《电子线路设计与测试》-数字部分课程试卷及解答ppt课件

1、12005-6-41 （电信本科2001级）考试方式：开卷2003.12 姓名 座位号 一、在高频小功率发射机实验中，整机效率一、在高频小功率发射机实验中，整机效率提不高的主要原因是哪一级单元电提不高的主要原因是哪一级单元电路？该级单元电路的效率理论上最高是多少？请解释该级单元电路效率不高的原路？该级单元电路的效率理论上最高是多少？请解释该级单元电路效率不高的原因。因。 答：甲类功率放大器（答：甲类功率放大器（1分）。分）。50（1分）。分）。 在甲类放大电路中，为使信号不失真，需设置合适的静态工作点，保证在输入在甲类放大电路中，为使信号不失真，需设置合适的静态工作点，保证在输入正弦信号的一个

2、周期内，都有电流流过三极管。因此当有信号输入时，电源供给的正弦信号的一个周期内，都有电流流过三极管。因此当有信号输入时，电源供给的功率一部分转化为有用的输出功率，另一部分则消耗在管子（和电阻）上，并转化功率一部分转化为有用的输出功率，另一部分则消耗在管子（和电阻）上，并转化为热量的形式耗散出去，称为管耗。而在没有信号输入时，这些功率全部消耗在管为热量的形式耗散出去，称为管耗。而在没有信号输入时，这些功率全部消耗在管子（和电阻）上。甲类放大电路的效率是较低的，可以证明，即使在理想情况下，子（和电阻）上。甲类放大电路的效率是较低的，可以证明，即使在理想情况下，甲类放大电路的效率最高也只能达到甲类放

3、大电路的效率最高也只能达到50%。（。（5分）分） 22005-6-42 二、在设计一个二、在设计一个4位移位寄存器时，位移位寄存器时，使用了下面的一段使用了下面的一段ABEL程序。这个程序。这个移位寄存器具有左移、右移和保持输移位寄存器具有左移、右移和保持输出的功能。请将这段程序补充完整。出的功能。请将这段程序补充完整。 MODULE SHIFT4 TITLE SHIFT4 DIN,CLK,s0,s1 PIN; Q3.Q0 PIN ISTYPE REG; OUT=Q3.Q0; EQUATIONS OUT.CLK =CLK; 以下实现寄存器左移功能以下实现寄存器左移功能 when (s0=1)

4、&(s1=0) then Q0 := DIN; Q1 := Q0; Q2 := Q1; Q3 := Q2; 以下实现寄存器右移功能以下实现寄存器右移功能 when (s0=0)&(s1=1) then Q3 := DIN; Q2 := Q3; Q1 := Q2; Q0 := Q1; 以下实现寄存器保持输出功能以下实现寄存器保持输出功能 when (s0=s1) then OUT :=OUT; TEST_VECTORS(DIN,CLK,s0,s1- OUT ) REPEAT 10 1,.c.,1,0 - .X.; REPEAT 10 0,.c.,1,0 - .X.; REPEAT

5、 10 1,.c.,0,1 - .X.; REPEAT 10 0,.c.,0,1 - .X.; REPEAT 10 1,.c.,1,1 - .X.; REPEAT 10 0,.c.,1,1 - .X.; REPEAT 10 1,.c.,0,0 - .X.; REPEAT 10 0,.c.,0,0 - .X.; END 32005-6-43 三、请设计并实现一个具有控制线的串行输入移位寄存器。真值表如下：三、请设计并实现一个具有控制线的串行输入移位寄存器。真值表如下： 其中，其中，Clk可以使用信号源可以使用信号源1Hz的的TTL方波信号，方波信号，Q0、Q1可以用发光二极管显示结可以用发光二极

6、管显示结果。设计要求：果。设计要求： 1、Clrn为清零信号。当为清零信号。当Clrn0时，输出时，输出Q1、Q0均为均为0； 2、Sh为使能信号。当为使能信号。当Sh0时，输出时，输出Q1、Q0保持原状态不变；当保持原状态不变；当Sh1时，输出时，输出Q1为当前输入数据端为当前输入数据端Di，输出，输出Q0为前一个时钟周期的为前一个时钟周期的Q1。 画出原理图，写出设计过程和设计原理。实验完成后请老师验收通过。画出原理图，写出设计过程和设计原理。实验完成后请老师验收通过。 时钟信号时钟信号 控制线控制线 输入数据输入数据输输 出出 Clk Clrn Sh Di Q1 Q0 X 0X X00

7、1111前一个时钟周期的前一个时钟周期的Q1 1100前一个时钟周期的前一个时钟周期的Q1 10XQ1Q0 42005-6-44 图1 整机参考原理图 图2 multi_2g参考原理图 解答：解答： 评分标准：共评分标准：共35分：分： 设计与画图：设计与画图：6分；分； 安装：安装：6分；分； 1Hz的的TTL方波信号：方波信号：2分；分； 清零信号清零信号Clrn0时，输出时，输出Q1、Q0均为均为0：5分；分； 使能信号使能信号Sh0时，输出时，输出Q1、Q0保保持原状态不变：持原状态不变：5分；分； 使能信号使能信号Sh1时，输出时，输出Q1为当为当前输入数据端前输入数据端Di，输出，

8、输出Q0为前一个为前一个时钟周期的时钟周期的Q1：11分。分。 52005-6-45 （电信本科2002级）考试方式：开卷2004.6 班级 姓名 座位号 一、使用一、使用Pspice分析晶体管放大器电路时静态工作点如图所示。请判断该电路静态分析晶体管放大器电路时静态工作点如图所示。请判断该电路静态工作点是否合适并阐明理由。如需观测该电路的输入工作点是否合适并阐明理由。如需观测该电路的输入/输出波形，需要进行何种分析输出波形，需要进行何种分析类型设置？应对其中哪些参数进行设置？如何设置？（电路图见下页，类型设置？应对其中哪些参数进行设置？如何设置？（电路图见下页，9分）分） 62005-6-4

9、6 72005-6-47 观测输入观测输入/输出波形：将分析类型设置为瞬态（输出波形：将分析类型设置为瞬态（Time Domain（Transient） (1分分)。在瞬态分析设置中应对。在瞬态分析设置中应对“运行终止时间（运行终止时间（Run to）” (1分分)和和“最大仿真步最大仿真步长（长（Maximun step）” (1分分)参数进行设置。参数进行设置。 本题所示电路信号源频率为本题所示电路信号源频率为20kHz，周期为，周期为50us (1分分) 。为得到两个周期的。为得到两个周期的瞬态波形须将瞬态波形须将“运行终止时间（运行终止时间（Run to）”设置为设置为100us (1

10、分分)。“最大仿真步长最大仿真步长（Maximun step）”可设置为可设置为1us (1分分) 。 答：答：Q点设置不合适。（点设置不合适。（1分）分） 晶体管集电极电压接近电源电压。负反馈电阻晶体管集电极电压接近电源电压。负反馈电阻Rf过大（过大（2分）分） 82005-6-48 三、设计、安装并调试一同相电压放大器。已知：负载电阻三、设计、安装并调试一同相电压放大器。已知：负载电阻RL10k，输入信号，输入信号Vi50mv，fi 500Hz。该放大器性能指标要求为电压放大倍数。该放大器性能指标要求为电压放大倍数AV50倍，上限频倍，上限频率率fH50kHz。 要求：要求：1.进行电路设

11、计与计算；进行电路设计与计算； 2.画出电路图并标明参数；画出电路图并标明参数； 3.安装调试电路；安装调试电路； 4.测量测量Av、fH； 5.画出输入信号画出输入信号Vi与输出信号与输出信号Vo信号波形，举手请老师验收通过。信号波形，举手请老师验收通过。92005-6-49 （电信本科2002级）考试方式：开卷2004.12 班级 姓名 座位号 成绩 一、回答问题 1 1、用示波器同时观察十进制计数器电路的时序波形、用示波器同时观察十进制计数器电路的时序波形CPCP、Q0Q0时，发现屏幕上的波形时，发现屏幕上的波形不稳定，请问怎样调节示波器，才能使两个波形能同时稳定显示？不稳定，请问怎样调

12、节示波器，才能使两个波形能同时稳定显示？ 答：将示波器的触发信号选为答：将示波器的触发信号选为Q0。 具体操作为：具体操作为： （1） 将将CH1接接CP,CH2接接Q0。 （2）按下示波器面板上的按下示波器面板上的Trigger Menu按键；按键； （3）将示波器屏幕上的触发源改选为将示波器屏幕上的触发源改选为CH2，再调节触发电平旋钮即可。，再调节触发电平旋钮即可。 102005-6-410 2、用、用555构成的施密特触发电路如图构成的施密特触发电路如图1所示所示 ，请回答：请回答： (1)电阻电阻R1、R2和电容和电容C在电路中起什么作用？在电路中起什么作用？ (2)该电路的正向阈值

13、电压和负向阈值电压该电路的正向阈值电压和负向阈值电压各为多少？各为多少？ 8 4 555 1 5 3 vo +5V 4 V vi R1 R2 10k 10k +VCC 2 6 C 10 F v2 解：（解：（1）电容）电容C起隔直通交的作用。电阻起隔直通交的作用。电阻R1、R2起分压作用，使得起分压作用，使得v2处电压直流处电压直流电位为电位为2.5伏，伏，vi通过电容通过电容C耦合到耦合到v2后，叠加在后，叠加在2.5伏的直流电压上。伏的直流电压上。 112005-6-411 3 3、以下为用、以下为用ABELABEL语言编写的一个源程序语言编写的一个源程序, ,设可编程器件是设可编程器件是

14、GAL16V8GAL16V8，其宏单元的初，其宏单元的初始状态均为零。要求：始状态均为零。要求： （1 1） 画出此程序的流程框图。画出此程序的流程框图。 （2 2）添加测试向量部分的语句。）添加测试向量部分的语句。 （3 3）说明此程序实现的功能。）说明此程序实现的功能。 module demo clk pin； q0,q1,p0,p1,p2,p3 pin istype reg； s=q1,q0,p3,p2,p1,p0； s1=q1,q0； s0=p3,p2,p1,p0； equations s.clk=clk; when(s1=3)&(s00)#(s13)&(s0=0) t

15、hen s:=0 else when (s=0) then s1:=3;s0:=0 else when (s10)&(s0=0) then s1:=s1-1;s0:=9 else when(s1=0)&(s00) then s1:=s1;s0:=s0-1 TEST_VECTORS END 122005-6-412 （1 1）、（）、（2 2）（略）（略） （3）功能：）功能： BCD码码30进制递减计数器。进制递减计数器。 132005-6-413 二、电路设计与装调二、电路设计与装调 1 1、设计题目：已知电路的输入、输出波形如图、设计题目：已知电路的输入、输出波形如图2 2

16、所示，请你设计并实现该电路。所示，请你设计并实现该电路。 2 2、设计要求：、设计要求： （1 1）由信号发生器提供）由信号发生器提供1kHz1kHz的时钟脉冲信号。的时钟脉冲信号。 （2 2）写出设计过程。）写出设计过程。 （3 3）画出逻辑电路图，标明器件型号及元件参数。）画出逻辑电路图，标明器件型号及元件参数。 3 3、安装调试电路，测试逻辑功能。、安装调试电路，测试逻辑功能。 4 4、画出电路的输入、输出和中间节点波形。、画出电路的输入、输出和中间节点波形。 （以上完成后举手请老师检查验收）（以上完成后举手请老师检查验收） c pL 图 2142005-6-414 解：方案解：方案1

17、1： 152005-6-415 方案方案3 3： 162005-6-416 （电信本科2002级）考试方式：开卷2004.12 班级 姓名 座位号 一、已知校时电路如图一、已知校时电路如图1所示：所示： 3.3k & 至时个位计数器 & & 1 分十位 进位脉冲 C2 0.01F S2 校时脉冲 +5V & & 1 分十位 进位脉冲 3.3k C2 0.01F S2 校时脉冲 至时个位计数器 +5V 图1 图2 172005-6-417 问：问：1.能否将该电路简化为图能否将该电路简化为图2形式，并说明原因。形式，并说明原因。 2.2.如要将电路简化成图

18、如要将电路简化成图2 2形式，应使用何种集成逻辑形式，应使用何种集成逻辑门，并请画出相应简化门，并请画出相应简化后的逻辑电路图。后的逻辑电路图。 & & 1 分十位 进位脉冲 3.3k C20.01FS2校 时 脉冲 至时个位计数器 +5V RL 5V答：答：1.不能。（不能。（2分）原因：分）原因：TTL集成逻辑集成逻辑门不能线与，否则会造成逻辑混乱甚至器门不能线与，否则会造成逻辑混乱甚至器件损坏。（件损坏。（2分）分） 2. 要将电路简化成图要将电路简化成图2形式，应使用集形式，应使用集电极开路集成电极开路集成 逻辑门逻辑门(OC门门) （2分），分）， 简化后的逻辑电简化

19、后的逻辑电路图如图路图如图3。（。（2分）分） 182005-6-418 二、在设计一个4位移位寄存器时，使用了下面一段ABEL程序。 module IC1 DSR，D，C，B，A，DSL，S0，S1 pin 2，3，4，5，6，7，8，9； CP pin 1; QD，QC，QB，QA pin 12，13，14，15 istypereg; 定义寄存器型输出引脚定义寄存器型输出引脚 C，X=.C.，.X.； DIN=D，C，B，A； SHREGOUT=QD，QC，QB，QA； 定义集合定义集合 SELECT=S1，S0； equations SHREGOUT.CLK=CP； when（SELEC

20、T=1）then QA:=DSR； QB:=QA； QC:=QB； QD:=QC； 192005-6-419 test-vectorstest-vectors (S1，S0，DSL，DSR，CP，DINQD，QC，QB，QA) repeatrepeat21，1，X，X，C，b1111 X； endend (a) 请说明请说明“ ”处对应语句的作用。处对应语句的作用。 14分分 (b) 填下表并写出该程序测试向量所测试的功能；填下表并写出该程序测试向量所测试的功能；控制信号控制信号完成的功能完成的功能S1S1S0S00 00 0保持保持0 01 1移位（方向移位（方向ADAD）1 10 0移位（

21、方向移位（方向DADA） 1 11 1并行置数并行置数 202005-6-420 (c) (c) 画出将此程序适配到画出将此程序适配到GAL16V8GAL16V8芯片上的完整引脚分配图。芯片上的完整引脚分配图。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 P16V8R CLK I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 GND 5V VCC B1 R5 R4 R3 R2 R1 R0 B0 OE CP DSR D C A B DSL S0 QB S1 QC QD QA （图图2 2分分，未标未标OEOE1 1分分） 答：答： (a)(

22、a)：填表，：填表，4 4个功能个功能1 14 4分。分。 (b)(b)：测试向量所测试的功能为并行置数：测试向量所测试的功能为并行置数b1111b1111。（2分）分） (c)(c)：此程序适配到：此程序适配到GAL16V8GAL16V8芯片上的完整引脚分配图如芯片上的完整引脚分配图如下：下： 212005-6-421 三、操作题 1.设计题目设计题目 设计一个受触摸开关控制的计数器电路，其工作特性如下：设计一个受触摸开关控制的计数器电路，其工作特性如下： （1 1）计数规律为：）计数规律为：（2 2）当该计数器计到任一状态）当该计数器计到任一状态 （例如（例如 ）用手触摸开关，将点亮一只发

23、光）用手触摸开关，将点亮一只发光二极管，同时计数器暂停计数，即计数状态停在这个状态（例二极管，同时计数器暂停计数，即计数状态停在这个状态（例 如如 ）一段一段时间（时间（3 3秒到秒到5 5秒之间均可，不作具体值要求）后，该发光二极管自动熄灭，且秒之间均可，不作具体值要求）后，该发光二极管自动熄灭，且计数器开始接着计数计数器开始接着计数 （例中为（例中为 ）1010计数规律仍同（计数规律仍同（1 1）。）。 计数脉冲为计数脉冲为1Hz1Hz的的TTLTTL正方波脉冲，由信号源产生，其它信号和电路均自己正方波脉冲，由信号源产生，其它信号和电路均自己设计产生。设计产生。 7891011121314

24、101112222005-6-422 2.设计要求设计要求 （1）画出电路原理图）画出电路原理图 （2）安装调试，）安装调试， 能按要求计数并用发光二极管显示，发光二极管应从数据高能按要求计数并用发光二极管显示，发光二极管应从数据高位到低位从左到右排列，方便检查。位到低位从左到右排列，方便检查。 （3）举手请老师检查举手请老师检查参考解答：参考解答： 评分标准：评分标准： 设计与画图设计与画图 7 7分分 安装调试安装调试 7 7分分 TTL 1HZ 2TTL 1HZ 2分分 预置预置7 37 3分分 1414回回7 37 3分分 计数有规律计数有规律 6 6分分 555555触摸触摸 8 8

25、分分 计数受控停计数受控停 4 4分分 232005-6-423 510 3 2005-6-423 510 3 242005-6-424 （电信本科2003级）考试方式：开卷2005.6 班级 姓名 座位号 一、一、 在元器件和仪器使用中在元器件和仪器使用中 （1）电解电容在使用中要注意什么？在安装去耦电路中有一电解电容爆了，你）电解电容在使用中要注意什么？在安装去耦电路中有一电解电容爆了，你认为可能是什么原因引起的？认为可能是什么原因引起的？ （2）在用）在用TDS210数字示波器测量一正弦波的周期和电压峰峰值时，既可以用数字示波器测量一正弦波的周期和电压峰峰值时，既可以用“measure”

26、也可以用也可以用“cursor”测量。如何操作？（写出操作步骤）。测量。如何操作？（写出操作步骤）。 答答: :(1)(1)电解电容在使用中要注意极性、电容值及耐压值。电解电容爆了的原因有电解电容在使用中要注意极性、电容值及耐压值。电解电容爆了的原因有两个两个:一是极性反了，二是超出了电解电容耐压值。一是极性反了，二是超出了电解电容耐压值。 (2) (2) “measuremeasure”操作是：操作是：1.1.按按“measuremeasure”键。键。 2.2.选定选定CHxCHx的测量类型（电压或的测量类型（电压或周期）。周期）。 “cursorcursor”操作是：操作是：1.1.按按

27、“cursorcursor”键。键。 2.2.选定选定CHxCHx的测量类型的测量类型( (电压或时间电压或时间) )。 3.3.调节位置旋钮调节位置旋钮“position1position1”和和“position2position2”键到所需的位置键到所需的位置 。4.4.读出增量值。读出增量值。 252005-6-425 二、简述二、简述PSPICE仿真中仿真中 （1）如何仿真单级）如何仿真单级晶体管电压放大器晶体管电压放大器的输出电阻。的输出电阻。(写出仿真步骤写出仿真步骤) （2）PSPICE仿真中的有三种地线，下面哪一种是对的？仿真中的有三种地线，下面哪一种是对的？ 答：（答：（1） PSPICE仿真单级仿真单级晶体管电压放大器晶体管电压放大器的输出电阻步骤：的输出电阻步骤： 1.画出画出晶体管电压放大器的电路仿真图（注意输出接信号源、输入接晶体管电压放大器的电路仿真图（注意输出接信号源、输入接地或者将输入信号源的输入置零）。地或者将输入信号源的输入置零）。2.设置交流输入值及交流仿真脚本。设置交流输入值及交流仿真脚本。3.运行交流仿真脚本。运行交流仿真脚本。4.显示显示V Vo/I Io的波形图。的波形图。 （2） PSPICE仿真中的有