1、 南京郵電大學電工電子實驗復習資料與試卷一、實驗操作1、信號與系統操作實驗請復習所做的實驗。 主要掌握的要點： 由所給的電路轉換出該電路的電壓傳輸函數H（s）=V2(s)/V1(s)，并能把傳輸函數化成Multisim所需的標準形式:(A)算子S 在分子的冪次不高于分母的冪次。(B)因需用積分器仿真，算子S 應化成1/S 。(C)分母的常數項化成1。能畫出完整的系統模擬框圖。運用Multisim的模擬器件庫中的積分器、比例放大器、加法器等模塊組構系統模擬電路。應遵循以下幾個原則: (1)系統模擬電路輸入端必用加法器模塊對輸入信號和反饋信號求和，加法器輸出送積分器模塊(2)根據S 的最高冪次n，

2、取出n個積分器模塊串接。(3)算子S的系數使用比例放大器模塊(4)傳輸函數H(S)的分子是輸出項，分子中各項比例放大器模塊的輸出用加法器求和后成為系統輸出。分母是負反饋項，其系數正、負異號后送輸入端加法器。(5)分母中為1的常數項不用任何運算模塊例如1：畫出幅頻和相頻圖例如2：畫出幅頻和相頻圖2、操作題如下圖所示，寫出該圖的傳輸函數H(S)（V1是輸入信號、V2是輸出信號）。畫出題中電路對應的系統模擬框圖。（20分）寫出傳輸函數H(S) （10分）畫出題中電路對應的系統模擬框圖 （10分）在Multisim2001環境中，測試該系統模擬電路的幅頻特性相關參數。（10分）(需包含半功率點與諧振頻

3、率點)頻率點3.147KHz3.715KHz4.474KHz電壓比0.7070.99990.707根據測試數據作出該電路的幅頻特性曲線圖。（10分）有波形 5分, 每個參數 1分.3、D/A轉換器操作實驗請復習所做的實驗。 掌握的要點：根據輸出電壓選定數字輸入端。設計由DAC0832完成。根據實驗課題的要求輸出正負斜率鋸齒波上升或下降的臺階數大于或等于16 個臺階，可用4位二進制數，根據輸出電壓選定數字輸入端。輸出電壓的計算公式為： 其中：VREF參考電壓，Dn是二進制數轉換為等值的十進制數。由輸出電壓的計算公式可知，4位二進制數接在不同的數字輸入端，轉換的Dn值不同，輸出電壓也就不同。假設：

4、輸入的二進制數為“00001111”， 當接在D0D3端時： Dn=D3+D2+D1+D0=8+4+2+1=15,若VREF為5V時， U0=-(5/256)15=0.29V; 當接D3D6端時： Dn=D6+D5+D4+D3=64+32+16+8=120, U0=-(5/256)120 =2.34V當接D4D7端時： Dn=D7+D6+D5+D4=128+64+32+16=240, U0=-(5/256)240= 4.6875V注意：輸出電壓U0也不能太大，這里還需要考慮運放的飽和失真。討論：輸出幅度受到運放動態范圍的限制。LM324運放的輸出是一個對管，負載是有源負載，上飽和區為1.5V，

5、下飽和區為1.5V，其動態范圍為+3.5V3.5V。所以，U0的輸出不能超出+3.5V3.5V的范圍。結論：Dn的只能接到D3D6端。計數器計數器為數模轉換器提供4位二進制數，即：M16。由一片74161和一個DFF完成。波形控制電路： 在開關K2K1的控制下，實現三種不同波形的輸出。當K2K101時， 轉換器輸入的二進制數為00001111為加法計數;當K2K110時， 轉換器輸入的二進制數為11110000為減法計數；當K2K111時， 轉換器先輸入00001111,再輸入11110000為16進制（或八進制）的可逆計數器。為達到實現加法計數（正斜率波形）；減法計數（負斜率波形）；以及實現

6、先加后減（三角波）。波形控制電路的實現是利用的關系，即：采用7486異或門完成。 通過K1K2控制電路，使其完成加或減或先加后減等功能。4、用DAC0832設計產生具有8個臺階頻率為1kHz的正斜率階梯波（信號輸出幅度為02V可調，電源電壓為5V）發生器，要求有設計過程。（20分）解：輸入的二進制數為“000111”， 當接D4D6端時：Dn=D6+D5+D4 =64+32+16=112, U0= (5/256)112=2.184 V-3.5V，符合設計條件。畫出CP和V0的波形圖。5、用DAC0832設計產生具有10個臺階的頻率為1kHz的正斜率階梯波（信號輸出幅度為02V可調，電源電壓為5

7、V）發生器，要求有設計過程。（20分）解：輸入的二進制數為“00001001”， 當接D4D7端時：Dn=D7+ D4 =128+16=144, U0= (5/256)144=2.8125 V-3.。5V，符合設計條件。畫出CP和V0的波形圖。6、試用74194附加門電路設計101001序列信號發生器，用實驗驗證，用示波器雙蹤觀察并記錄時鐘和輸出波形。注意：要想電路能自啟動“000”一定要圈畫，“111”一定不能圈畫。用74194和74151實現電路注意：要想電路能自啟動“000”“001”，“111”“110”。F=Q2注意：對于非周期波形用單次觸發或脈寬觸發波形才會穩定。7、試用74194

8、及74151設計產生序列，要求電路具有自啟動性。注意：左移：Q0Q1Q2Q3DSL其中Q0是最高位。 右移：Q3Q2Q1Q0DSR其中Q3是最高位。1、CH1CP，CH2Q2，CH1和CH2分別為直流耦合，2、Y方向：CH1和CH2分別選擇2V/div X方向：500ms/div 在TRIGGER欄中，點擊MEUN鍵選擇CH2為觸發源并且上升沿觸發，注意：對于非周期波形用單次觸發或脈寬觸發波形才會穩定。8、設計一個M=7計數電路要求有設計過程（20分）解：注意：計數器通常采用置“0”法設計電路。同步預置數為全“0”。對于同步預置加計數器，反饋狀態為（M1），本題中反饋狀態為71=6=（0110

9、）2，即計數器從“000”計到“0110”。反饋函數：波形圖：注意：示波器設置：1、CH1CP，CH2Q2，CH1和CH2分別為直流耦合，2、Y方向：CH1和CH2分別選擇2V/div X方向：500ms/div 在TRIGGER欄中，點擊MEUN鍵選擇CH2為觸發源并且上升沿觸發，再按50鍵波形穩定。3、CH1CP,CH2Q2 CH1Q1,CH2Q2 CH1Q0,CH2Q2注意：所有的波形都對著Q2畫，這樣波形才能穩定。9、設計一個M=7計數電路要求狀態從00010111，并有設計過程（20分）解：波形圖：注意：示波器設置：1、CH1CP，CH2Q2，CH1和CH2分別為直流耦合，2、Y方向

10、：CH1和CH2分別選擇2V/div X方向：500ms/div 在TRIGGER欄中，點擊MEUN鍵選擇CH2為觸發源并且上升沿觸發，再按50鍵波形穩定。3、CH1CP,CH2Q2 CH1Q1,CH2Q2 CH1Q0,CH2Q2注意：所有的波形都對著Q2畫，這樣波形才能穩定。10、試用74161和門電路設計循環順序為0,1,2, 5,6,7,0,1的模長為6的計數電路。要求電路具有自啟動能力，寫出設計過程，畫出電原理圖。解：1、列出狀態轉移表2、在考慮自啟動的基礎上寫出反饋函數3、寫出數據端的數據 D2=D0=1，D3=D1=0波形圖：注意：示波器設置：1、CH1CP，CH2Q2，CH1和C

11、H2分別為直流耦合，2、Y方向：CH1和CH2分別選擇2V/div X方向：500ms/div 在TRIGGER欄中，點擊MEUN鍵選擇CH2為觸發源并且上升沿觸發，再按50鍵波形穩定。3、CH1CP,CH2Q2 CH1Q1,CH2Q2 CH1Q0,CH2Q2注意：所有的波形都對著Q2畫，這樣波形才能穩定。11、試用74161和74151芯片設計001101序列信號，寫出設計過程，畫出電原理圖（20分）。解：序列長度=6；設計方案為計數器+數據選擇器。其中計數器用74161芯片，采用置零法設計一個M=6的加法計數器。波形圖：1、CH1CP，CH2Q2，CH1和CH2分別為直流耦合，2、Y方向：

12、CH1和CH2分別選擇2V/div X方向：500ms/div 在TRIGGER欄中，點擊MEUN鍵選擇CH2為觸發源并且上升沿觸發，注意：對于非周期波形用單次觸發或脈寬觸發波形才會穩定。12、動態顯示電路復習的要點：1、用7474芯片實現二位二進制加法計數器時，置數端和清零端一定要接成高電平“1”。2、注意位選的高低位：Y0W1，Y1W2，Y2W3，Y3W4。3、注意數據線的接法：例如顯示 8421 Q2Q1=00 ： Y0=0 D0C0B0A0 = 1000 Q2Q1=01 ： Y1=0 D1C1B1A1 = 0100 Q2Q1=10 ： Y2=0 D2C2B2A2 = 0010 Q2Q1

13、=11 ： Y3=0 D3C3B3A3 = 000113、3bit可控延遲電路:復習的要點：1、 設計思路：移位寄存器+數據選擇器2、 產生DX信號為：“00001”，方法是用M=5的計數器產生。14、4bit可控延遲電路:15、5bit可控延遲電路:DX信號為：“000001”16、根據下圖給出CP、F1和F2的波形，請設計電路。解：本電路是一個多輸出函數，可采用74161+74138譯碼器實現。其中，74161可設計成M=6的加法計數器，作為74138的地址。二、筆試題5、數字系統的ASM圖表示于如下圖所示。試用每態一個觸發器的方法寫出系統控制器的激勵方程和控制命令。6、在實驗中所用的可編

14、程器件型號為：XC95108PC84器件類型屬于CPLD （A：PAL ，B：CPLD，C：GAL，D：FPGA），器件按其集成度分屬于高密度可編程器件（A：高密度可編程器件，B：低密度可編程器件）；按編程方法分類為EECMOS（A：SRAM ，B：UVCMOS ，B：EECMOS）；器件的容量為：2000門（A：5000門，B：1萬門，C：1000門，D：2000門）。（8分）7、下面給出了一個ASM圖，請用每態一位的方法設計控制器和輸出。解:寫出激勵方程寫出輸出方程8、下面給出了一個控制器電路圖，請用每態一位的方法設計控制器。解:寫出激勵方程9、下面是一個控制器中某段ASM圖，試用一片74

15、74及其他門電路實現該圖。請寫出觸發器的激勵函數，畫出相應的電路圖。（12分）10、采用Multisim軟件對正峰值為4V、負峰值為4V、頻率為1kHz、占空比為20的矩形波進行單邊頻譜分析，可知，其直流分量為 負 （正、負）值，譜線包絡的第一個零結點位置為 5k Hz，有效頻帶范圍內譜線有 4 條。當增大矩形波占空比后，其譜線包絡的主峰高度 增高 （增高、降低），有效頻帶寬度 減小 （增大、減小），有效頻帶范圍內高次諧波數目 減少 (增加、減少)。11、理想的正弦波只有基波分量，而無諧波分量、直流分量 分量。否則說明該正弦波已有失真。 12、用DAC0832設計產生如圖所示頻率為1kHz的正

16、斜率階梯波（信號輸出幅度為02V可調，電源電壓為5V）發生器，其電路并不完整，試完成該電路，確定時鐘頻率，確定DAC0832參考電壓，確定數字量的輸入端，要求有簡單的設計過程。13、在可編程波形發生器實驗中，電路原理圖（正確）和示波器顯示波形如下圖所示，請分析硬件電路中的錯誤（要有分析過程，15分）（1）參考電壓接為5V。（5分）（2）DAC0832數據D7接為固定高電平，（10分）超過運放工作范圍部分被截至。14、選擇題（1）觸發器 沒有空翻 （沒有空翻，有空翻）；觸發器可用于 設計計數器和移位寄存器 （鎖存數據，設計計數器和移位寄存器）；觸發器的觸發方式 邊沿觸發 （邊沿觸發，電平觸發）。

17、（2）鎖存器 有空翻 （沒有空翻，有空翻）；鎖存器可用于 鎖存數據 （鎖存數據，設計計數器和移位寄存器）；鎖存器的觸發方式 電平觸發 （邊沿觸發，電平觸發）。（3）CMOSFF的輸入端在使用時，多余的輸入端不可以懸空（不可以懸空，可以懸空）。對于與非門多余的輸入端 接高電平（接高電平，接地），對于或非門多余輸入 接地 （接高電平，接地）。15、請寫出下圖電路的傳輸函數H（s），并畫出系統模擬框圖。(10分)16、首先令函數發生器輸出信號f=1kHz,Uopp=0.5V,波形為正弦。其次將函數發生器輸出和示波器本身的校正信號（f=1kHz,Uopp=0.5V，方波）分別送入示波器CH1和CH2通

18、道，調整相關旋鈕開關使兩波形穩定顯示，此時兩個信號的峰峰值相同，在Y軸所占的格數也應相同。再其次用交流毫伏表300mV檔分別測量正弦信號和方波信號的電壓值。請分析不同波形用示波器測得的電壓的峰峰值相同，為何用交流毫伏表測得的電壓不同，請說明原因。答:交流毫伏表表盤刻度是依據正弦有效值確定的,所以測量方波時將產生誤差.如果一定要用交流毫伏表測量非正弦信號電壓,則應計算出各種波形的有效值與正弦波有效值的換算關系,用交流毫伏表測得的初值后, 換算出非正弦的有效值電壓。由于非正弦種類很多，換算不方便，所以多用示波器測量。22、下列值應用什么儀表來測量： A正弦波的峰峰值 用示波器測量B50kHz正弦波有效值 用交流毫伏表測量C50Hz正弦波有效值 用交流毫伏表測量當有效值大于1V時也可用萬用表交流電壓檔測量D直流電壓 用萬用表直流電壓檔測量當精度要求不高時也可用示波器測量23、實驗室中函數發生器輸出信