成都理工《电子系统设计》复习题

复习题1.电子系统结构及各个模块功能。2.实现Uo=Ui2-2Ui1Uo1=-2Ui2Uo=-（Uo1+Ui1）=2Ui2-Ui13.A/D变换器需求起输入电压的幅度变化范围为：0~+5V，现有一输入信号变化范围为-10mV~+10mV，设计一个电平调理电路将输入电压调理到0~+5V。可以使用电源为+-12V直流电源。画出电路图4.由运放组成的晶体管测量电路如下图，假设运放具有理想特性，晶体管的VBE=0.7V.(1)求出晶体管c、b、e各极的电位；(2)若电压表读数为200mV，求被测量晶体管的值。解：(1)vC=6VvB=0VvE=–0.7VμA2010200mV2002BRImA166121C1CRvvI50故BCII5.已知：方波的幅度为2V，方波的频率为500Hz，要求设计一个将方波变换成三角波的积分电路，积分电路的输入电阻Ri=10K。6.电池报警电路。现有一台电子设备中由12V电池供电，当电池低于10.8V时，设备不能正常工作。设计一个电池低压报警电路（报警方式：当电池电压低的时候点亮发光二极管），画出原理图。使用材料：电阻若干（包括可调电阻）、比较器、4.3V稳压管、发光二极管。7.设计并制作一个程控放大器。（1）通频带10Hz-150KHz，输入阻抗大于500KΩ，最大输出10VPP。（2）增益可调范围0-60db，每10db步进。放大倍数可预置，可修改，并用数码管显示。增益误差不大于2db。(3)1片LM3248.直流电压的产生输入为9V直流，使用LM7805、LM7905产生+5V，-5V直流电压。使用LM317产生2.8V的直流电压。9.在电子系统中电源管理的思路及方法。电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗，优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。10.AD590的应用以下电路怎样实现摄氏温度检测？利用AD590测温时，可由绝对温度的单位K，计算出摄氏温度的单位ºC，其计算公式为K=ºC+273.15（或ºC=K-273.15）11.DAC用于程控放大器的基本原理及电路图（DAC0832为例）。12.以下电路实现方波和三角波的工作原理，滞电压比较的计算方法。设稳压值为UZ，则比较器输出的高电平为+UZ，低电平为-UZ。由图可得A1同相端的电压为12o1o1212RRuuuRRRR12Zo1212()RRUuRRRR由于此电压比较器的u-=0，令u+=0，则可求得电压比较器翻转时的上门限电位为Z21mHURRE下门限电位为Z21mLURRE门限宽度为mLmHmEEEZ212URR反相积分器的输出电压为mL0Z14o)d(1)(EtnUCRtut当t=0时，Z21mLo)0(URREu，当t=t1时，1o1mHZ2()RutEURZ11Z412nURtURCR方波和三角波的周期为21411222nRCRRtT方波和三角波的频率为14124T1CRRnRf13.锁相环的工作原理以及DDS的工作原理。怎用锁相环实现倍频？锁相环通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分组成。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成UD(t)电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压UC(t)，对振荡器输出信号的频率实施控制DDS中相位累加器可在每一个时钟周期来临时将频率控制字(TUNINGWORD)所决定的相位量M累加一次，如果记数大于2N，则自动溢出，而只保留后面的N位数字于累加器中。正弦查询表ROM用于实现从相位累加器输出的相位值到正弦幅度值的转换，然后送到DAC中将正弦幅度值的数字量转变为模拟量，最后通过滤波器输出一个很纯净的正弦波信号。14.设计一个四阶巴特沃兹低通滤波器，要求截止频率为fc=1kHz。解：先设计四阶巴特沃兹低通滤波器传递函数，用两个二阶巴特沃兹低通滤波器构成一个四阶巴特沃兹低通滤波器，其传递函数为11)(222012104ssGssGsG为了简化计算，其参数满足如下条件：C1=C2=C，R1=R2=C，由RCf21c选取C=0.1F，可算得R=1.6k查表得四阶巴特沃兹低通滤波器两个阻尼系数为765.01848.12由此算得两个零频增益为235.2765.033101G152.1848.133202G则传递函数为1848.1152.11765.0235.2)(224sssssG可选两个二阶巴特沃兹低通滤波器级联组成。第一级增益为235.11235.211f101iRRG若选取，Rf1=12.35kΩ，则Ri1=10kΩ。若选取，Rf1=12.35kΩ，则Ri1=10kΩ。第二级增益为152.01152.112f202iRRG若选取，Rf2=15.2kΩ，则Ri2=100kΩ。15.步进电机工作时序；与单片机的接口电路设计；怎样控制转速和方向的；四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。（1）开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。（2）当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。（3）依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。相数：是指电机的线圈组数。步距角：每输入一个脉冲电信号转子转过的角度。NZRb360ZR为转子齿数，N为运行拍数16.IIC的时序图解析。起始信号、终止信号、数据、应答。起始信号：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化；终止信号：SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化。每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。如果一段时间内没有收到从机的应答信号，则自动认为从机已正确接收到数据。17.设计一个数控恒流源，主要技术指标：（1）输出电流范围：0~20mA；（2）可设置并显示给定电流值，给定电流分辨率为0.01mA；（3）输出电压最大值不小于10V。（4）改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值小于输出电流的1%+0.01mA。请回答采用怎样的设计方案，及参数选型。各个模块选型：（1）单片机：51单片机；（2）DAC：DAC7512（12位，SPI）（3）V/I变换电路：用运放搭建