和单位脉冲响应。
7、已知某系统的信号流图如下图所示：x(n)y(n)求该系统的系统函数和极点。
8、已知IIR 滤波器的系统函数为：4.035.04.046.16.14)(2323++++--=z z z z z z z H （1）画出级联型网络结构，要求利用MATLAB 分解H(z); （2）用MATLAB 验证所求的级联型结构是否正确。
9、已知IIR 滤波器的系统函数为：3213214.035.04.016.141.158.12.5)(-------++-++=zz z z z z z H （1）画出该系统的并联型网络结构，要求用MATLAB 分解； （2）用MATLAB 验证（1）中所求的并联型结构是否正确。
信号运算电路
信号的运算电路本章习题中的集成运放均为理想运放。
5.1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。
（）(5)处于线性工作状态下的集成运放，反相输入端可按“虚地”来处理。
（）(6)反相比例运算电路属于电压串联负反馈，同相比例运算电路属于电压并联负反馈。
（）(7)处于线性工作状态的实际集成运放，在实现信号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等，才能防止输入偏置电流Im带来运算误差。
（）(8)在反相求和电路中，集成运放的反相输入端为虚地点，流过反馈电阻的电流基本上等于各输入电流之代数和。
（）(9)同相求和电路跟同相比例电路一样，各输入信号的电流几乎等于零。
（）5.2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。
5.3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。
(5) 运算电路可实现A u＞1的放大器。
(6) 运算电路可实现A u＜0的放大器。
(7) 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
信号与系统课后答案6
从而有
(s + 2)u (0 − ) + i(0 − ) = s + 2
u 0 − = 1V, i 0 − = 0
故得
( )
( )
H (s) =
6.6 图题 6.6 所示电路。(1)求
U2 (s) U1 ( s ) ；
(2)若 u1 (t ) = cos2tU( t )(V ), C = 1F, 求零状态响应 u 2 (t ) ；
故得单位冲激响应为
h ( t ) = te − t U ( t )(V )
（2） 非零状态条件下求零输入响应 u x (t ) 的 s 域电路模型如图 6.5 （c）所示。故
1 i 0− − u 0− 1 1 s u x (s ) = × + u 0− 1 s s 2+s+ s
( )
( )
( )
2Ω R
δ(s) =
又
U(s ) 1 1 + 1 s s
U 2 (s ) = KU(s )
以上三式联解得
H (s ) = U 2 (s ) K = 2 U1 (s ) s + (3 − K )s + 1
（2）当 K＜3 时， H(s ) 的极点位于 s 平面的左半开平面，系统稳 定。 （3）当 K=2 时，
( )
( )
( )
① 今
F(s) = 1, y(0 − ) = 0, y / 0 − = −2, 代入上式得
( )
s2 + 3 2(s + 1) Y(s) = 2 = 1− s + 2s + 5 (s + 1)2 + 4
故得全响应为
数字电路第6章习题参考答案
电路 如图
1010
1001
1000 0111 0110 (b)
19
利用后十一个态，反馈置位信号直接由进位端Oc=QDQCQBQA 引 入，预置数为16-11=5=0101，状态迁移关系如下：
QDQCQBQA 0101
0110 0111
1000
1001 1010 电路 如图
1111
1110
1101
1100
励议程和时钟议程为：F1:(LSB) CP1=CP,J1=Q4,K1=1（书上有错）
F2:
CP2=Q1,J2=K2=1
F3:
CP3=Q2,J3=K3=1
F4:(MSB) CP4=CP,J4=Q1Q2Q3,K4=1
要求：（1）画出该计数器逻辑电路图；
（2）该计数器是模几计数器；
（3）画出工作波形图（设电路初始状态为0000）。
01 01 01 01
00 00 10 10
00 00
3
1001
1010
1111
0000 0001 0010 0011
1000
1011
1100
0100
1101
1110
0111 0110 0101
（3）画出工作波形图（设电路初始状态为0000）。
4
6.3 设计一个计数电路，在CP脉冲作用下，3个触发器QA,QB,QC 及输出C的波形图如图所示（分别选用JK触发器和D触发器）。 QC为高位， QA为低位。
00 1 1 X 0 01 0 0 X X
11 0 0 X X 10 1 1 X X
Q 2n1Q 1nQ 2nQ 1nQ 2n
J 4 Q3nQ2 nQ1n K 4 1 J 3 Q2 nQ1n K 3 Q2 nQ1n J 2 K 2 Q1n
模拟电子技术教程第6章习题答案
第6章 习题答案1. 概念题：（1）由运放组成的负反馈电路一般都引入）由运放组成的负反馈电路一般都引入 深度负反馈深度负反馈深度负反馈 ，电路均可利用，电路均可利用 虚短路虚短路 和和 虚断路虚断路虚断路 的概念来求解其运算关系。
的概念来求解其运算关系。
的概念来求解其运算关系。
（2）反相比例运算电路的反相比例运算电路的 输入阻抗输入阻抗输入阻抗 小，小，同相比例运算电路的同相比例运算电路的 输入阻抗输入阻抗输入阻抗 大，大，但会引入了但会引入了 共模干扰共模干扰共模干扰 。
（3）如果要用单个运放实现：）如果要用单个运放实现：A A u ＝－＝－1010的放大电路，应选用的放大电路，应选用 A A A 运算电路；将正运算电路；将正弦波信号移相＋弦波信号移相＋9090O，应选用，应选用 D D D 运算电路；对正弦波信号进行二倍频，应选用运算电路；对正弦波信号进行二倍频，应选用运算电路；对正弦波信号进行二倍频，应选用 F F 运算电路；将某信号叠加上一个直流量，将某信号叠加上一个直流量，应选用应选用应选用 E E E 运算电路；运算电路；将方波信号转换成三角波信号，应选用应选用 C C C 运算电路；运算电路；将方波电压转换成尖顶波信号，将方波电压转换成尖顶波信号，应选用应选用应选用 D D D 运算电运算电路。
路。
A. A. 反相比例反相比例反相比例B. B. B. 同相比例同相比例同相比例C. C. C. 积分积分积分D. D. 微分微分微分E. E. E. 加法加法加法F. F. 乘方乘方乘方（4）已知输入信号幅值为1mV 1mV，频率为，频率为10kHz 10kHz～～12kHz 12kHz，信号中有较大的干扰，应设置，信号中有较大的干扰，应设置，信号中有较大的干扰，应设置 前置放大前置放大 电路及电路及电路及 带通滤波带通滤波带通滤波 电路进行预处理。
电路进行预处理。
电路进行预处理。
（5）在隔离放大器的输入端和输出端之间加100V 的电压会击穿放大器吗？（的电压会击穿放大器吗？（ 不会不会 ）加1000V 的交流电压呢？（的交流电压呢？（ 不会不会 ））（6）有源滤波器适合于电源滤波吗？（）有源滤波器适合于电源滤波吗？（ 不适用不适用不适用 ）这是因为）这是因为）这是因为 有源滤波器不能通有源滤波器不能通过太大的电流或太高的电压过太大的电流或太高的电压 。
信号与系统第6章课后习题答案
z -1 (6) F ( z ) = (1 - 6 z -1 ) 2 分子分母同乘z 2得： z F ( z) = ( z - 6)2 根据z变换z域微分特性 dF ( z ) nf (n) « - z dz z -a az n × a nU (n) « - z ( ) ' = - z[ ] = z-a ( z - a) 2 ( z - a) 2 1 \ Z -1[ F ( z )] = × n × 6n U (n) 6
（3）
4 z ( z + 2) 4 z 2 + 8z 4 + 8 z -1 Y ( z) Q H ( z) = = 2 = = ( z + 3)( z + 1) z + 4 z + 3 1 + 4 z -1 + 3z -2 X ( z )
\ Y ( z ) + 4 z -1Y ( z ) + 3 z -2Y ( z ) = 4 X ( z ) + 8 z -1 X ( z ) 系统差分方程为： y (n) + 4 y (n - 1) + 3 y (n - 2) = 4 x( n) + 8 x( n - 1)
解：
np p + )U (n) 2 4
(2) f (n) = 0.5n U (n) + d (n - 2) 0.5n U (n) « z z - 0.5
d ( n) « 1
Q f ( n ± m) « z ± m F ( z ) \ d (n - 2) « z -2 综上，根据z变换的线性性质： 0.5n U (n) + d (n - 2) « z + z -2 z - 0.5
Þ
F ( ) =
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第6章习题解答自测题6一、填空题1．采用BJT 工艺的集成运放的输入级是（ ）电路，而输出级一般是（ ）电路。
2．在以下集成运放的诸参数中，在希望越大越好的参数旁注明“↑”，反之则注明“↓”。
vd A （ ），C MR K （ ），id R （ ），ic R （ ），o R （ ），BW （ ），B W G （ ），SR （ ），IO V （ ），dT dV IO /（ ），IO I （ ），dT dI IO /（ ）。
3．集成运放经过相位补偿后往往具有单极点模型，此时-3dB 带宽BW 与单位增益带宽BWG 之间满足关系式（ ）。
4．集成运放的负反馈应用电路的“理想运放分析法则”由虚短路法则，即（ ）和虚开路法则，即（ ）组成。
5．理想运放分析法实质是（ ）条件在运放应用电路中的使用。
6．图T6-1a 是由高品质运放OP37组成的（ ）放大器，闭环增益等于（ ）倍。
在此放大器中，反相输入端②称为（ ）。
电路中10k Ω电位器的作用是（ ）。
R P 的取值应为（ ）。
7．将图T6-1a 中电阻（ ）换成电容，则构成反相积分器。
此时u o ＝（ ），应取R P =（ ）。
8．将图T6-1a 中电阻（ ）换成电容，则构成反相微分器。
此时.v o ＝（ ），R P 应取（ ）。
9．图T6-1b 是（ ）放大器，闭环增益等于（ ）倍。
应取R P ＝（ ）。
10．比较图T6-1a 和图T6-1b 两种放大器，前者的优点是没有（ ）电压，缺点是（ ）较小。
+－图T6－1a图T6－1b11．将图T6-1b 中的电阻（ ）开路，电阻（ ）短路，电路即构成电压跟随器。
12．负反馈运放的输出电压与负载电阻几乎无关的原因是（ ）。
13．从正弦稳态分析的观点来观察微分器和积分器，二者都是（ ）移相器。
但微分器输出电压的振幅与输入信号频率成（ ），而积分器却成（ ）。
14．用理想运放分析法分别求图T6－1c 中4个运放应用电路的i o 表达式。
（ ）（ ）(a)(b)（ ）B E V >（ ）(c) (d)图T6－1c解：1、差动放大，互补射级输出2、↑，↑，↑，↑，↓，↑，↑，↑，↓，↓，↓，↓3、G vd BW A BW=4、V V -+=，0I I -+==5、深度负反馈6、反相，47-，虚地，调零，0.98k Ω 解：闭环增益：2点电位U 2，3点电位U 3， U 2＝U 3＝0221o i f u u u u R R --= ⇒1o i f u u R R -=⇒147f oi R u u R =-=-R P 取值：1//0.98P f R R R k ==Ω 7、fR ，11i u dt R C-⎰，1k Ω 解：R P 取值：11P R R k ==Ω 8、1R ，if du R Cdt-，47k Ω 解：R P 取值：1P f R R k ==Ω 9、同相，48，0.98k Ω 解：闭环增益： i u u u +-==101110048f o o i i f f i R R u u u u u uu R R R R u R --+----=⇒=⇒== R P 取值：1//0.98P f R R R k ==Ω 10、共模输入，输入电阻 11、1R ，fR12、因电压取样深负反馈使负反馈运放的输出电阻为零 13、90o ，正比，反比 14、12o s R i i R =-，2s o f L u i R R =+，(1)o i Rf i i R=-，1z o V i R =解：（a ）：2u u u +-==1121s i R u u u u -=-=- 212o i R u u =-1122s o o s R i R i R i i R ∴=-⇒=- （b ）：1222L oL ou R i u u u R i +-+====122s so s L o L o L o f o o f f f Lu u u u u i u R i R i R i R i i R R R R ++--+=⇒-+-=⇒=+ （c ）：1f i u R i =1(1)f i i o i o o i R i u Rfi i i i i i R R R=+⇒=+⇒=- （d ）：z u u V +-==1zo V i R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、已知图T6－3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T6－3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66.1一个运放的转换速率为2V/μs ，要得到有效值为5V 的正弦电压输出，输入信号频率最高不能超过多少？解：此时输出0v 的最在斜率：max |2odu f dtπ=， 该值必须小于SR 。
即 62210f π≤⨯∴645015.8f =（Hz ）45≈KHz6.2分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。
（1） 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而 比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
（2） 比例运算电路的输入电阻大，而 比例运算电路的输入电阻小。
（3） 比例运算电路的输入电流等于零，而 比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。
（4） 比例运算电路的比例系数大于1，而 比例运算电路的比例系数小于零。
解： （1）反相，同相 （2）同相，反相 （3）同相，反相（4）同相，反相6.3填空：（1） 运算电路可实现A u ＞1的放大器。
（2） 运算电路可实现A u ＜0的放大器。
（3） 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4） 运算电路可实现函数Y ＝aX 1＋bX 2＋cX 3，a 、b 和c 均大于零。
（5） 运算电路可实现函数Y ＝aX 1＋bX 2＋cX 3，a 、b 和c 均小于零。
（6） 运算电路可实现函数Y ＝aX 2。
解：（1）同相比例 （2）反相比例 （3）微分 （4）同相求和（5）反相求和 （6）乘方6.4设图P6-4中的运放是理想的，求输出电压的表达式。
图P6-4解：13~A A 是电压跟随器，利用迭加原理01113u u =，02213u u =，03313u u = ∴1231231()3oo o o u u u u u u u =++=++6.5电路如图P6-5所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，填表。
图P6-5解：u O 1＝(－R f /R) u I ＝－10 u I ，u O 2＝(1+R f /R ) u I ＝11 u I 。
当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是＋14V ，就是－14V 。
6.6用运放设计一个同相加法器，使其输出为u o =6u 1+4u 2。
解：由同相加法器公式推倒，可以得到：120312()u u u R R R =+ 取312R k =Ω，12R k =Ω，23R k =Ω则 1264o u u u =+取 41R k =Ω，则12//12//3//P R =由上式解得 4P R k =Ω 解图6.6 设计数据汇总：312R k =Ω，41R k =Ω，12R k =Ω，23R k =Ω，4P R k =Ω 电路图如解图6.6。
6.7设计一个比例运算电路， 要求输入电阻R i ＝20k Ω， 比例系数为－100。
解： 可采用反相比例运算电路，电路形式如图P6-2 (a)所示。
R ＝20k Ω，R f ＝2M Ω。
6.8电路如图P6-8所示，试求：图P6-8（1）输入电阻；（2）比例系数。
解：由图可知R i ＝50k Ω，u M ＝－2u I 。
342R R R i i i += 即 3OM 4M 2M R u u R u R u -+=-输出电压 I M O 10452u u u -==6.9电路如图P6-8所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，u I 为2V 的直流信号。
分别求出下列各种情况下的输出电压。
（1）R 2短路；（2）R 3短路；（3）R 4短路；（4）R 4断路。
解：（1）V 4 2I 13O -=-=-=u R R u （2）V 4 2I 12O -=-=-=u R R u （3）电路无反馈，u O ＝－14V （4）V 8 4I 132O -=-=+-=u R R R u6.10求图P6-10电路的输出电压u o 。
假定运放是理想的，且R 1=R 3，R 2=R 4。
图P6-10解：由题意可知：121212111()o f f u u u u R R R R R R -++=++ 343434111()f u u u R R R R R +++=+ 由题设及v v +-=，成立31241234o f u u u u u R R R R R ++=+又 31R R =，42R R =∴ 314212()o f u u u u u R R R --=+6.11试求图P6-11所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。
图P6－11解： 在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。
各电路的运算关系式分析如下：（a ）13I2I1I33f I22f I11f O 522u u u u R Ru R R u R R u +--=⋅+⋅-⋅-= （b ）13I2I1I33f I22f I11f O 1010u u u u R Ru R R u R R u ++-=⋅+⋅+⋅-= （c ）)( 8)(I1I2I1I21fO u u u u R R u -=-=（d ）I44f I33f I22f I11f O u R Ru R R u R R u R R u ⋅+⋅+⋅-⋅-= 1413I2I1402020u u u u ++--=6.12在图P6-11所示各电路中，是否对集成运放的共模抑制比要求较高，为什么？解： 因为均有共模输入信号，所以均要求用具有高共模抑制比的集成运放。