2010-2013广西大学电气工程学院-复试题目总结

1.试分析电子放大器在低频段和高频段放大倍数下降的原因。直接耦合和阻容耦合分别应用在什么场合？0.1KZ…1000MKZ的频率用直接耦合还是阻容耦合的好？电子放大器的放大倍数随信号频率变化而变化，主要是受耦合电容、射极旁路电容、三极管的结电容、电路分布电容及负载电容的影响。在低频段，耦合电容和射极旁路电容的容抗随频率降低而增大，交流信号的衰减和负反馈也就增大，从而导致低频段放大倍数的下降（且产生超前相移）。在高频段，尤其是当频率升得很高时，三极管的结电容、电路分布电容及负载电容的容抗变低，对信号的分流作用不可忽略，致使放大倍数下降（且产生滞后相移）。直接耦合：将前一级的输出端直接直接连接到后一级的输入端。直接耦合的缺点：采用直接耦合方式使各级之间的直流通路相连，因而静态工作点互相影响。有零点漂移的现象。直接耦合的优点：具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号。由于电路中没有大容量电容，易于将全部电路集成在一块硅片上，构成集成电路。阻容耦合的优点：电路简单，各级的静态工作点互相独立，设计调试方便。缺点：不能放大频率较低的信号和直流信号，即低频特性较差，且不便于集成化。通常用于分立元件电路。2.谈谈模拟电子技术的发展现状及其应用（尽可能详细）。发展：从真空二极管发展起，到现在的大型集成电路。总体的说模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件，包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。电子管历时40余年，一直在电子技术领域里占据重要地位，但是，电子管比较笨重，且能耗大、寿命短、澡声大，制造工艺也十分复杂。1947年美国电话电报公司的贝尔实验室的三位科学家发明了晶体管，一种三个引脚的半导体固体元器件，引起了一场电子技术的革命，他们三人也因研究半导体及发现晶体管效应而共同获得1956年最高科学奖---诺贝尔物理奖。晶体管的特点：1）晶体管寿命长2）晶体管消耗低，仅为电子管的十分之一或几十分之一。3）晶体管有需要预热，接通电源就可以使用。4）晶体管可靠，耐冲击，耐振动，可靠性约为电子管的100多倍。后来又发展成为微电子技术，从小规模集成电路、中规模集成电路到大规模集成电路，集成电路的出现引起了计算机的巨大变革。应用：利用网络的有线及无线信道可以将最新的技术及研究成果发布到全球的每一个角落。实现信息的跨地域、跨时空的实时传送。同时，利用多媒体网络技术可将更多、更先进的科研成果及技术以文字、图象、声音等多种形式迅速、快捷更加接近实际地送达到用户。在电力行业，电子技术的应用也是很广泛的，目前的静止无功补偿器等电力电子元件的广泛应用给电子技术的应用带来了很大的发展。3.谈谈数字电子技术的发展现状及其应用（尽可能详细）。（15分）定义：数字技术(DigitalTechnology)是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，它是指借助一定的设备将各种信息，包括、图、文、声、像等，转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。由于在运算、存储等环节中要借助计算机对信息进行编码、压缩、解码，因此也称为数码技术、计算机技术等。发展：20世纪中期至21世纪初，数字技术得到了飞速的发展，使工农科研名医疗以及人们的日常生活发生了根本的改变。数字化代替了许多传统使用的模拟技术。数字技术包括，电视技术，雷达技术，航天航空，计算机，自动控制，通信技术，数码技术，MP3'MP4技术等所有现代化技术，人类已经进入信息数字化的时代，数字地球，数字中国，数字省去等发展战略问题相继提出。4.展望纳米电子技术的应用及前景。纳米技术作为一种高新科技，我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技，有着我们未所发掘到潜能与实用价值，在这个世代，各种技术的发展迅速，随着纳米技术的进一步发展，可以作为一种催化剂，促使各行各业的迅猛发展。纳米电子学发展的目标是使集成电路进一步缩小，超越目前发展中遇到的极限，使功能密度和数据通过率达到难以想象的水平。为了实现这个目标，需要对电子器件的概念进行革新，克服相互连接的限制，需要发展全新的集成电路块制作方法。在纳米尺度的电子学中，传统晶体管工作所遵循的物理规律不再适用了，将会出现新的物理效应。目前，人们采用纳米技术研究如何制造容量为64兆的存储器芯片。如何利用纳米电子学发展新颖的量子器件，如共振隧道二极管、量子激光器和量子干涉器件，等等。到那时，人类或许会进入到量子王国。5.试比较数字电路和模拟电路中双极结型三极管的作用以及工作特点有什么不同之处。数字电路中三极管一般作为开关使用，使用开关三极管，其特点是失真要求不高，但对转换速率要求较高，要求结电容小，放大倍数高。模拟电路三极管一般作线性放大用，对失真要求高，同时对管内PN结要求不一样。一般来说开关管用在模拟电路不理想。普通三极管要频率特性附合要求时可用在数字电路。6.设计组合逻辑电路的基本任务是什么？试写出设计步骤。理解组合逻辑电路的特点和一般分析方法，熟悉组合逻辑电路的设计方法，通过实验验证所设计的逻辑电路的正确性。分析步骤：1.根据给定的逻辑图，从输入到输出逐级写出逻辑函数式；2.用公式法或卡诺图发化简逻辑函数；3由已化简的输出函数表达式列出真值表；4从逻辑表达式或从真值表概括出组合电路的逻辑功能。设计步骤：1仔细分析设计要求，确定输入、输出变量。2对输入和输出变量赋予0、1值，并根据输入输出之间的因果关系，列出输入输出对应关系表，即真值表。3根据真值表填卡诺图，写输出逻辑函数表达式的适当形式。4画出逻辑电路图。7.直流稳压电流包括哪几个部分？各个部分的作用是什么？稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。8.在数字电路中，TTL、CMOS、PLD、CPLD、VHDL等术语表示什么汉语意思？TTL：Transistor-TransistorLogic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。TTL主要有BJT（BipolarJunctionTransistor即双极结型晶体管，晶体三极管）和电阻构成，具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列，后来出现了74H系列，74L系列，74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。CMOS：CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor），互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。PLD：可编程逻辑器件PLD（programmablelogicdevice)：PLD是做为一种通用集成电路生产的，他的逻辑功能按照用户对器件编程来决定。一般的PLD的集成度很高，足以满足设计一般的数字系统的需要。早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。由于结构的限制，它们只能完成简单的数字逻辑功能。其后，出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件，它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成，而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述，所以，PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。这一阶段的产品主要有PAL和GAL。CPLD：CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。CPLD器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。VHDL：VHDL语言是一种用于电路设计的高级语言。VHDL全名Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage.9.什么是理想运算放大器？理想运算放大器工作的线性区和非线性区有什么不同？（10分）实际运放的开环电压增益非常大，可以近似认为A=∞和e=0。此时，有限增益运放模型可以进一步简化为理想运放模型，简称理想运放。理想运放工作在线性区时，输出电压与输入电压呈现线性关系，根据理想运放的特征，可以导出工作在线性区时集成运放的两个重要特点:虚短路和虚断路。即输入端电压=和输入端电流i==0。集成运放工作在非线性区时，输出电压不再随输入电压线性增长，而是达到饱和。≠，即不存在虚短路现象。而i==0，虚断路依旧存在。10.什么是负反馈？负反馈对放大电路性能有什么影响？写出负反馈的四种组态将放大电路输出端的电压或电流，通过一定的方式，返回到放大器的输入端，对输入端产生作用，称为反馈。引入反馈后，整个系统构成了一个闭环系统。在放大电路中引入负反馈，虽然会导致闭环增益的下降，但能使放大电路的许多性能得到改善。例如，可以提高增益的稳定性，扩展通频带，减小非线性失真，改变输入电阻和输出电阻等。分为电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈这四种基本组态。11.你认为电子技术以后的发展会怎么样？你是怎么学好电子技术这门课的？你认为在研究生方面还有什么方面涉及到电子技术的？你所学的课程中哪些课程与电子技术密切相关？试写出课程名称。一，未来电子技术发展方向:1.半导体生存系统正在发生变化。2.平台解决方案的重要性和业界的接受程度将日益明显。3.可靠、高效率、低功耗将是业界对电源系统的永久追求。4.可编程技术和器件将与平台半导体解决方案形成更激烈的竞争态势。5.EDA工具和半导体IP成为半导体工业发展的重要支持力量。6.模拟器件仍然无处不在。7.信息加密系统是身份认证、信息保密、信息完整以及信息确认方面的保证。二，电子技术是一门实践性很强的科学，应在实践的基础上进行模电数电的理论学习。初学理论时，我在学习的同时结合Pspice等仿真软件设计一些简单电路以加深对器件特性和电路理论的理解。开始阶段是模仿制作，然后是自己做一些改动，最后阶段是设计和创作。另外，学习电子技术不要急功近利，一定要打好理论基础。12.用门电路设计和中规模集成电路设计函数表达式有什么区别？用门电路方然太复杂，需要用到的门数太多了。用集成电路的框图来表示，容易多了，相当于功能块化了。采用中规模集成电路(MSI)大规模集成电路（LSI），集成电路规模大，功能强，有效克服SSI，可靠性差、功耗大、功能单一等缺点。采用中、大规模集成电路组成数字系统具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，且易于设计、调试和维护。13.放大电路组成原则，放大的本质，主要技术指标，对于一个好的放大电路对这些指标的要求。什么是放大电路的静态、动态和静态工作点？静态分析和动态分析的主要任务是什么？组成原则：1，设置合适静态工作点，合适的直流电源，合适的电路参数；2，电阻取值得当，与电源配合，使放大管有合适的静态工作电流；3，输入信号必须能够作用于放大管的输入回路；4，当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载。放大的本质：通过元器件把电流或者电压予以大能量使之加大。主要技术指标：输入电阻，输出电阻，增益，频率响应及带宽，非线性失真。静态：放大电路无信号输入时的工作状态。动态：放大电路有信号输入时的工作状态。静态分析就是工作点设置及分析，就是谋求最佳工作点，也叫