合工大2014现代电子线路试卷及参考答案

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