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文档简介
1、现代电子线路姓名:学号:得分:什么是膝频率?试用膝频率分析电路高频响应对其瞬时过程的影响。(10分)答:膝频率是数字信号频谱曲线的转折点对应的频率,膝频率F与上升时间t的kneer关系为:Fknee=05/tr电路在低于膝频率的频率范围的行为确定了它对阶跃信号沿的处理。任何电路若对频率F及其以下频率有平的响应曲线,那么信号通过knee此电路不会失真。如果一个系统在F频率以下的响应并不平坦,那么信号通过此knee电路会部分衰减。ppt-chi-基础知识1-p19,p21高频信号通过传输线传输时为什么进行终端或始端匹配?请从传输线的物理模型分析电报方程的物理意义。(15分)答:终端匹配是为了防止传
2、输线上电信号到达终端时产生反射,影响信号的输出;始端匹配是为了防止从不匹配的终端返回的反射波发生新的反射,造成多次往复反射,这种现象会使信号畸变。以平行双线为例,选取一小段平行双线的进行研究。小段的长度为Ax,其等效模型如下图所示A*II(.1,v*Ax)弋(a)2%TOC o 1-5 h z:;IAxlAx:& HYPERLINK l bookmark2 _厂十_竺*11;-U(,xlg;:zr(t-X)CAS_ICAk!LLt一Ml)15)假定导线是无损耗线,既忽略耗能元件电阻和电导的作用,这时,传输线等效电路可简化为一个无损耗线等效电路。电报方程的第一项表示入射波,电压或电流波从传输线的
3、左端输入,信号从左向右传播,t时刻传输线x处的电压为u(t-y;LCx);第二项是反射波,v=1/JLC是入i1传输速率,Z=4lFc是特性阻抗,P二(Z-Z)/(Z+Z)是反射系数。cclcl下图Ve为一恒压源,内阻为Z,Z为传输线特征阻抗,已知Z=Z,设开关K切换时间为零,试分析开关闭合时,zl=o和Zl=8两种情况下信号传输与反射的瞬态过程。(15分)ZcZsZlx=oX=i答:因为Zs=Zc,输入端阻抗匹配,又因为K为理想开关,则输入信号等价于阶跃信号。设输入是幅度为+E的阶跃电压,当t=l/v时,入射波传播到终端,阶跃电压幅度为+E。当Z=0,P=(Z-Z)/(Z+Z)=1,信号全反
4、射,电压波发生反向全反射,clclEu(t,x)=(t一电流波在终端也发生全反射,则方程的解为vLCx)-(t-JLC(2l-x)=E.;LC(l-x)Eei(t,x)二2(t-4LCx)-(t-JlC(2l-x)二(t-iJlC)cc当Z=-时,p二(Z-Z)/(Z+Z)=-1,电压波发生正向全反射,电流波clcl发生反向全反射,则方程的解为:E,.,u(t,x)=(t-.:LCx)+(t-.:LC(2l-x)=E(t-ILC)2i(t,x)=(t-JlCx)-(t-4LC(2l-x)=ELC(l-x)2ZZccpdf-CH2-传输线1示波器探头和接地线如何影响被测信号的?应采取哪些措施减小
5、探头接地线的影响?若测得数字信号上升时间t=5ns,探头输入阻抗10MQ,输入电容16PF,探r头和示波器带宽均为200MHZ,计算被测信号t的大小。(10分)r答:探针的等效电容和接地环电感相当于一个低通滤波器,滤去了被测信号的高频成分。减小探针接地回路面积可减小地环电感的影响,可通过特制的固定环,或用刀片连接紧邻的地线。考虑高速数字电路电流回路电感最小路径原则,以不少于4层的多层PCB为例,分析高速数字电路地平面和叠层设计规则。(15分)答:1)尽量避免电源和地面的分割,以尽可能的消除跨越狭缝的信号线;2)当两个电源必须采用分割方法设计时,应使两个被分割的板尽可能靠近,并在紧靠被分割的板下
6、放另一个完整的PCB板,通常是地面层。3)不在地面或电源层板布线。4)对于较长的连接器,使用较小的焊盘和反焊盘可保留地平面上孔之间的敷铜,避免了产生狭缝5)调整过于密集的过孔,使过孔之间的间隙增大,以至于保留地平面上孔之间的敷铜6)当高速的信号线不得不跨越一个地平面上的狭缝时,应在信号线跨越狭缝处,在信号线两侧各放一个旁路电容7)当高速的信号线不得不跨越一个地平面上的狭缝时,使用差分线传输信号8)将高速信号线放在外侧,中间隔以电源层和地层,以屏蔽上下层信号的干扰;以四层板为例,从上到下依次为信号1层,地层,电源层,信号2层;9)上下层走线方向应避免一致,减小信号线重叠部分,以防造成过大寄生电容
7、,和信号间相互干扰,如上层信号线走X方向,下层信号线走Y方向;分析T型电阻网络D/A转换器工作原理,阐述主要技术指标的意义。(15分)I基准电流:l=v/R,流过各开关支路(从右到左)的电流分别为1/2、1/4、1/8、REF.V/DDDD、Vv31/16。总电流工R2423222124XRii=0将输入数字量扩展到n位,则有:v=-iRo工fXref.-1(D-2i)2nii=0主要技术指标:1)转换精度:分辨率一一D/A转换器模拟输出电压可能被分离的等级数。转换误差:比例系数误差、失调误差、非线性误差。2)转换速度:建立时间(t)当输入的数字量发生变化时,输出电压变化到相应稳set定电压值
8、所需时间。转换速率(SR)在大信号工作状态下模拟电压的变化率。3)温度系数在输入不变的情况下,输出模拟电压随温度变化产生的变化量。ADC对模拟信号采样后为什么还要进行量化?分析比较逐次比较型ADC、并行比较ADC和工-AADC的工作原理,画出其结构框图。(20分)答:采样后的信号依旧是连续值,因此要将信号取整归并到有限个离散电平上,并用数字代码表示一系列离散的量化幅值的编码,以使后续的电路编译处理。并行比较型VREFC1RCO:CO541R15VRERRVREFQ7frQ4frI7I6vIRQ3rW3R15VREIR亠15VREIR/2CCO2C2C1CO1电压比较器寄存器QtrHI5优先【4编码I3器I1D2(MSB)D1D0(LSB)CP原理:将V通过2n个电阻分压,使2n-1个比较器的反相输入端电压为需要的离散REF电压值,输入电压V】同时和这些离散电压值比较,比较结果通过优先权编码器转换成n个编码。逐次比较型:模拟
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