电子线路CAD仿真与综合设计参考答案

第四章基础性电路分析设计与仿真4.1在图4-5所示电路中，若负载电阻值不变，改变电容C的值，输出波形将有何变化?半波整流是一种利用二极管的单向导电性，将大小和方向都随时间变化的交流信号除去半个波的整流方法，输出电压的极性取决于二极管的连接方式。二极管构成的双向限幅电路与稳压二极管构成的双向限幅电路有何区别?限幅电路，顾名思义就是限制信号幅度的电路。限幅电路应用广泛，常用于整形、过压保护及波形变换等。根据限制输出信号幅度的方向，限幅电路又分为上限幅、下限幅和双向限幅。4.23.对于N沟道结型场效应管，若Ads取负值，则对特性有什影?P道结场效应管VG和Vols又该如何取值?限幅电路，顾名思义就是限制信号幅度的电路。限幅电路应用广泛，常用于整形、过压保护及波形变换等。根据限制输出信号幅度的方向，限幅电路又分为上限幅、下限幅和双向限幅。4.容C2的作用是什么?若去掉，则对输出结果有什么影响?电路中若没有电容C2，Re对有用的交流信号也具有负反馈作用，此时会使放大器的交流增益降低，为了消除Re对交流信号的负反馈，一般都在其两端并联一个旁路电容，这样对于交流信号，Q1的发射极相当于直接接地，放大器具有较高的交流增益，这就是旁路电容的作用之一。4.35.各电路在分析之前为什么要先计算静态工作点?静态工作点用于小信号分析(AC分析），用于推算传输函数。常见半导体器件的小信号模型的各参数都是和其工作状态相关，比如不同的端电压，电流会有不同的小信号模型。所以在推算传函之前，需要确定各器件的端电压电流，对应的就是整个电路的静态工作点，这里的静态是相对于小信号来说的。还有一种是推算冲击响应，也要先计算0时刻的电路状态，也可以把0时刻叫做静态工作点。6.若电路中的负载RL作为全局参数进行参数扫描，则对电压增益有什么影响?场效应体管的直流工作点当输入信号是幅度为0.1V、频率kHz的正信号时，绘出输出电阻RL两端的波形。4.47.负反馈对放大器性能的影响取决于反馈深度，能否说1+AF越大，负反馈效果越好?为什么?当输入电压幅度为100mV时，电压增益的幅频和相频特性曲线，分析该电路属于何种放大电路;1kHz时的输入电阻和输出电阻。8.结合仿真结果，分析负反馈结构对放大器性能指标的影响。在放大电路中引入负反馈，可以改善放大电路的工作性能，如引入电压反馈，就可以稳定输出电压，电流反馈，可以稳定输出电流，减小非线性失真、展宽通频带等等。4.59.基本的差分放大电路如果要调节工作点电流，除改变VCC和VEE的电压值外，还能如何调整?差动放大电路常采用双端输入、双端输出的方式。即将两个输入信号，分别接在两个晶体管的基极与地之间，输出信号则从两个三极管的集电极之间取出。10.分析差分放大电路对共模信号的抑制作用与哪些参数有关。共模信号的抑制，零漂干扰的抑制。4.611.为什么在求LM324的幅频特性和相频特性时，扫起始频率的取值要小？输出级一般采用互补对称推挽电路，以获得输出足够大的电压.和电流及尽可能小的输出电阻。集成运放的带负载能力强，可用于信号的运算、处理、变换和测量，还可以用来产生正弦或非正弦信号。12.R2和R3电阻大小关系对分电路是否有影响?有什么影响？取值过大会导致采样的数据比较小，影响精度；分压电阻的精度要求高，温漂系数要小电阻值要大于运放输出的负载能力，分压电阻最好使用相同电阻的串并联电路组成，这样可以消除不同电阻的温飘差异看输出电流大小,还有就是跟后级的阻抗匹配电阻的比例关系是确定了输出电压的大小，电阻的大小，影响到反馈进芯片的电流的大小，对芯片的输出有保护的作用。4.713.在文氏桥振荡器中，R的取值对电路有什么影响?r值越大，输出电容的RMS电流值显著增加，所以增大r值对输出电容极其不利，很容易造成电容功耗巨大，发热严重，影响变换器的效率。14.电容C1的不同取会影响哪个性能参数?DC偏压特性和电容频率特性。4.815.将L形网络中的X1和X2两种原件性质互换，对式(4-23）-式（4-26）及阻抗变换特性是否有影响?增大负载的LC网络如图443(a)所示，和构成了L形结构，R为实际的负载，R为端口等效负载，经过变化后，和R分别等效为和R。减小负载的LC网络如图4-43(b)所示，同样，和构成了L形结构，R为实际的负载，R为端口等效负载，经过变化后，和R分别等效为和R。16.在将图4-43左图等效转换为右图时，除阻抗值要相等外，还需要考虑哪个参数?电容频率特性。4.917.整理实验数据，分析哪些参数取值的不同对电压增益有影响。增益的大小与所选用的晶体管的型号、品质因数、通频带等参数均有关。其中，品质因数和通频带均与LC谐振回路的选频特性有关。18.分析负载RL阻值的变化对通频带的影响。单调谐放大器负载阻值变小，放大器增益变小、通频带宽带变宽。4.1019.如何验证功放电路工作在丙类状态?丙类调谐功率放大器有欠压、临界、过压3种工作状态，分别对应于晶体管的放大、临界和饱和区3个工作区域。其中临界状态为最佳工作状态，此时输出功率最大，效率较高。工作在临界、欠压状态时，集电极电流是单峰的余弦脉冲，而工作在过压状态时，集电极电流是中间出现了凹陷的余弦脉冲。20.基极偏置电压和负载的取值大小对功放的工作状态、输出电流波形、谐振回路Q值输出电压幅度有何影响？1，丙类功放放大的是大信号，输入信号源的幅值应合理设置。2.为使电压增益大于10倍(20dB)，负电阻RL和偏置电压E的值应不断调。电阻太小会使LC谐振回路的Q值过小，从而选择性差;而RL太大容易进入到过压状态，管子饱和，出现凹陷的电流。因此电阻要适当取大一点，若出现了过压状态，则可以通过调整偏置电压回到临界状态。4.1121.在丙类倍频器电路中，晶体管工作在何种状态?此时是否还有过压、临界、欠压等状态?使输入信号频率成倍增大的电路。在通信电路中，主要用在发射机的中间级，用来产生载波信号。采用倍频电路可以降低主振频率，提高电路稳定性，同时扩展发射机的工作频段和扩展频偏等参数。22.要想实现较大n值的倍频电路，本设计任务中的倍频电路是否能满足设计要求?为什么?略4.1223.在仿真时，为何要加一个瞬时激励信号?实际电路中是如何处理的?因末级放大需要较大的电压，而输出信号电压很低，无法直接连接，中间就要“激励”。以电路电气器件的实际尺寸(d)和工作\t"/item/%E5%AE%9E%E9%99%85%E7%94%B5%E8%B7%AF/_blank"信号的波长(λ)为标准划分。24.若在石英晶体上串联一个小电容，则对电路功能及振荡频率是否有影响?以接地点即分压点为参考点，输入和输出是反相的，但从并联谐振回路即石英晶体两端来看，形成一个正反馈以保证电路持续振荡，它们会稍微影响振荡频率，主要用与微调频率和波形，并影响幅度。4.1325.二极管调幅电路用于混频时，V1和V2两个输入信号为何种信号?滤波器该如何设置?V1和V2为两个输入信号，当其中一个信号幅度足够大，另外一个信号幅度足够小时，VD1、VD两个二极管均工作在开关状态，具有导通和截止两个状态。导通和截止均受到大信号的控制,输出信号中包含两个输入信号的相乘项。该电路不仅能用于调幅，还具有检波和混频功能。26.若该电路用于实现DSB信号的解调，则该如何设置两个输入信号及滤波器的类型和参数?若要输出DSB信号，则输出端还必须加一个滤波器，滤除无用分量。滤波器可在ABM库中直接调用，确定滤波器的类型和参数值(带宽、上下限频率等)，也可以自行设计LC滤波器(根据选频特性曲线设置参数)。4.1427.在m取值一定的情况下，制信号频率的改变对性失真形有什么影响?如果放大电路对信号的不同\t"/item/%E9%A2%91%E7%8E%87%E5%A4%B1%E7%9C%9F/_blank"频率分量具有不同的\t"/item/%E9%A2%91%E7%8E%87%E5%A4%B1%E7%9C%9F/_blank"增益幅值，就会使输出波形发生失真，称为幅度失真；如果相对相移发生变化，称为相位失真，两者统称为频率失真。频率失真是由电路的线性电抗元件引起的，其特征是输出信号中不产生输入信号中所没有的新的频率分量。28.R和C的值对检波效率有什么影响?C和R越大，电容放电就越慢。因此电容的容量C越大，放电越慢，滤波效果就越好。4.1529.输入FM信号的载波频率取大于或小于LC谐振回路的谐振频率，最后的鉴频结果是否会有不同?没有不同。30.在设计要求中，MOD的取值为10若MOD取其他值，则对最的鉴频结果是否有影响?不会有影响。4.1631.竞争、冒险现象是怎样产生的?如何消除?在组合电路中，某一输入变量经过不同途径传输后，到达电路中某一汇合点的时间有先有后，这种现象称竞争；由于竞争而使电路输出发生瞬时错误的现象叫做冒险。（也就是由于竞争产生的毛刺叫做冒险）。判断方法：代数法（如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象）；卡诺图：有两个相切的卡诺圈并且相切处没有被其他卡诺圈包围，就有可能出现竞争冒险；实验法：示波器观测；解决方法：1：加滤波电容，消除毛刺的影响；2：加选通信号，避开毛刺；3：增加冗余项消除逻辑冒险。32.2输入与非门能否实现所有的组合逻辑功能?利用反演率，一般组合逻辑电路（加法器、比较器、译码电路、编码电路等）都可以用与非门来实现4.1733.JK触发器没有约束条，那么将K触发器变换为RS发器还需要约束条件吗?无论J和K为何值,都满足RS=0.因此，JK触发器的特征方程中不需要约束条件.34.边沿触发与电平触发相比较，有哪些缺点、哪些优点?边沿触发一般时间短，边沿触发一般时间都是us级的，响应要快的，而电平触发只须是高和低就可以了，没时间要求，比如10s时间内总是低电平，那么它也是触发的，比如中断计时或计数，最好用边沿触发，用电平触发误差会很大，电平触发一般用于简单报警，开关一类（时间要求不高）。4.1835.同步电路和异步电路的区别是什么?两者各有哪些优缺点?同步：所有触发器共用一个触发信号源CP，异步：所有触发器没有共用一个CP源，同步：优点，所有触发器的状态同时刷新，信号延迟时间短，缺点：结构复杂异步：优点，结构简单，缺点，触发器状态刷新不同步，信号延迟可能会累积从而出现状态异常。36.移位寄存器能否实现信号的传输延时功能?当CLK上升沿到来时，信号传到输出端需要一定的传输延迟时间。4.193