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1真题详解:2002(四)单位负反馈系统的开环传递函数为:2()(0.11)KGsss其中K值分别取1和100,试用对数频率稳定性判据,判别两种情况下闭环系统的稳定性。点题:对数频率稳定性判据是在对数坐标系上作出开环幅相特性曲线,进而根据开环对数幅频与相频曲线相互关系来判别闭环系统稳定性。本题关键是考查对数频率特性曲线的作法。解答:用Matlab作出的频率特性曲线如下图:2()(0.11)KGsss是由四个典型环节组成,分别计算各环节的对数幅频以及相频(1)1()GsK1()20lg|()|20lgLwGjwK1()0w(2)21()Gss决定低频段的斜率2()20lgLww2()2w(3)241()()0.11GsGss234()()20lg(0.1)1LwLww3()arctan(0.1)ww2转折频率341100.1ww分别作出各环节的对数幅频和相频曲线,相加即得系统对数幅相特性曲线。123()()()2()wwww2arctan(0.1)2w当10w时()w(如图)当1K时,由图可得截止频率1cw在对数幅频()0LwdB的频率范围内,对应的开环对数相频曲线()w对线无穿越,又开环正极点个数0p,则Np故系统稳定。当100K时,由图易得在()0LwdB的范围内,()w对线有一次穿越,Np,故系统不稳定。(李琳怡….汤章阳录入:张巍)2002(五)系统结构图如题五图所示,试选取β值使系统具有阻尼比=0.707,并选取()Gs使得干扰N对系统输出没有影响。解答:任何带负反馈的闭环系统的最简形式均为其传递函数为()1()()GsGsHs,其中G(S)为前向通道传递函数,又称开环传递3函数,H(S)为反馈通道传递函数。1+G(S)H(S)称为闭环特征多项式。二阶欠阻尼振荡的标准形式为22,nnxx转换到S变换域即将闭环特征多项式应具有22,nnxx的标准形式。对本题而言1+G(S)H(S)=2222125252510125125sssssss有225250ss其中252n25n有0.40.4*0.7070.2828将干扰N看作输入时,其前向通道传递函数为211()cGss,闭环特征多项式与以R为输入时一致,故要使N对输出没有影响,只需令211()cGss=0即可,所以2()cGss(汤章阳….李琳怡录入:肖鲲)2004(二)已知单位负反馈系统的开环传递函数为G1KssTs0,0KT确定K,T,使得系统同时满足以下两个条件:⑴闭环系统阶跃响应的超调量为100%e;⑵开环对数幅频渐近曲线与零分贝线的交点频率2cw弧度/秒。解答:G1KssTs0,0KT闭环特征方程:20TssK即210KssTT对比标准方程:2220nss4得212nTKT由条件⑴:21%ee得21121代入①、②解得12KT※利用条件⑵:2c位于1~10之间,但cT具体大小未知a设111,2ccTT;交点方程:220lg20lg20lg01cccKKTT与※式联立解得122T与预设不符。b设111,2ccTT;交点方程:20lg20lg02ccKK1124TK符合预设.综上:214KT(张鹏…胡梓楠录入:张孝功)2001(六)非线性系统如图所示,写出由c(0)=1,(0)0c出发的相轨迹表达式,并画出相轨迹的大致形状。①②5解答:1110102211101022cccccccccc开关线102ccc(0)=1,(0)0c1+120〉0(1)1c0201|2ccccc2112cc与102cc交点1,12作为1c初始点(2)1c0201|2ccccc212cc与102cc交点0,0图abo所求相轨迹如图abo(胡梓楠…张鹏录入:张雅彬)3203B.自控小组全体:数模电专题主从JK触发器输出电压波形主从JK触发器输出电压波形判断可以分为以下几步6(1)若带有异步置位,异步复位端处有有效电平,无论CP端,J,K端波形如何异步置/复位端有效电平立即直接决定输出电压波形。(异步置位常用DS表示,低电平有效,异步复位常驻机常用DR表示,低电平有效)(2)不带异步置/复位或异步置/复位端常处于无效状态,即DS=DR=1A:若J=1,K=0,CP=1时主触发器置1,在CP=0时从触发器(输出电压)1nQ=1。B:若J=0,K=1,CP=1时主触发器置0,在CP=0时从触发器(输出电压)1nQ=0。C:若J=K=0,CP=0或1,主,从触发器保持原态。D:若J=K=1,在CP下降沿时。输出1nQ与先态nQ状态相反。2003年[12]主从JK触发器输入信号波如图所示,试画出主触发器输出波形Q′,从触发器输出波形。SdCPJQCPSdKRdQSdJKQ′Q解答:(1)在t0~t1段,异步置位端在开始时SD=0有效,见Q端在t0~t2置为1。(2)在t1~t8段:SD=RD=1无效按J,K,CP判断在t1~t2段:CP=1,J=0,K=1,从触发器Q在CP下降沿t2置为0,因从触发器只有在CP下降沿时才可能状态改变,所以t2~t4段Q=0。在t2~t3段:CP=0,J,K即使状态改变也无法输入主触发器,从触发器状态将不变。在t3~t4段:CP=1,J=1,K=0,Q在CP下降沿t4时置为1,t4~t6段Q=1。在t4~t5段:CP=0,J,K无法输入。在t5~t6段:CP=1先是J=0,K=1,后是J=1,K=1,只需考虑后段时间J=1,K=1即可,前段时间J=0,K=1只影响主触发器变化,不会影响从触发器(Q)。J=1,K=1时,且先态即t5时Q=1,在CP下降沿t6时状态翻转为0,t6~t8段Q=0。在t6~t7段:CP=0,J,K无法输入。在t7~t8段:CP=1,前段J=K=0,状态不变。中间段J=1,K=0,主触发器置1。后段J=K=0,主触发器状态仍为1。在CP下降沿t8时,Q置为1。7(3)若在t8~t10段没有出现DR=0,则Q在t8~t10段为1,但是:在t8~t9段:CP=0先出现dR=0,然后dR=1无效时出现J=K=1,在出现RD=0时,Q立即置为0,持续到dR=0结束,这是J=K=1但CP=0,无法输入,Q仍为0,直到t10时刻。在t9~t10段:CP=1,J=K=1,t9时先态Q为0,主触发器在t9时翻转为1,则在CP下降沿t10时,从触发器Q置为1。Q的状态与Q相反。注意:(1)异步置位,异步复位端优先级最高,在DS=0或DS=0时将直接立即影响Q。(2)在DS=DR=1时,且CP=1时,J,K才能输入,且这时只能改变主触发器状态,从触发器Q端不变,Q的改变延迟到CP=0时刻(如上题在t3~t4段,J,K输入影响的是t4~t6段Q的状态。)主触发器状态多在CP上升沿改变,从触发器即Q端多在CP下降沿改变。QQTot1t2t3t4t5t6t7t8t9t10放大电路的判断2003年[5]如下电路是否具有放大作用?1.解答:此题不能够起到放大的作用,因为基极和射极之间的偏置电压为零,不能满足放大电路的基本要求。8(1图)2.(2图)解答:根椐共射放大电路的条件,即发射结正偏,集电结反偏,且BBV<CCV,虽然此题初看似乎满足条件,能够放大。但实际是不能的,因为集电极没有电阻CR,则输出电压为0,相当于接地。3.(3图)解答:对于N沟道增强性MOS管来说,其正常工作,即能放大的条件为,GSV>)(thGSV(开启电压),由上图可知,GSV=0时,因此不可能起到放大作用。总结:对于此类关于放大电路的判断,其最根本的办法还是根据晶体管或场效应管正常工作条件来套。分两方面来分析:一是直流方面,在直流方面,看是否能满足偏置电压的条件。另一方面是从交流来讨论。看是否能够取出相应放大之后的电压或电流。如上面的第二题,虽然从直流方面满足偏置条件,在从交流方面来看,由于晶体管的集电极没有电阻,因此不是不能取出放大之后的电流也不能将电流转换成为电压。所以不满足放大条件。此外,在分析时,一定要分清楚晶体管和MOS管的类型,不同的类型,其偏置条件不同,得出来的结果也就可能完全相反。如第三题,如若是耗尽型,则其能够放大。微原专题A/D转换和D/A转换典型习题作者:孙勇录入:毛雪飞9例1:简述ADC转换器中转换误差的两个来源及消除方法解答:精度是一种误差参数,它来源于两方面,数字误差和模拟误差。数字误差是量化造成的误差,主要由分辨率来决定,即由ADC的位数决定,是一种原理性误差,只能减少,无法消除。模拟误差又称为设备误差,主要来自比较器和ADC中的解码电阻,基本电压源和模拟开关等电路的误差。量化引起的原理性误差可以通过增多位数来减小,但当量化误差减小到一定程度时,转换器精度主要由设备引起的模拟误差所决定。到这时,再增加位数,减少量化误差已没有意义,反而只会增加电路的复杂性和完成转换的时间。例2(03年1月期末第六题)已知电路如图所示,DAC0832为8位D/A转换器,模拟电压输出端V0与参考电源VREF极性相反。试求:1.如果向DAC0832写入的数字是40H,在V0端输出的电压为多少?2.试编程在V0端输出方波,幅值与周期不限。3.若程序运行时发现在V0端输出电压波形不是方波,而是为接近-5V的固定值,而检查程序无错误,试分析可可能存在的硬件故障。MOVAL,0F0HOUTDX,ALINCDXOUTDX,ALLOOPLOOP2DECBXJNZL3.可能存在的硬件故障是运放的输入(负端)与IOUT1见的连线断开。例3(04年考研9题)已知部分A/D转换器原理图如图所示解析:1.输出电压为1.25V40H/FFH×5V=(64/255)×=1.25V2.MOVBX,100L:MOVCX,100MOVAL,0LOOP1:MOVDX,200HOUTDX,AL;启动D/A转换INCDXOUTDX,AL;输出进行D/A转换LOOPLOOP1MOVCX,100LOOP2:MOVDX,200H注:LOOP1循环是输出低电平,LOOP2循环是输出高电平,只要使高低电平的持续时间一样,就可以输出方波。10适当添加逻辑电路,满足以下要求:1.使当CPU对200H-207H所对应的I/O地址进行写时,能启动ADC0809的通道0-7进行A/D转换2.使当CPU对200H-207H所对应的I/O地址进行读时,能读入A/D转换后的数字量。3.编写汇编语言程序实现启动ADC0809的0通道进行A/D转换,并读入转换后得到的数字量(考虑A/D转换的延迟时间)。考虑到A/D转换的需要时间,本题采用等待法完成N1EQU200HCODESEGMENTASSUMECS:CODEADCPROCFARSTART:PUSHDSMOVAX,0PUSHAXOUTN1,AL;启动A/D转换MOVDX,03FFH;设延时时间LOP1:DECDXJNZLOP1INAL,N2;读入转换后的数值RETADCENDPCODEENDSTART注:虚线框内为添加的逻辑电路。主要是根据片选地址来确定地址线的连接端。因为200H-207H地址能使芯片工作,所以将低3位接在ADC0809的A、B、C端。而74LS138上是通过Y0端来控制ADC0809的,因为A3、A4、A5均为0,而要在地址为200H-207H时使74LS138工作,则要使E3接A9与逆A8,A7、A6直接连就可以了。这样就完成了片选工作。不论你在什麽时候开始,重要的是开始之後就不要停止。不论你在什麽时候结束,重要的是结束之後就不要悔恨
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