电工电子基础实验思考题答案

1、思考题 1.调整函数信号发生器的调整函数信号发生器的“AMPLITUDE”(幅度幅度)旋旋 钮或双踪示波器的钮或双踪示波器的“VOLTS/DIV”(垂直偏转灵敏垂直偏转灵敏 度度)旋钮都能使显示波形的垂直幅度发生变化。请旋钮都能使显示波形的垂直幅度发生变化。请 说明其实质性差别及分别适用于什么情况。说明其实质性差别及分别适用于什么情况。 答：其实质性差别是：调整函数信号发生器的答：其实质性差别是：调整函数信号发生器的 “AMPLITUDE”(幅度幅度)旋钮可以改变输出信号的幅旋钮可以改变输出信号的幅 度。调整双踪示波器的度。调整双踪示波器的“VOLTS/DIV”(垂直偏转垂直偏转 灵敏度灵敏度

2、)旋钮只对输出波形的幅度进行放大和缩小，旋钮只对输出波形的幅度进行放大和缩小， 并不会改变输出信号的幅度。并不会改变输出信号的幅度。 适用情况：调整函数信号发生器的适用情况：调整函数信号发生器的 “AMPLITUDE”(幅度幅度)旋钮是根据技术指标获得所旋钮是根据技术指标获得所 需的输出信号的幅度。调整双踪示波器的需的输出信号的幅度。调整双踪示波器的 “VOLTS/DIV”(垂直偏转灵敏度垂直偏转灵敏度)旋钮是为了更好旋钮是为了更好 地观察输出波形。地观察输出波形。 2.2.调整函数信号发生器的频率旋钮或双踪示波器的调整函数信号发生器的频率旋钮或双踪示波器的 “TIME/DIV”(TIME/D

3、IV”(水平偏转灵敏度水平偏转灵敏度) )旋钮都能使显示波旋钮都能使显示波 形的水平宽度发生变化。请说明其实质性差别及分形的水平宽度发生变化。请说明其实质性差别及分 别适用于什么情况。别适用于什么情况。 答：其实质性差别是：调整函数信号发生器的频答：其实质性差别是：调整函数信号发生器的频 率旋钮可以改变输出信号的频率。调整双踪示波器率旋钮可以改变输出信号的频率。调整双踪示波器 的的“TIME/DIV”(TIME/DIV”(水平偏转灵敏度水平偏转灵敏度) )旋钮只对输出波旋钮只对输出波 形在形在x x轴方向上进行放大和缩小，并不会改变输出轴方向上进行放大和缩小，并不会改变输出 信号的频率。信号的

4、频率。 适用情况：调整函数信号发生器的频率旋钮是适用情况：调整函数信号发生器的频率旋钮是 根据技术指标获得所需的输出信号的频率。调整双根据技术指标获得所需的输出信号的频率。调整双 踪示波器的踪示波器的“TIME/DIV”(TIME/DIV”(水平偏转灵敏度水平偏转灵敏度) )旋钮是旋钮是 为了更好地观察输出波形。为了更好地观察输出波形。 3.3.调整函数信号发生器的频率旋钮或调整函数信号发调整函数信号发生器的频率旋钮或调整函数信号发 生器的生器的“RAMP/PULSE”RAMP/PULSE”或或“AYM”(AYM”(锯齿波锯齿波/ /脉冲波脉冲波) )旋旋 钮都能使输出信号的频率发生变化。请说

5、明其实质性钮都能使输出信号的频率发生变化。请说明其实质性 差别及分别适用于什么情况。差别及分别适用于什么情况。 答：实质性差别：调整函数信号发生器的频率旋钮答：实质性差别：调整函数信号发生器的频率旋钮 可以改变三种（正弦波或锯齿波或脉冲波）输出波形可以改变三种（正弦波或锯齿波或脉冲波）输出波形 中的任何一种信号的频率；调整函数信号发生器的中的任何一种信号的频率；调整函数信号发生器的 “RAMP/PULSE”RAMP/PULSE”或或“AYM”(AYM”(锯齿波锯齿波/ /脉冲波脉冲波) )旋钮只改旋钮只改 变锯齿波的斜率、脉冲波的占空比，并不会改变锯齿变锯齿波的斜率、脉冲波的占空比，并不会改变

6、锯齿 波或脉冲波的频率。波或脉冲波的频率。 适用情况：调整函数信号发生器的频率旋钮是根适用情况：调整函数信号发生器的频率旋钮是根 据技术指标获得所需的输出信号的频率。调整函数信据技术指标获得所需的输出信号的频率。调整函数信 号发生器的号发生器的“RAMP/PULSE”RAMP/PULSE”或或“AYM”(AYM”(锯齿波锯齿波/ /脉冲波脉冲波) ) 旋钮是在调好技术指标所需的输出信号的频率的基础旋钮是在调好技术指标所需的输出信号的频率的基础 上，再调整锯齿波的斜率或脉冲波的占空比。上，再调整锯齿波的斜率或脉冲波的占空比。 1.1.全响应可分解为零输入响应和零状态响应。试全响应可分解为零输入响

7、应和零状态响应。试 分析图分析图2-7-2(b)2-7-2(b)，图，图2-7-3(b)2-7-3(b)中分别对应方波信号中分别对应方波信号 前、后各半个周期的响应中包含了哪些分量前、后各半个周期的响应中包含了哪些分量? ? 答答: :图图2-7-2(b)2-7-2(b)前半周期前半周期(0tT/2)(0tT/2)有外激励无内激励有外激励无内激励 是零状态响应是零状态响应, ,后半周期后半周期(T/2tT)(T/2tT)有内激励而无外激有内激励而无外激 励所以是零输入响应；图励所以是零输入响应；图2-7-3(b)2-7-3(b)前半周期前半周期(0tT/2)(0tT/2) 全响应，后半周期全响

8、应，后半周期(T/2tT)(T/2tT)零输入。零输入。 概念：概念： 零输入响应：是输入为零输入响应：是输入为0 0，仅由电路非零初始状态所引起的响，仅由电路非零初始状态所引起的响 应。应。 零状态响应：零状态响应即零初始状态响应是电路仅有外激励零状态响应：零状态响应即零初始状态响应是电路仅有外激励 引起的响应。引起的响应。 2.2.步骤步骤8 8中中0.047F0.047F和和1F1F电容上的电压响应包含电容上的电压响应包含 了哪些响应了哪些响应?(?(按对应方波信号前、后半周分别分析按对应方波信号前、后半周分别分析) ) 答答: :前半周期前半周期(0tT/2)(0tT/2)，0.047

9、0.047f f和和11f f有外激励和有外激励和 内激励（当输入信号和初始状态不为零时，电路的响内激励（当输入信号和初始状态不为零时，电路的响 应是输入激励信号和初始状态共同产生的），所以即应是输入激励信号和初始状态共同产生的），所以即 有零输入响应，又有零状态响应有零输入响应，又有零状态响应, ,即为全响应；后半即为全响应；后半 周期周期(T/2tT)(T/2tT)， 0.0470.047f f和和11f f只有内激励而无外只有内激励而无外 激励，所以只有零输入响应。激励，所以只有零输入响应。 3.3.一个周期信号，可用一系列的阶跃信号来表示一个周期信号，可用一系列的阶跃信号来表示 ，请把

10、图，请把图2-7-2(a) 2-7-2(a) 周期信号中的第一个周期用阶跃周期信号中的第一个周期用阶跃 信号来表示。信号来表示。( (写出电压表达式并画出波形图写出电压表达式并画出波形图) ) 答答: : 1.1.步骤步骤5 5中如果将电压表的中如果将电压表的“+”+”端接实验板的端接实验板的3 3端端 测电压，测电压，V Vocbocb结果如何结果如何? ?为什么？为什么？ 答：此时电路如图所示答：此时电路如图所示 V Vocbocb减小，原因是电压表内阻的分流。减小，原因是电压表内阻的分流。 + + + + Vs 1 2 3 4 No A V V 2.2.实验步骤实验步骤5 5的方法避免了

11、电压表内阻对测量开路电压的方法避免了电压表内阻对测量开路电压 的影响。类似地，如果电流表内阻与等效电源内阻相比的影响。类似地，如果电流表内阻与等效电源内阻相比 较不能忽略时，仍用电流表直接测量短路电流较不能忽略时，仍用电流表直接测量短路电流I Iscsc，必，必 将产生很大的误差。为避免这种误差可采用什么方法将产生很大的误差。为避免这种误差可采用什么方法? ? 画出测试电路并简要说明测试方法。画出测试电路并简要说明测试方法。 答：消除电流表内阻对测量产生误差的一种方答：消除电流表内阻对测量产生误差的一种方 法如上图所示，调整法如上图所示，调整v v使电压表读数为零，此使电压表读数为零，此 时电

12、流表的读数即为短路电流时电流表的读数即为短路电流 R1 R1、R2R2均为均为100100，如果我们要测，如果我们要测R1R1的阻值，的阻值， 直接测直接测1 1、2 2端得到的是端得到的是R1/R2R1/R2的值的值5050，而非，而非 100100 结论：结论：不可直接在电路中测量某个电阻的阻值，不可直接在电路中测量某个电阻的阻值， 因为这样测量的结果实际上是该电阻所在电路因为这样测量的结果实际上是该电阻所在电路 中的等效电阻值。中的等效电阻值。 例：用万用表测量电路中的某个电阻 时，对测量结果的影响。 正确的测量方法：正确的测量方法： 是将是将R1R1电阻断开后，再进行测量电阻断开后，再

13、进行测量 1.改变图5.7.5电路中电容、电感、电阻的值， 会产生什么结果 CLR结果 增大- f0变小,通带变宽,且幅频曲线整体向低频区域平移 减小- f0变大,通带变窄,且幅频曲线整体向高频区域平移 -增大- f0变小,通带变窄,且幅频曲线整体向低频区域平移 -减小- f0变大,通带变宽,且幅频曲线整体向高频区域平移 -增大 f0不变,通带变宽,幅频曲线变矮胖 -减小 f0不变,通带变窄,幅频曲线变瘦高 2.理想运算放大器的主要特点有哪些？理想运算放大器的主要特点有哪些？ 线性状态下理想运放的特性：线性状态下理想运放的特性： v(1) “虚短虚短”特性。运算放大器的特性。运算放大器的“+”

14、端和端和 “”端之间等电位。端之间等电位。 “+”端和端和“”端端 指的是同相输入端和反向输入端，不是正指的是同相输入端和反向输入端，不是正 负极。负极。 v(2) “虚断虚断”特性。运算放大器的输入端电特性。运算放大器的输入端电 流等于零。流等于零。 理想运放的主要特性： v开环差模电压放大倍数 v差模输入电阻 v差模输出电阻 v频带宽度 v共模抑制比 v输入失调电压 、输入失调电流 、输入失调电压 温漂 、输入失调电流温漂 都为零 v输入偏置电流 v转换速率（压摆率） v噪声电压 ud A id R 0 od R BW CMR K IO U IO I T U d d IO T I d d

15、IO 0 IB I R S 0 N U 3.通过仿真实验 ，分别阐述5种网络 的幅频特性。 v高通网络：此RC电路对输入频率较高的 信号有较大的输出，而对输入频率较低 的信号则衰减较大。即高频信号容易通 过。 v低通网络：此RL电路对输入频率较低的 信号有较大的输出，而对输入频率较高 的信号则衰减较大。即直流和低频信号 容易通过。 v带通网络：此RCL电路对输入频率 在一定范围内的信号有较大的输出， 而对输入频率高于这个频率范围上 限以及低于这个频率范围下限的信 号则衰减较大。 v带阻网络：此双T电路对对输入频率 高于某个频率范围上限以及低于这 个频率范围下限的信号有较大的输 出，而输入频率在

16、一定范围内的信 号则衰减较大。 v双谐振网络：对输入频率在一定 范围内的信号有较大的输出，而 对输入频率高于这个频率范围上 限以及低于这个频率范围下限的 信号则衰减较大。因为是双谐振， 所以有两个谐振点，也就有两个 通带。 4.用74161+74151，74161+74138，74161+74153分 别设计产生序列码1011001；画出原理图与波形图。 1.如果如果fo和和fo不等，且误差较大，你认为哪个不等，且误差较大，你认为哪个 更准确更准确? 为什么为什么? vfo更准确。更准确。 v因为因为fo是观察交流毫伏表指针摆起最大时所是观察交流毫伏表指针摆起最大时所 对应的那个频率，这样人为

17、的目测并不是很对应的那个频率，这样人为的目测并不是很 准确。再加上本电路的准确。再加上本电路的Q值不是很大，所以值不是很大，所以 谐振点的电压最大值看的并不是那么清晰。谐振点的电压最大值看的并不是那么清晰。 v而双迹法观察所得比较的直观，波形重合时而双迹法观察所得比较的直观，波形重合时 就是相位差为就是相位差为0，此时对应的频率就是谐振点。，此时对应的频率就是谐振点。 2.串联谐振时，串联谐振时，Vrto为什么不等于为什么不等于Vs ? v理论上是相等的，但是实际上不是，原因是理论上是相等的，但是实际上不是，原因是 电感上的绕线电阻与串联电路相比不可忽略，电感上的绕线电阻与串联电路相比不可忽略

18、， 绕线电阻分压了。绕线电阻分压了。 3.分析电路中分析电路中R 的大小对的大小对Q 值的影响。值的影响。Q值的值的 大大 小对通频带小对通频带B 及及If串联谐振曲线形状的影响。串联谐振曲线形状的影响。 vR增大：不影响增大：不影响fo；Q变小；变小；B变宽；变宽； If串串 联谐振曲线变矮胖联谐振曲线变矮胖 vR减小：不影响减小：不影响fo；Q变大；变大；B变窄；变窄； If串串 联谐振曲线变瘦高联谐振曲线变瘦高 4.可以根据半功率点可以根据半功率点Vrt=0.707Vrto的结论，用的结论，用 交流毫伏表测量电压的方法确定半功率点的交流毫伏表测量电压的方法确定半功率点的 频率。简要叙述测试方法。频率。简要叙述测试方法。 v调节频率，保证调节频率，保证Vs=1V，找到，找到Vrt=0.707Vrto 的两个半功率点的两个半功率点 5.用一只标准电容器，运用谐振原理设计测试用一只标准电容器，运用谐振原理设计测试 未知电感的