天大考研电子线路实验
北京市考研电子科学与技术专业实验操作指导
北京市考研电子科学与技术专业实验操作指导一、实验目的本实验旨在帮助考研学生熟悉电子科学与技术专业实验操作流程,掌握实验仪器的使用方法,以及培养实验技巧和实验数据处理与分析的能力。
二、实验器材1. 示波器:型号 XYZ-1232. 函数信号发生器:型号 ABC-7893. 直流电源:型号 DEF-4564. 可调阻器:型号 GHI-7895. 多功能电路板:型号 JKL-012三、实验步骤1. 搭建基本电路1. 将多功能电路板放在实验台上,并连接示波器、函数信号发生器、直流电源和可调阻器。
2. 使用导线将这些仪器连接起来,并确保连接牢固可靠。
3. 检查电路连接是否正确,确认无误后,接通电源。
2. 测量电压和电流1. 打开示波器,并将探头分别连接到电路的两个待测点上。
2. 调整示波器的时间和幅度范围,以便准确观测信号波形。
3. 读取示波器上显示的电压和电流数值,并记录下来。
3. 调整可调阻器1. 利用示波器观测电路输出的波形图,并根据实验要求调整可调阻器的阻值。
2. 不断调整可调阻器的阻值,直到输出波形符合要求为止。
4. 采集数据1. 使用函数信号发生器,产生不同频率或幅度的信号波形。
2. 通过示波器观测和记录不同信号波形的电压和电流数值。
3. 根据实验要求,采集足够的数据,并确保数据准确可靠。
5. 数据处理与分析1. 对采集到的数据进行整理和整合,并计算平均值、方差等相关统计量。
2. 通过图表的方式将实验数据可视化展示。
3. 根据实验结果进行数据分析和讨论,并得出相关结论。
四、注意事项1. 在进行实验操作前,务必先了解实验原理和实验要求,并按照要求合理安排实验步骤。
2. 对于仪器的使用和操作方法不清楚的地方,应及时查阅相关资料或咨询实验教师。
3. 实验过程中要注意安全,避免触电和短路等意外事件的发生。
4. 实验结束后,要及时清理和归位实验仪器,并注意保存实验数据和记录。
五、实验总结通过本次实验,我对电子科学与技术专业的实验操作流程有了更深刻的理解,并熟悉了常用的实验仪器及其使用方法。
天津市考研电子科学与技术复习电路分析与信号处理重要内容梳理
天津市考研电子科学与技术复习电路分析与信号处理重要内容梳理一、电路分析1.基本电路元件电阻、电容和电感是电路中的基本元件,它们对于理解和分析电路行为至关重要。
在电路中,电阻是用来限制电流的流动,电容则用于存储电荷,而电感则用于存储电磁能量。
2.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析的重要工具。
它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出,电路中汇入或流出某节点的电流的代数合等于零。
基尔霍夫电压定律则指出,电路中沿闭合回路的电压的代数和等于零。
3.戴维南定理戴维南定理是电路分析中常用的工具。
它可以将复杂的电路分解为等效电路,简化计算。
根据戴维南定理,任何一个线性电路都可以用一个等效电源和一个等效电阻来代替。
4.巴比奇电路分析方法巴比奇电路分析方法是一种经典的电路分析技术,利用复数代数和复指数函数来分析电路中的交流行为。
该方法可以帮助我们计算电路中的电流、电压以及功率等参数。
二、信号处理1.时域与频域分析信号处理涉及到时域和频域的分析。
时域分析是指对信号在时间上的变化进行分析,比如信号的幅值、相位和频率等。
频域分析则是将信号分解成不同频率的成分,通过频谱分析来研究信号的频率特性。
2.滤波器设计滤波器是信号处理中常用的工具,用于增强或抑制特定频率的信号成分。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
在信号处理中,根据需要选择适当的滤波器来实现对信号的处理和改善。
3.采样与重构在数字信号处理中,采样和重构是基本的操作。
采样是将连续时间信号转换为离散时间信号,而重构则是将离散时间信号还原为连续时间信号。
采样定理是指在进行采样时,采样频率应该大于信号最高频率的两倍,以避免采样误差和混叠现象。
4.傅里叶变换傅里叶变换是信号处理中的重要工具,它可以将信号在时域和频域之间进行转换。
傅里叶变换可以将信号分解成不同频率的正弦和余弦成分,从而得到信号的频谱信息。
傅里叶变换在信号分析、滤波和压缩等方面有着广泛的应用。
天津大学《电子系统设计》实验报告部分
天津⼤学《电⼦系统设计》实验报告部分⼀、|⼆、实验要求(⼀)利⽤IDE软件设计输出⼀个伪正弦阶梯波,要求如下:1、输出⼀个频率处于100HZ~1000HZ之间的由明显阶梯的伪正弦波2、利⽤开发板控制伪正弦波频率步进步退功能,间隔分别为±100HZ,3、利⽤开发板控制伪正弦波的频率,从开发板键盘输⼊任意三位数,按“键⼊”之后输出该频率的正弦波,误差不超过±5%4、开发板的数字显⽰屏能过显⽰当前频率,误差不超过±5%(⼆)利⽤TINA和FilterPro Desktop设计滤波器和放⼤器1、根据题⽬要求,利⽤FilterPro Desktop软件设计出⼆阶巴特沃斯滤波电路⼤致的电路模型2、。
3、利⽤TINA对初步电路进⾏修改完善,并进⾏模拟仿真4、利⽤TINA设计放⼤电路将输出波形放⼤(三)焊接电路1、根据仿真结果组装电路图,并对组装结果进⾏调试修改2、强修改结果进⾏排布并焊接在电路板三、实验⽬的1、了解SDCC和IDE的安装过程2、熟悉万⽤表、⽰波器、实验电源等的使⽤3、【4、学会利⽤IDE建⽴⼯程、编程、连接开发板和拷贝⼯程到开发板上5、熟悉开发板,了解不同排针的功能,熟悉开发板的⼯作原理和构造6、学习将FilterPro Desktop和TINA结合使⽤并进⾏电路设计仿真7、学会独⽴设计滤波器和放⼤器,以及解决实验中遇到的各种问题8、巩固焊接电路的⼿法,学习如何焊接出更加美观的电路四、实验器件1、实验器材:⽰波器、实验电源、MUC(C8051F020)、数字信号发⽣器、电脑、电烙铁、剪线钳、吸锡器2、实验元件:LM358,MAX7400,电阻:10KΩ*3、20kΩ*2,瓷⽚电容:10nF*3、100nF*2,电解电容:1000µF*1、220µF*1,电路板⼀个、排针⼀组、电线若⼲、焊锡若⼲五、]六、实验过程1、实验分⼯:(1)软件部分:刘晓寰(2):硬件加报告:徐婧⽂、吴美润2、安装SDCC和IDE软件3、学习如何使⽤IDE建⽴⼯程,编辑程序,连接开发板,并将⼯程拷贝到开发板上4、学习实例程序,了解IDE程序语⾔以及编程要求5、在⽰例程序的基础上对程序进⾏修改,使经过开发板上的输出波形满⾜实验要求,并且能在开发板上实现步进,步退以及任意频率输出的实验要求6、熟悉FilterPro Desktop和TINA模拟仿真软件的使⽤,学会⽤FilterProDesktop设计基础滤波电路并⽤TINA进⾏仿真完善,⽤TINA设计放⼤电路并将滤波电路输出作为放⼤电路的输⼊进⾏仿真7、利⽤⾯包板测试仿真结果电路并对其进⾏参数上的修改(注:测试前检查电路连接是否出错,测试时⼩⼼芯⽚爆炸)8、)9、将利⽤IDE编写好的程序通过开发板数出并作为⾯包板的输⼊,再次测试电路是否可⽤,如果不⾏继续对参数进⾏修改10、设计电源电路要求能输⼊+5V电压,11、对电源电路进⾏测试,测试⽆误后进⾏焊接(注:测试电路时远离电路板,⼩⼼电源电路爆炸)12、对修改后的实验电路进⾏排版焊接。
天津大学电路原理考研试题1998年(附答案)
求得:
U2 I3 ((1 C) M ) 1 (15 5) 10V , UR2 U2 Cos30 10Cos30 8 66V, UX2 U2 Sin 30 10Sin 30 5V ,
R2 UR2 I2 8 66 1 8 66 。
求得:
求得:
X 2 U X 2 I2 5 1 5 ,
解:求初始值(K 闭合前)的电路为下图,由节点法得
L L(0 )
C
+-uC(0
)
2
+
UR 3
3
2 -
4
-
12V
+
UR
3
12 2 111
6 V,
632
U C (0)
2 6
U
R
3
2 V,
iL(0)
U R3 3
U R3 12 2
1A
K 闭合后原电路可分成如下两个一阶电路
+ uC+ 0.5F 2
-
6V
L2 X2 M 5 5 10 。
P2
I
2 2
R2
12
866
866W ,
P1 P P2 136 866 5W ,
求得:
R1 PR1 I12 5 12 5 。
QX 2
I
2 2
X
2
12
(10 5)
5Var
,
QX 3
I
2 3
X
3
I32 (5 15)
12
(10)
10Var
,
QX 1 Q QX 2 QX3 3 66 5 (10) 8 66Va r,
(2)该树 t 所对应的基本回路矩阵[ Bf ];
天津大学考研 811电路1996-2006十年试题超详细解答
PU S1 = U S1 (
PU S 2
U1 - U 3 U1 - U 2 20 - 8 20 - 19 + ) = 20 ´ ( ) = 62 W ; R3 R2 4 10 = -U S 2 I = -4 ´ 2 = -8 W
PU S1 = U S1 ( I - I 1 ) = 20 ´ (2 - ( -1 .1)) = 62 W PU S 2 = -U S 2 I = -4 ´ 2 = -8 W
;
;
PI S = I S ( R 2 ( I S + I 1 ) + R3 ( I S + I ) + R 4 I S ) = 1 ´ (10(1 - 1.1) + 4(1 + 2) + 3 ´ 1)) = 14 W 。
-5 = 3A 。 8 13
解:1. 将 R 左侧用戴维南等效电路替代后有左下图(a)电路。
图(a)
图(b)
由已知条件可有如下方程组 ì U OC ´3 =3 ï ï Rin + 3 í U ï OC ´ 6 = 4.8 ï î Rin + 6 解得 U OC = 12 V , Rin = 9W 。
(1) (1) 2 (1) IL = (I S ) R1 = 2 2 ´ 60 = 240 W 2 = 2A, P
二次谐波
Z L 2 // Z C = & =I & ( 2) I L2 S
(j 2wL2 )( - 1 2wC ) j120 ´ ( - j 30) = = - j 40W (j 2wL2 ) + ( - 1 2wC ) j120 - j 30 R1 - 1 2wC 60 - j 30 = 4.5 ´ R1 + R 2 (j 2wL2 ) + (- 1 2wC ) 60 + 30 j120 - j 30
天津大学ewb实验报告
天津大学ewb实验报告EWB实验报告实验一EWB 电路仿真软件的基本使用1、实验目的(1)熟悉EWB电路仿真软件的界面菜单环境。
(2)掌握简单的电工电子电路的仿真技能。
2、实验内容(1)绘制简单的程序流程图图1-1 程序流程图(2)绘制简单的数字电路逻辑图图1-2仿真电路连接图图1-3 示波器中的波形图3、实验心得通过对EWB仿真软件的学习,加深了我对电工学电路的了解,以及增加了我对电工学的兴趣。
同时,也开阔了我们的视野,也让我学会使用电工学的软件,也让我明白:知识的海洋是浩瀚的,是渊博的,是充满神奇的。
总之,我们要想与时俱进,就要不断学习。
篇二:天津大学ewb实验指导书2012第二部分EWB基本实验一、电路分析实验实验一电阻电路及基本电路理论研究一. 实验目的1. 了解EWB的基本界面,学习EWB的基本操作;2. 学习基本元件的使用、模拟电路的建立和仿真测试。
二. 实验电路说明图2.1.1 a、b、c电路用来验证叠加原理。
图a 为二独立源共同作用的电路,图b、c分别为二独立源单独作用的电路。
分别测量二独立源共同作用时的各支路电流,及二独立源分别单独作用时各支路电流的分量,用来验证叠加原理。
图2.1.2 a、b为验证电压源与电流源等效互换的电路。
图a、图b分别用来测试电压源和电流源的外特性,电位器用作负载,0%为短路,键控开关断开时负载为∞,即开路。
若二电路外特性相同,则验证了电压源与电流源之间等效互换的关系。
-1-三. 实验内容及方法1. 验证叠加原理1). 启动EWB。
2). 按图2.1.1 (a)、(b)、(c) 所示同时建立三个实验电路。
建立本电路用到的元件图标如下:基本元件箱(1).分别单击元件工具栏中的基本元件箱、电源箱和指示器件箱图标,以便同时打开三个工具栏,选取(拖曳)各元件至电路设计窗口,按图2.1.1中的要求旋转某些元件的方向,并按图中位置摆放,分别双击每一个元件,按图2.1.1要求设置元件的参数。
天津大学招收2000年硕士学位研究生入学考试(电路)(高清优化修正版)
I R3 I + US 4U
b + U CS -
IC S
答案: PUS 22 . 5 W ; PI S 1 W 。 解法 1:用节点法。设参考点和两独立节点 a 和 b 如图,则有U b U CS 3I ,可列如下方 程组
1 1 1 15 ( )U a 3I 4U 2 4 3 3 4 U U a 3I 4 U a 15 I 4
uC z i uC (0 ) e
t 4
10 e V 。
t 4
由已知条件和互易定理得知,在零状态条件下 iC z s 2 A ,即电容中电流的零状态响应为
iC z s 2 e 4 A ,
其 u C 的零状态响应为
t
uC z s
最后得 u C 的全响应为
1 t 1 t 0 iC z s d t 0 2 e 4 d t 4(1 e 4 ) V 。 C 2
i L (0 ) i L (0 ) 2A ; uC (0 ) uC (0 ) 6 V 。
-6-
开关 S 闭合后的运算电路为
+ S
2V
- IL ( s )
s
2 +
.
+
UR 2( s ) 1 -
.
由节点法得
sV - 1 +2 s s -6 V - s
4
2s 2 2 4 2s 5 1 2s 2 s 2s U R 2 (s) 2 1 1 s 2 5s 1 5 1 2s 1 2s 2s 2s 2s 5 k1 k 2 ( s 1 5)(s 1) s 1 5 s 1
天津市考研电子科学与技术复习资料电路原理重点解析
天津市考研电子科学与技术复习资料电路原理重点解析天津市考研电子科学与技术复习资料-电路原理重点解析电路原理是电子科学与技术考研中的重要知识点之一,掌握了电路原理的核心概念和基本分析方法,才能在考试中取得好成绩。
本文将对电路原理进行重点解析,帮助考生更好地复习备考。
一、电路基本概念电路是由电源、电路元件和负载组成的闭合回路。
在电路中,电流按照一定的路径流动,而电压则沿着电路中的导线产生压力差,驱动电流流动。
了解电路中的基本概念对于后续的电路分析至关重要。
1. 电流(I):电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量度,单位为安培(A)。
2. 电压(V):电压是电荷的电势差,单位为伏特(V)。
3. 电阻(R):电阻是电路元件对电流的限制作用,单位为欧姆(Ω)。
4. 电源:电源是提供电流和电压的装置,常见的电源有干电池、交流电源等。
5. 负载:负载是电路中利用电能进行工作的元件,如电灯泡、电动机等。
二、电路分析方法1. 电路定律电路定律是电路分析的基础,常用的电路定律包括欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律。
(1)欧姆定律:在电路中,电流I与电压V、电阻R之间的关系为V = IR。
(2)基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出,在电路中,流入和流出某一节点的电流代数和为零。
基尔霍夫电压定律指出,在电路中,电压沿闭合回路的代数和为零。
(3)电压分压定律:电压分压定律适用于由串联电阻组成的电路,指出电压在串联电阻中的分配比例与电阻值成比例。
2. 网络定理网络定理是电路分析的重要工具,常用的网络定理有戴维南定理、叠加定理和戴维纳定理。
(1)戴维南定理:戴维南定理指出,任意线性电路都可以用一个等效的电源与电阻串联的形式进行替代。
(2)叠加定理:叠加定理适用于线性电路,指出在电路中,各个电源作用下的电压和电流等于各个电源单独作用时的电压和电流之和。
(3)戴维纳定理:戴维纳定理指出,在电路中,可以通过改变电源的频率进行电路的频率响应分析。
天津大学招收2008年硕士学位研究生入学考试(电路)(高清优化修正版)
6 +
Uin
3
1
NS
(b)
RL
IS
1.U2=0V; 2.I2=5A。
答案:
解: 1. 在图(a)电路中有线性关系U 2 KU S K NS 由已知条件可有如下方程组
2 12 K K NS 1 10 K K NS
2008-7 (18 分)电路如图,已知 R 0.2 , L
5
iL
IS
L R + + uC C US 答案 : 3t uC (t )=30 e-2 t 20 e- V ( t≥ 0 ) 3t iL (t )=30 +90 e2 t 40 e- A ( t≥ 0 )
答案 : I = 2.25A 。
解:开路后的电路为下图。由叠加定理得开路电压为
3
1A
6
+ UOC
6 + 15V
3
36 36 3 15 9V U OC 1 ( ) 36 36 63
求入端电阻的电路为图。在端口处依关联方向设电压 Uin 和电流 Iin ,设两个支路电流 I1 和 I2 ,可有如下方程组
u C (t ) uC S 2 (t ) 8 (2 8) e 1..33(t ln 2) V 8 6 e 1..33(t ln 2) V
(ln2 ≤ t <∞)
1 H , C 1 F , U S 6 V , I S 20 A 。开关 S 6 闭合前电路以达稳态,t =0 时 S 闭合。求 S 闭合后电容电压 u C (t ) 和电感电流 iL (t ) 。
99年天津大学考研电路题解
99-1. 如图电路。
已知V 81S =U ,V 202S =U ,Ω===4321R R R ,Ω==154R R ,受控电压源U U C 2S =,受控电流源I I C =S。
求图中所示电流x I 及各独立电源供出的功率。
(16分)U答案:P ;U S 1=32W I x =4AP U S 2=W -80。
图题 99-1解法1:用节点法。
先将电路等效化简并代入已知数据成如下电路后,选参考点和各独立节点如下图。
I 2Ω0V可列出如下方程组211121112048)141()1414141(2U U U U I I U U UU -==-+-=+-+++=解得 V 161=U ;V 82=U ;V 8=U ;A 16=I 。
A 4120168120=-+=-+=I U I X ,A 44884821S =+=+=U I U ,A 42S -=-=X U I I 。
最后得W 32481S 1S 1S =⨯==U U I U P;W 80)4(202S 2S 2S -=-⨯==U U I U P 。
解法2:用回路法。
先将电路等效化简并代入已知数据成如下电路 。
2Ω0V U 2I =由图可知 U U I 212==。
在此图中设3个独立回路电流 1I 、2I 和X I ,可列如下方程组 。
)(4202824484821221X X I I U UU I U U I I I I -=+-=+-=--=-0442038442221221=+--=-=---=-U I I U I U I I I I X X 即解得 A 4=X I ;A 21=I ;A 62=I ;(V 8=U )。
A 426121S =-=-=I I I U ,A 42S -=-=X U I I 。
最后得 W 32481S 1S 1S =⨯==U U I U P ;W 80)4(202S 2S 2S -=-⨯==U U I U P 。
解法3:用广义节点法。
天津市考研电子信息工程复习资料重点知识点梳理与电路设计实践
天津市考研电子信息工程复习资料重点知识点梳理与电路设计实践电子信息工程是一个广泛的学科领域,涉及到数字电路、模拟电路、通信原理、信号与系统等多个方面的知识。
考研电子信息工程专业的复习资料非常重要,它能够帮助考生系统地整理和梳理知识点,提高复习效率。
本文将重点介绍天津市考研电子信息工程专业的复习资料,以及电路设计实践中需要注意的要点。
一、重点知识点梳理1. 数字电路数字电路是电子信息工程中最基础的知识点之一。
在复习过程中,首先需要掌握数字电路的基本概念和基本运算方法。
同时,要重点关注计算机组成原理、数字信号处理、存储器等重要内容。
此外,还应了解数字电路设计中常用的工具和方法。
2. 模拟电路模拟电路是电子信息工程中另一个重要的知识点。
在复习时,要重点关注放大电路、滤波电路、振荡电路等内容。
此外,还需要熟悉模拟电路的分析和设计方法,掌握常用的电路元件及其特性。
3. 通信原理通信原理是电子信息工程中颇具挑战性的一个知识点。
在复习时,要重点掌握调制与解调技术、传输线路、无线通信等内容。
此外,还需要了解数字通信和模拟通信的基本原理,理解多址技术和编码解码技术。
4. 信号与系统信号与系统是电子信息工程中的一门核心课程。
在复习时,要重点关注信号与系统的基本概念、线性时不变系统、傅里叶变换等内容。
此外,还需要熟悉信号与系统的分析和处理方法,掌握常见信号的特性和变换公式。
二、电路设计实践要点除了理论知识之外,电子信息工程还需要学生具备实际的电路设计能力。
在这方面,以下几个要点需要重点关注:1. 设计目标明确在进行电路设计时,首先需要明确设计的目标和要求。
例如,设计一个特定功能的电路、满足一定性能指标的电路等。
设计目标的明确有助于提高设计效率和准确性。
2. 选择合适的器件在电路设计过程中,需要根据设计目标选择合适的电子器件。
例如,选择适当的放大器、滤波器、开关等器件。
正确选择和使用器件可以提高电路的性能和稳定性。
3. 优化电路结构在完成初步设计后,可以对电路结构进行优化。
天大电气811考纲2024
天大电气811考纲2024第一部分:导论天大电气811考纲2024是为了培养具备电气工程专业知识和实践能力的人才而设计的。
本考纲旨在全面评估学生对电气工程领域各个方面的理解和应用能力。
考试内容涵盖了电路分析、电机与传动、电力系统、自动控制、电子技术及电气工程实践等多个领域。
下面将逐一介绍考纲中的各个模块。
第二部分:电路分析电路分析是电气工程中的基础课程,对于掌握电气工程理论和应用具有重要意义。
本模块主要考察学生对电路基本理论的理解和应用能力。
考试内容包括电路定理、电路网络分析、交流电路分析等。
学生需要能够准确地分析电路中的电流、电压、功率等参数,并能根据分析结果设计符合要求的电路。
第三部分:电机与传动电机与传动是电气工程中的重要领域,涉及到电机原理、电机控制、电机保护等内容。
本模块主要考察学生对电机和传动系统的理解和应用能力。
考试内容包括电机的工作原理、电机的控制方法、电机的故障诊断与保护等。
学生需要了解各种类型的电机,能够根据需求选择合适的电机,并能够设计和调试电机控制系统。
第四部分:电力系统电力系统是电气工程中的核心领域,涉及到电力的生成、传输和分配等内容。
本模块主要考察学生对电力系统的理解和应用能力。
考试内容包括电力系统的组成、电力系统的稳定性分析、电力系统的保护与控制等。
学生需要了解电力系统的运行原理,能够分析电力系统的稳定性和安全性,并能够设计和调试电力系统的保护与控制系统。
第五部分:自动控制自动控制是电气工程中的重要领域,涉及到控制系统的设计、分析和优化等内容。
本模块主要考察学生对自动控制理论和方法的理解和应用能力。
考试内容包括控制系统的数学建模、控制系统的稳定性分析、控制系统的性能指标等。
学生需要能够准确地建立控制系统的数学模型,并能够设计和调试合适的控制器,以实现对被控对象的稳定控制。
第六部分:电子技术电子技术是电气工程中的重要领域,涉及到电子器件的原理、设计和应用等内容。
本模块主要考察学生对电子技术的理解和应用能力。
天津大学电工实验报告EWB
实验11电路的过渡过程(使用EWB软件)实验任务:利用EWB软件平台观测一节RC电路及二阶电路对方波信号的响应。
(1)调节岀一阶RC电路的三种典型的响应波形Uc,并测试波形的关键参数。
(2)测试一阶RC电路的时间常数。
(3)调试出二阶电路的三种典型的响应波形Uc,并测试波形的关键参数实验目的:学习使用EWB软件平台组织实验的基本方法,了解电路的过渡过程现象。
(一)一阶RC电路的实验电路图(1)RC较小时的响应(2)RC增大时的响应(3)RC更大时的响应(二)测试一阶RC电路的时间常数(三)二阶电路的电路图(1)过阻尼响应(2)欠阻尼响应(3)无阻尼响应问题1.对于一个由电阻和电容串联组成的一阶RC电路来讲,当外加周期为T的方波激励时:(1)满足怎样的参数条件(即RC与T的关系),电容电压为近似方波。
当RC<<T T>=100RC时,电容电压波形为近似方波。
(2)满足怎样的参数条件(即RC与T的关系),电容电压为近似三角波(三角波的幅度<=1/输入信号幅度值)。
当RC>>T时电容电压波形为近似三角波。
(3)再怎样的电容电压波形下,能够比较准确地测知一阶电路的时间常数。
当电容波形曲线能够反应响应量从初值到终值(终值为稳态值)的完整过程时,能够比较准确的测知一阶电路的时间常数。
2.对于一个由电阻、电感和电容串联组成的二阶电路来讲,当外加周期为T得方波激励时:(1)满足怎样的参数条件,电容电压出现衰减振荡。
(欠阻尼)1/√RC<R/2L时,欠阻尼,其中,1/√LC=R/2L为临界阻尼,此时电路的过渡过程衰减振荡。
(2)满足怎样的参数条件,电容电压出现等幅振荡。
(无阻尼)R=0时,无阻尼,此时电路将出现等幅振荡。
(3)满足怎样的参数条件,电容电压不出现振荡。
(过阻尼)1/√RC>=R/2L时,过阻尼,此时电路的过渡过程为不出现振荡。
(4)电容电压的振荡幅度与过渡过程进程具有怎样的定性关系。
天津市考研电子科学与技术复习资料电路与信号处理重点知识点解析
天津市考研电子科学与技术复习资料电路与信号处理重点知识点解析天津市考研电子科学与技术复习资料——电路与信号处理重点知识点解析电子科学与技术是一门关于电子技术及其应用的学科,旨在培养掌握电子技术理论与实践知识的高级专门人才。
而在天津市的考研中,电路与信号处理是该专业的一大重点领域。
本文将介绍电路与信号处理的主要知识点,以帮助考生更好地复习备考。
1. 电路基础知识1.1 电路理论基础电路理论是电子科学与技术的基础,主要包括电流、电压、电阻、电功率等基本概念。
考生需要熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律、诺顿定理和戴维南定理等基本原理和定理,以解析和计算电路中的各种参数。
1.2 电路分析与变换电路分析是电子科学与技术中的关键内容,主要包括直流电路和交流电路的分析方法。
直流电路分析主要涉及串联电路、并联电路和混联电路的电流和电压计算。
交流电路分析则需要考生熟悉复数理论、相量和阻抗的概念,能够运用欧姆定律和基尔霍夫定律解析交流电路中的各种参数。
2. 信号处理技术2.1 信号与系统信号是电子科学与技术中的核心内容之一,包括模拟信号和数字信号两种类型。
考生需要了解信号的基本特征、常见信号的分类和特点,以及信号的采样、变换和处理方法。
此外,对系统的概念、性质和系统函数等也需要有一定的理解。
2.2 模拟信号处理模拟信号处理是利用模拟电子技术对信号进行采集、放大、滤波、调制解调等处理的过程。
考生需要了解滤波器、放大器、调制电路和解调电路等模拟电路的基本原理和应用。
2.3 数字信号处理数字信号处理是指将连续信号离散化,通过数字电子技术进行数字化运算和处理的技术。
考生需要掌握数字信号的采样定理、离散信号的小波变换、数字滤波器和快速傅里叶变换等关键知识点。
3. 常见电路与信号处理设备3.1 放大器放大器是电子科学与技术中常见的设备之一,主要用于将小信号放大为大信号。
考生需要了解各种放大器的分类和特点,包括运算放大器、功率放大器和差分放大器等。
天津大学数字电路实验指导书
实 验 指 导 书
主编:刘常澍 编写:张涛 李志华 马欣 于洁潇
天津大学电子信息工程学院
2009 年 4 月 2 日
1
实验箱使用说明
1、注意事项
电源电压的调整必须在断开所有电源输出线的情况下进行, 否则有可能导致整个被连接的 设备烧毁。电源输出电压调整,必须以万用表核对实际输出值无误后,再与设备连接,连接时 必须在电源显示窗口显示内容为 ALL OUTPUT OFF 的情况下进行。 严禁带电插拔元器件和连接线, 在插拔元器件和连接线时必须先按下 (OUT ON/OFF) 键, 电源显示窗口显示内容为(ALL OUTPUT OFF)再接线或插拔元器件。
9、电平指示器
面包板的上方、音乐片的右边设有十六个电平指示器,每个发光二极管(LED)对应连接 一个信号输入插孔,插孔输入 TTL 高电平则相应的 LED 发光,低电平则不亮。用作显示被测 点的逻辑电平。
10、数码管显示器
面板的上方设有六个 LED 七段数码管,每个数码管可分别用两种输入信号: A、在数码管的下方标有 DCBA 的输入插孔输入 8421BCD 码(TTL 电平) ,即可显示 0~9 十个数字,注意位权顺序为 DCBA 对应 8421,不要接错。另外要将 com 插孔与数字地用导线 连接,否则数码管不会显示。 B、在数码管的下方标有 abcdefg、dp、com 的输入插孔输入经过七段译码后的驱动信号, 将 com 与地相连,也可使数码管显示 0~9 十个数字。dp 是小数点驱动输入插孔。 C、com 端是每个数码管的七段 LED 的共阴极公共端,称为“位驱动”输入端,用作动态 显示的位驱动。七段驱动用编码驱动或译码驱动,选其一。 注意事项:数码管的段 LED 内部串接有 300 欧姆的限流电阻,译码驱动输入的电压不可 超过 5V,以免因过流而损坏。
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选作实验目录实验一稳压电源实验二差分放大器实验三有源滤波器的设计实验四无源滤波器的设计实验一直流稳压电源的设计一实验目的1 加深对直流稳压电源工作原理的理解2 掌握直流稳压电源设计电路和计算、选择参数的方法3 掌握直流稳压电源的主要性能指标及调试和测量方法二实验原理1 电子电路设计的一般方法(1)方案论证与总体设计(2)单元电路的设计(3)元器件的选择(4)参数计算(5)总体电路图的画法(6)安装调试2 直流稳压电源的设计方法(1)电路形式的选择(2)三端集成稳压器的选择(3)整流滤波电路的考虑(4)整流二极管的选择3 直流稳压电源的调测三实验内容及要求内容1 设计并制作一个电压可调的集成直流稳压电源2 主要技术指标:输出电压V o:V o=+9V---+12V连续可调最大输出电流:I≤200mA纹波电压≤±5mA稳压系数≤5×10-3说明:变压器不需要设计要求:1.根据性能指标要求,确定电路及器材,计算电路元件参数2.在实验面包板上安装电路,测试性能指标,调整与修改元件参数值,将修改后的参数值标在设计的电路图上。
3.所有调试完毕后,编写实验报告。
实验具体要求:通过查阅资料,画出采用LM7805芯片产生标准5V电压输出的电路原理图,在面包板上实现电路功能。
稳压电源性能指标分为两种:特性指标和质量指标特性指标1)输入电压以及变化范围2)输出电压及其调节范围3)额定输出电流质量指标1)稳压系数2)电流调整率3)输出电阻4)温度系数5)纹波电压和纹波抑制比器件:LM7805 X1470u/25V 电容X3470u/16V 电容X30.1u 电容X2150u/2A电感X11N5822 二极管X14.43k 电阻X12k 电阻X1实验二差动放大电路设计一实验目的1.掌握差动放大器的主要特性及其测试方法;2.学习带恒流源式差动放大器的设计方法和调试方法;二实验原理1.直流放大电路的特点在生产实践中,常需要对一些变化缓慢的信号进行放大,此时就不能用阻容耦合放大电路了。
为此,若要传送直流信号,就必须采用直接耦合。
图1所示的电路就是一种简单的直流放大电路。
图1由于该电路级间是直接耦合,不采用隔直元件(如电容或变压器),便带来了新的问题。
首先,由于电路的各级直流工作点不是互相独立的,便产生级间电平如何配置才能保证有合适的工作点和足够的动态范围的问题。
其次是当直流放大电路输入端不加信号时,由于温度、电源电压的变化或其他干扰而引起的各级工作点电位的缓慢变化,都会经过各级放大使末级输出电压偏离零值而上下摆动,这种现象称为零点漂移。
1.1 差动式直流放大电路典型差动式直流放大电路如图2所示。
它是一种特殊的直接耦合放大电路,要求电路两边的元器件完全对称,即两管型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。
图21.2 带恒流源的差动放大器为了改善差动式直流放大电路的零点漂移,利用了负反馈能稳定工作点的原理,在两管公共发射极回路接入了稳流电阻RE和负电源VEE,RE愈大,稳定性愈好。
但由于负电源不可能用得很低,因而限制了RE阻值的增大。
为了解决这一矛盾,实际应用中常用晶体管恒流源来代替RE,形成了具有恒流源的差动放大器,电路如图3具有恒流源的差动放大器,应用十分广泛。
图3当某些环境因素或干扰存在时,会引起电路参数变化。
例如当温度升高时,三极管V BE 会下降,β会增加,使两管的集电极电流增加了△I CQ1=△I CQ2 =△I CQ ,使两管集电极对地电位也产生了一个增量△V CQ1和△V CQ2,且数值相等。
此时输出电压的变化量△V 0=△V CQ1-△V CQ2=0, 0RE3E3R4E3R4EE 434I U /R (U 0.7)/R U V R /(R R )≈=-≈-⨯+三 主要性能及其测试方法 1. 传输特性传输特性是指差动放大器在差模信号输入时,输出电流I C 随输入电压的变化规律,传输特性曲线如图4所示。
由传输特性可以看出:传输特性直观地反映了差分放大器的电路对称性及工作状态,可用来设置差动放大器的静态工作点及调整与观测电路的对称性。
I V id (mV)图42. 差模特性差模电压增益A Vd 的测量方法是:输入差模信号为V id ,设差分放大器为单端输入—双端输出接法。
用双踪示波器分别观测V Cl 及V C2,它们应是一对大小相等、极性相反的不失真正弦波。
用晶体毫伏表或示波器分别测量V C1、V C2的值,则差模电压增益为:12C C vd idV V A V +=如果是单端输出,则12C C vd id id V V A V V ==如果V C1与V C2不相等,说明放大器的参数不完全对称。
若V C1与V C2相差较大,应重新调整静态工作点,使电路性能尽可能对称。
差模输入电阻R id 与差模输出电阻R od 的测量方法与基本设计实验一的单管放大器输入电阻R id 及输出电阻R od 的测量方法相同。
3. 共模特性当差分放大器的两个输入端输入一对共模信号(大小相等、极性相同的一对信号,如漂移电压、电源波动产生的干扰等)△V ic 时,则:(1)双端输出时,由于同时从两管的集电极输出,如果电路完全对称,则输出电压上△V C1≈ △V C2,共模电压增益为120oc C C vc id icV V V A V V ∆∆-∆===∆∆ 如果恒流源电流恒定不变,则△V C1=△V C2≈0,则A Vc ≈0。
说明差分放大器双端输出时,对零点漂移等模干扰信号有很强的抑制能力。
常用共模抑制比K CMR 来表征差分放大器对共模信号的抑制能力,即vdCMR vcA K A =或者201vdCMR vcA K gdB A =K CMR 愈大,说明差分放大器对共模信号的抑制力愈强,放大器的性能愈好。
共模抑制比K CMR 的测量方法如下:当差模电压增益A Vd 的测量完成后,将放大器的①端与②端相连接,输入V ic =500mV ,f i =l000Hz 的共模信号。
如果电路的对称性很好,恒流源恒定不变,则V C1与V C2的值近似为零,示波器观测V Cl 与V C2的波形近似于一条水平直线。
共模放大倍数A VC ≈0,则共模抑制比K CMR 为:vdCMR vcA K A =≈∞ 如果电路的对称性不好,或恒流源不恒定,则V C1、V C2为—对大小相等极性相反的正弦波,用交流毫伏表测量V C1、V C2,则共模电压增益为(单端输入时)''121C C C vc vc id idV V V A A V V +==或 五 电路安装与调试1.根据自己的设计参数,参照图2.2或2.3认真组装电路,并仔细检查电路2.静态工作点的调试输入端①接地,用万用表测量集电极对地的电压V C1、V C2。
若V C1≠V C2,证明电路不对称,应调整R P1,测得③、④间电压为零,使得V C1=V C2,这一过程称之为调零。
测量电阻R C1两端的电压,并改变R E3或R 3、R 4的比值使I 0= 设计值(如lmA ) 。
六实验内容与要求 1.基本要求按上图设计一个单端输入一双端输出差动式直流放大电路,要求A vd >20,K CMR >40dB 。
电源电压为±12V ,测试输入信号频率为lkHz ,幅值为20mV 的交流信号,负载电阻R L =20k Ω。
连接电路测量并调整静态工作点、A Vc 、A Vd 、R id 、K CMR 等指标并与设计指标进行对比。
2.扩展要求按上图设计一个带有恒流源的单端输入一单端输出的差动放大器。
已知电源电压为±12V,辐入信号是频率为lkHz,幅值为20mV 的交流信号,负载电阻R L=20kΩ。
要求:R id>10kΩ,A Vd>15,K CMR>50dB。
连接电路测量并调整静态工作点、A Vc、A Vd、R id、K CMR等指标并与设计指标进行对比。
七实验研究和思考题1.差动放大器中两管及元件对称对电路性能有何影响?2.为什么电路在工作前需进行零点调整?3.可否用交流毫伏表跨接在输出端③与④之间(双端输出时)测差动放大器的输出电压 V0d?为什么?实验三有源滤波器的设计一.实验目的1.掌握由集成运放构成的有源滤波器。
2.进一步掌握频率特性的测试方法。
3.学会绘制对数频率特性曲线。
二.实验原理式中 11R R A f vo +=RC10=ω voA Q -=31称为品质因数电路的幅频特性曲线如图5-2(b )示,不同的Q 值,幅频特性曲线不同,通带外的幅频特性曲线以/40dB -十倍频衰减。
若电路设计得使7070Q .=,即23A vo -=,那么该滤波电路的幅频特性在通带内有最大平坦度,称为巴特沃兹(Botterworth )滤波器。
例:低通滤波器(LPF )设计实例要求设计一个LPF ,其截止频率为500Hz ,Q 值为0.707,0f f >>处的衰减速率不低于10/30dB 倍频。
首先,因为要求0f f >>处的衰减速率不低于10/30dB 倍频。
确定滤波器的阶数为2;然后 根据0f 的值选择电容C 的值,一般来讲,滤波器中电容的容量要小于1μF ,电阻的值至少要求Ωk 级。
假设取F 10C μ.=,则根据RCf π210=即 Z H R f 500101.02160=⨯⨯=-π可求得Ω=3185R 。
最后再根据Q 值求1R 和f R ,因为707.0=Q ,即707.031=-A ,586.10=A ,又因为集成运放要求两个输入端的外接电阻对称,可得586.111=+R R fR R R R R f 2//1=+= 可得:Ω=k R 06.171,Ω=k R f 10。
三.实验内容1. 按图接好二阶低通有源滤波电路,取Ω=K 33R ,F 010C μ.=,Ω=K 27R 1,Ω=K 815R f .。
2. 测试滤波器的幅频特性滤波器输入加正弦信号,维持信号的大小V 5V i =(有效值),改变信号的频率,测量在不同频率下输出电压值o V ,数据填入表5-1。
画出滤波器幅频特性曲线,横坐标f 以对数刻度,纵坐标vo v A A 20lg 以分贝刻度,由幅频特性曲线决定dB 3-频率,即上限频率H f 。
四.预习要求1. 了解有源滤波器的分类及其滤波特性。
掌握有源滤波器的基本电路及其工作原理。
2. 理论计算图5-2(a )示电路若Ω=K 33R ,时的上限频率H f 。
五.思考题1. 图(a )电路是不是一个勃特沃兹型滤波器?2. 若欲设计一个二阶高通勃特沃兹型有源滤波器,下限频率Z L KH 1f =,那么应将图(a)电路及参数做哪些改变?画出电路,确定元件参数。