《电子系统设计》练习题_2015.4(1)

1、电子系统设计练习题一.填空题1.电子系统分为模拟型、数字型和模数混合型三种。2.在认识、理解与设计电子系统的过程中，常常不用给出详细的内部结构，只需从输入、 输出特性去描述，需要用到黑箱辨识法。3.黑箱辨识法包括三个基本步骤，即黑箱的确认、黑箱的考察和建立黑箱模型。4.在一般电子产品装配中，使用的焊锡是锡和铅熔合成的合金。5.助焊剂的主要作用是除去氧化膜、防止氧化以及减小表面张力。6.工业牛产焊锡技术主要有浸焊、波峰焊、回流焊以及倒装焊_7.在电子产品中，三大基础电抗元件是指电阻器(含电位器)、电容器和电感器(含变压器1。8.某一采用数码法标识的电容器件，表面标识的数码是 479,则该电容标称

2、值为 4.7pF ( 47X10-1pF)。9.电磁干扰主要有平行线效应、天线效应和电磁感应三种形式。10. 典型模拟电路系统主要由传感器件、信号放大与变换电路和执行机构组成。11. 晶体管串联反馈调整型稳压电源包括调整元件、比较放大、基准电压和取样回路四个部 分。12. 半导体存储器从存储功能上可分为只读存储器( ROM )和随机存取存储器( RAM )两 大类。13. 一个完整的数字系统主要包括输入电路、输出电路、控制电路、时基电路和若干子系统等五个部分。14.常温下，硅二极管的开启电压约迪，导通后在较大电流下的正向压降约QTV;锗二极管的开启电压约 02V，导通后在较大电流下的正向压降约

3、SV。15. 在某放大电路中，晶体管三个电极的电流如图所示，由图可知：(1)电极分别为 C,E,B ; (2)B约为 40 ; (3)管子类型为PNP 型。16. 放大电路产生零点漂移的主要原因是温度对三极管的影响。17. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号，放大电路应 采用直接耦合方式。18. 功率放大电路的主要作用是向负载提供信号功率，需要较大的信号电压和电流。19. 电流源电路的输出电阻越大，其恒流特性越好。20. 根据石英晶体的电抗频率特性曲线，当f=fs时，石英晶体呈纯阻性；当fsffp时，石英晶体呈 感性；当 ffp时，石英晶体呈容性。21.产生正弦波自激振荡的相位条件为

4、a( )f( ) 2n；幅值条件为A )F( ) 1。22. 分另【J 从 LPF、HPF、BPF 禾口 BEF 中选择一词填空。(1) LPF 的直流电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。(2) BPF 在 f=0 或意即频率足够高)时的电压放大倍数均等于零。(3) 在理想情况下，HPF 在 fis时的电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。(4) 在理想情况下，BEF 在 f=0 与 fis时的电压放大倍数相等，且不等于零。23. 同模拟相比，数字信号的特点是它的离散性。一个数字信号只有两种取值，分别表示为“0”和 “124. A/D 转换的一般步骤包括米样、保持、量化和编码_25. 衡量

5、A/D 转换器性能的两个主要指标是转换精度和转换时间。26. 时序模块中的基本单元是触发器。27. 寄存器分为数码寄存器和移位寄存器。28. 色环电阻器第一环为棕色，第二环为灰色，第三环为红色，第四环为金色，则该电阻器的标称值是 _Q,允许偏差是 _ 。29. 工作在放大状态的三极管可作为模拟器件，工作在截止和饱和状态的三极管可作为数字一器件。30. 请列出至少三个电阻器的主要特性参数：标称值、允许偏差、额定功率、温度系数 _31. 请列出至少三个电容器的用途：旁路(去耦)、耦合、滤波、调谐等。32. 在应用电路中，通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管，则该二极管的功能是保护_该线圈(续流)

6、。33. EEPROM 存储器掉点后，其内部数据将不 _34. 锁相环由鉴相器(或相位比较器)、环路滤波器和压控振荡器三部分组成。35. 目前手机等通讯设备的电路装配技术广泛采用SMT (表面贴装技术)。.选择题(20 题)1.一个 NPN 型晶体管在电路中正常工作，现测得UBE0,4.电路如图，若图中的电路出现故障，且经测量得知UE0、UcVCC。故障的原因是下列四种之一，请判明是(D)。(A)RC开路(B)RC短路(C) Re短路(D) Rb1开路5.电路如图所示。设运放是理想的器件，电阻R1和 Rf取值合适，R=100kQ,C=0.01 卩 F，则振荡频率约为( B )。2.3.UBC0

7、,UCE0,则此管工作区为(A )。(A)饱和区(B)截止区(C)放大区二极管(忽略其正向压降)电路如图所示，输出电压U。值为(A)(A)0V(B)4V(C)6V(D)12V电路如图，设 DZ1的稳定电压为 5V ,DZ2的稳定电压为 7V，两管 正向压降均为 0V，在正常 Ui输入下，输出UO的值为(A)(A)5V(B)7V(C)6V(D)0VilUkClre斗v -槪in6Vo-怜(A)15.9Hz(B)159Hz(C)999Hz(D)99.9Hzr-n6.在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有（ D ）（A） 译码器（B） 编码器（C）全加器（D）寄存器7.下列触发器中没有约束条件的是（

8、 D）（A）基本 RS 触发器（B）主从 RS 触发器（C）同步 RS 触发器（D）边沿 D 触发器8.一段导线的电阻与其两端所加的电压（B）（A）定有关（B）定无关（C）可能有关9.1 度电可供 220V 40W 的灯泡正常发光的时间是（ C）（A）20h（B）45h（C）25h10. 串联电容器的等效电容量总是（B）其中任一电容器的电容量。（A）大于（B）小于（C）等于11. NPN 型三极管处于放大状态时，各电极电位关系是（A）（A）UCUBUE（B）UCUEUB（C）UCUBUE12. 二极管两端加上正向电压时（ B）（A） 一定导通（B）超过死区电压才能导通（C）超过 0.7V 才导

9、通（D）超过 0.3V 才导通13. 欲对全班 43 名学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（B）（A）5（B） 6（C） 8（D）4314. 某数/模转换器的输入为 8 位二进制数字信号（D7D0），输出为 025.5V 的模拟电压。 若数字信号的最低位是“ 1”，其余各位是“ 0”，则输出的模拟电压为（ B）（A）1/2（B） 1/418. 与 TTL 门电路相比，（A） 制造工艺更复杂（C）功耗较小三. 简答题（ 12 题）1.请简述电子系统的设计步骤。答：电子系统设计的一般流程是： （1）课题分析；（2）方案论证；（3）单元电路的设计、参 数计算和元器件选择； （ 4）

10、EDA 仿真；（ 5）安装和调试。2.请列举在传统和现代电子系统设计中常用的设计方法（不少于五种）。答：（ 1 ）自底向上设计方法； （ 2）自顶向下设计方法； （ 3）层次式设计方法； （ 4）嵌入式设 计方法；（5）基于 IP 的系统芯片（SOC）的设计。3.答：简述手工焊锡基本操作的五步训练法。（ 1 ）准备施焊； （ 2）加热焊件； （ 3）熔化焊料； （ 4）移开焊锡； （ 5）移开烙铁。(A)1V(B)0.1V(C)0.01V(D)0.001V15. 一个 16 选 1 的数据选择器，其地址输入端有（C）个。（A）1（B）2（C）4（D）816. 属于组合逻辑电路的是（ B）（A）

11、触发器（B）全加器（C）移位寄存（D）计数器17. 一个 4 位分辨率的电压值是（单位是A/D 转换器，参考电压为V）（D）1V，则该 A/D 转换器所能识别的最小模拟（C）1/8（D） 1/16CMOS 门电路（ C ）（B）成品率低（D）不能使用高于 5V 的4.答：简述电子系统设计中常用的故障诊断技术。（ 1 ）观察法：分为静态观察法和动态观察法； （2）测量法：分为电阻法、电压法、电流法、波形法和逻辑状态法；（3）跟踪法：分为信号寻迹法、信号注入法；（4）替换法：分为元器件替换、单元电路替换和部件替换；（5）比较法：分为整机比较法、调整比较法、旁路比较法和排除比较法。5.简述用 SSI

12、 器件设计组合逻辑电路的步骤。答：用 SSI 器件设计组合逻辑电路的步骤如下：（1）根据对电路逻辑功能的要求，列出真值表；（2）由真值表写出标准逻辑表达式；（3 ）化简和变换逻辑表达式，从而画出逻辑电路图。6.简述用 SSI 器件设计时序逻辑电路的步骤。答：用触发器及门电路设计时序逻辑电路的一般步骤如下：（1 ）由给定的逻辑功能求出原始状态图；（2）状态化简；（3 ）状态编码、并画出编码形式的状态图及状态表；（4）选择触发器的类型及个数；（5 ）求电路的输出方程及各触发器的驱动方程；（6）画逻辑电路，并检查自启动能力。7.简述数字电路系统的设计步骤。答：数字电路系统的设计步骤如下：（1）分析设

13、计要求，明确性能指标；（2 ）确定总体方案；（3） 设计各子系统（或单元电路）；（4 ）设计控制电路；（5）组成系统；（6 ）安装调试，反复修改，直至完善；（7 ）总结设计报告。8.某放大电路在负载开路时的输出电压的有效值为4V，接入 3kQ负载电阻后，输出电压的有效值降为 3V，据此计算放大电路的输出电阻。答：已知放大电路的开路电压Uo4、UO3V、RL3k，于是有UORLRORL据此可解出Ro 1ko9.请仔细阅读如下图的电路，简述各运放的功能，并写出V01、V02、VO的表达式。12答：A1 为反相加法器，A2 为电压跟随器（或同相缓冲电路）， A3 为差分减法电路。2.有一个由理想运放

14、构成的电路如图所示，求该电路的电压增益。答：因输入的是差模信号，所以运放 Ai和A的输出仍然是差模信号。电阻Ri、F2和 RG支路的中点必为交流的零 电位点。所以可把 Ai和A分别看成同 相比例运算电路。A6组成差动运算电 路，当 R=R=R 时，电压增益Au匕 冬UiiUi2R3RG10.如图所示为某音频信号放大电路， 请分析图中所示的所有电阻和电容在该电路中的主要功能或作用。答：图中，C1、C2 起电源滤波作用；C3 起耦合、隔直作用；C4 和 R1 组成低通滤波电路, 滤掉高频信号；RP1 起信号衰减作用。四分析题（10 题）1.试分析晶体管串联反馈调整型稳压电路的稳压过程。12通过调节

15、RG可以方便(1)试导出滤波器增益U?0的表达式。Ui确定电路通带增益 Aup、特征频率 fo的值。(3)画出电路增益的幅频特性曲线。答：(1)3-凹103)=10.6 Hz_；丁W-5f/Hz4.已知反相滞回比较器如图(a)所示，A 为理想运放，输出电压的两个极限值为土5V ,D 为理想二极管，输入电压 ui的波形如图(b)所示。试画出相应的输出波形。答：当 u=+5V 时，D 导通，阈值电压 Uthi=3.5V ;当 Uo=-5V 时，D 截止，阈值电压 Uth2= UREF=2V。输出波形如下图5.如图所示桥式整流电容滤波电路。已知RL=50Q,C=1000 卩 F，用交流电压表量得U2

16、=20V。如果用直流电压表测得的UO(AV)有下列几种情况：(1) 28V , (2) 18V , ( 3) 24V ,(4) 9V，试分析它们是电路分别处在什么情况下引起的(指电路正常或出现某种故障)。答：(1)有电容滤波，RL开路的状态，UO=1.4U2。有负载RL，电容 C 开路的状态，UO=0.9U2。电路正常，UO=1.2U2。(4)电容 C 开路，并且整流电路中有一个二极管开路，即整流电路为半波整流状态，此时，UO=0.5U2。6.指出图中的 5V 稳压电路是否有错误。如有错误，请在原电路基础上加以改正，最多只 允许加两个电阻。改正后答：原图有错误，因为晶体管无偏置电流，稳压管也没

17、有电流通路。改正后的电 路如右图所示，电路中增加的电阻 R 既为晶体管提供偏流，也为稳压管提供了电 流通路，同时作为稳压管的限流电阻，起到保护稳压管的作用。7.图中画出了两个用三端集成稳压器组成的电路，已知电流lw=5mA。（1）写出图 中IO的表达式，并算出其具体数值。（2）写出图（b）中UO的表达式，并算出当 R2=5Q时的具体数值。（3）请指出这两个电路分别具有什么功能。答： (1)(2)图(a)为恒流源电路，图(b)为输出可调的稳压电源。8.分析图示由 74LS161 构成的电路。(1) 画出完整的状态转换图。画出 Qd相对于 CP 的波形，说明是几分频， Qd的占空比是多少?答： (

18、1)状态转换图如下图所示。Qd相对 CP 为 10 分频，Qd的占空比是 50%。9.求：如图，已知： R1=200Q、R2=300Q、R3=R4=50(D、6= C2=C3=0.01F, 1 )由哪几部分电路构成。2)延长时间调节那些参数并计算3) 按下即响调节那些参数4) 改变声调调节那些参数五.设计题(10 题)1.试用 W317 三端集成稳压芯片设计制作输出电压为+7V 的直流稳压电源。答：2.试用运放 741 芯片设计制作一阶低通滤波器，要求截止频率为10kHz，电路增益为 1。答：3.试用 555 定时器设计制作振荡频率 f=10Hz 的脉冲波形发生器。(1) 画出相应电路；(2) 计算电路相关参数。4.试采用与非门和共阳极 LED 数码管设计一个显示译码器，显示的字型为答：首先列出字型与电路状态的真值表，因只有六个字型，需要A、B、C 三个控制变量。三个控制变量可以确定八个字型，现在是六个，多余的二个可