電工電子基礎(chǔ)實驗思考題答案

1、思考題1.調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的“AMPLITUDE”(幅度幅度)旋旋鈕或雙蹤示波器的鈕或雙蹤示波器的“VOLTS/DIV”(垂直偏轉(zhuǎn)靈敏垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度度)旋鈕都能使顯示波形的垂直幅度發(fā)生變化。請旋鈕都能使顯示波形的垂直幅度發(fā)生變化。請說明其實質(zhì)性差別及分別適用于什么情況。說明其實質(zhì)性差別及分別適用于什么情況。 答：其實質(zhì)性差別是：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的答：其實質(zhì)性差別是：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的“AMPLITUDE”(幅度幅度)旋鈕可以改變輸出信號的幅旋鈕可以改變輸出信號的幅度。調(diào)整雙蹤示波器的度。調(diào)整雙蹤示波器的“VOLTS/DIV”(垂直偏轉(zhuǎn)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度靈敏度)旋鈕只對輸出

2、波形的幅度進(jìn)行放大和縮小，旋鈕只對輸出波形的幅度進(jìn)行放大和縮小，并不會改變輸出信號的幅度。并不會改變輸出信號的幅度。 適用情況：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的適用情況：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的“AMPLITUDE”(幅度幅度)旋鈕是根據(jù)技術(shù)指標(biāo)獲得所旋鈕是根據(jù)技術(shù)指標(biāo)獲得所需的輸出信號的幅度。調(diào)整雙蹤示波器的需的輸出信號的幅度。調(diào)整雙蹤示波器的“VOLTS/DIV”(垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度)旋鈕是為了更好旋鈕是為了更好地觀察輸出波形。地觀察輸出波形。2.2.調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕或雙蹤示波器的調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕或雙蹤示波器的“TIME/DIV”(TIME/DIV”(水平偏轉(zhuǎn)靈敏度水平偏

3、轉(zhuǎn)靈敏度) )旋鈕都能使顯示波旋鈕都能使顯示波形的水平寬度發(fā)生變化。請說明其實質(zhì)性差別及分形的水平寬度發(fā)生變化。請說明其實質(zhì)性差別及分別適用于什么情況。別適用于什么情況。 答：其實質(zhì)性差別是：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻答：其實質(zhì)性差別是：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕可以改變輸出信號的頻率。調(diào)整雙蹤示波器率旋鈕可以改變輸出信號的頻率。調(diào)整雙蹤示波器的的“TIME/DIV”(TIME/DIV”(水平偏轉(zhuǎn)靈敏度水平偏轉(zhuǎn)靈敏度) )旋鈕只對輸出波旋鈕只對輸出波形在形在x x軸方向上進(jìn)行放大和縮小，并不會改變輸出軸方向上進(jìn)行放大和縮小，并不會改變輸出信號的頻率。信號的頻率。 適用情況：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻

4、率旋鈕是適用情況：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕是根據(jù)技術(shù)指標(biāo)獲得所需的輸出信號的頻率。調(diào)整雙根據(jù)技術(shù)指標(biāo)獲得所需的輸出信號的頻率。調(diào)整雙蹤示波器的蹤示波器的“TIME/DIV”(TIME/DIV”(水平偏轉(zhuǎn)靈敏度水平偏轉(zhuǎn)靈敏度) )旋鈕是旋鈕是為了更好地觀察輸出波形。為了更好地觀察輸出波形。3.3.調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕或調(diào)整函數(shù)信號發(fā)調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕或調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的生器的“RAMP/PULSE”RAMP/PULSE”或或“AYM”(AYM”(鋸齒波鋸齒波/ /脈沖波脈沖波) )旋旋鈕都能使輸出信號的頻率發(fā)生變化。請說明其實質(zhì)性鈕都能使輸出信號的頻率發(fā)生變化。請說明其實

5、質(zhì)性差別及分別適用于什么情況。差別及分別適用于什么情況。 答：實質(zhì)性差別：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕可答：實質(zhì)性差別：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕可以改變?nèi)N（正弦波或鋸齒波或脈沖波）輸出波形中以改變?nèi)N（正弦波或鋸齒波或脈沖波）輸出波形中的任何一種信號的頻率；調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的的任何一種信號的頻率；調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的“RAMP/PULSE”RAMP/PULSE”或或“AYM”(AYM”(鋸齒波鋸齒波/ /脈沖波脈沖波) )旋鈕只改旋鈕只改變鋸齒波的斜率、脈沖波的占空比，并不會改變鋸齒變鋸齒波的斜率、脈沖波的占空比，并不會改變鋸齒波或脈沖波的頻率。波或脈沖波的頻率。 適用情況：調(diào)整函數(shù)信

6、號發(fā)生器的頻率旋鈕是根據(jù)適用情況：調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的頻率旋鈕是根據(jù)技術(shù)指標(biāo)獲得所需的輸出信號的頻率。調(diào)整函數(shù)信號技術(shù)指標(biāo)獲得所需的輸出信號的頻率。調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的發(fā)生器的“RAMP/PULSE”RAMP/PULSE”或或“AYM”(AYM”(鋸齒波鋸齒波/ /脈沖波脈沖波) )旋鈕是在調(diào)好技術(shù)指標(biāo)所需的輸出信號的頻率的基礎(chǔ)旋鈕是在調(diào)好技術(shù)指標(biāo)所需的輸出信號的頻率的基礎(chǔ)上，再調(diào)整鋸齒波的斜率或脈沖波的占空比。上，再調(diào)整鋸齒波的斜率或脈沖波的占空比。1.1.全響應(yīng)可分解為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。試全響應(yīng)可分解為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。試分析圖分析圖2-7-2(b)2-7-2(b)，圖，圖2-

7、7-3(b)2-7-3(b)中分別對應(yīng)方波信號中分別對應(yīng)方波信號前、后各半個周期的響應(yīng)中包含了哪些分量前、后各半個周期的響應(yīng)中包含了哪些分量? ?答答: :圖圖2-7-2(b)2-7-2(b)前半周期前半周期(0tT/2)(0tT/2)有外激勵無內(nèi)激勵有外激勵無內(nèi)激勵是零狀態(tài)響應(yīng)是零狀態(tài)響應(yīng), ,后半周期后半周期(T/2tT)(T/2tT)有內(nèi)激勵而無外激有內(nèi)激勵而無外激勵所以是零輸入響應(yīng)；圖勵所以是零輸入響應(yīng)；圖2-7-3(b)2-7-3(b)前半周期前半周期(0tT/2)(0tT/2)全響應(yīng)，后半周期全響應(yīng)，后半周期(T/2tT)(T/2tT)零輸入。零輸入。概念：概念：零輸入響應(yīng)：是輸入

8、為零輸入響應(yīng)：是輸入為0 0，僅由電路非零初始狀態(tài)所引起的響，僅由電路非零初始狀態(tài)所引起的響應(yīng)。應(yīng)。零狀態(tài)響應(yīng)：零狀態(tài)響應(yīng)即零初始狀態(tài)響應(yīng)是電路僅有外激勵零狀態(tài)響應(yīng)：零狀態(tài)響應(yīng)即零初始狀態(tài)響應(yīng)是電路僅有外激勵引起的響應(yīng)。引起的響應(yīng)。2.2.步驟步驟8 8中中0.047F0.047F和和1F1F電容上的電壓響應(yīng)包含電容上的電壓響應(yīng)包含了哪些響應(yīng)了哪些響應(yīng)?(?(按對應(yīng)方波信號前、后半周分別分析按對應(yīng)方波信號前、后半周分別分析) )答答: :前半周期前半周期(0tT/2)(0tT/2)，0.047f0.047f和和1f1f有外激勵和有外激勵和內(nèi)激勵（當(dāng)輸入信號和初始狀態(tài)不為零時，電路的響內(nèi)激勵（當(dāng)

9、輸入信號和初始狀態(tài)不為零時，電路的響應(yīng)是輸入激勵信號和初始狀態(tài)共同產(chǎn)生的），所以即應(yīng)是輸入激勵信號和初始狀態(tài)共同產(chǎn)生的），所以即有零輸入響應(yīng)，又有零狀態(tài)響應(yīng)有零輸入響應(yīng)，又有零狀態(tài)響應(yīng), ,即為全響應(yīng)；后半即為全響應(yīng)；后半周期周期(T/2tT)(T/2tT)， 0.047f 0.047f和和1f1f只有內(nèi)激勵而無外只有內(nèi)激勵而無外激勵，所以只有零輸入響應(yīng)。激勵，所以只有零輸入響應(yīng)。3.3.一個周期信號，可用一系列的階躍信號來表示一個周期信號，可用一系列的階躍信號來表示，請把圖，請把圖2-7-2(a) 2-7-2(a) 周期信號中的第一個周期用階躍周期信號中的第一個周期用階躍信號來表示。信號來表

10、示。( (寫出電壓表達(dá)式并畫出波形圖寫出電壓表達(dá)式并畫出波形圖) )答答: :1.1.步驟步驟5 5中如果將電壓表的中如果將電壓表的“+”+”端接實驗板的端接實驗板的3 3端端測電壓，測電壓，V Vocbocb結(jié)果如何結(jié)果如何? ?為什么？為什么？ 答：此時電路如圖所示答：此時電路如圖所示V Vocbocb減小，原因是電壓表內(nèi)阻的分流。減小，原因是電壓表內(nèi)阻的分流。+Vs1234NoAVV2.2.實驗步驟實驗步驟5 5的方法避免了電壓表內(nèi)阻對測量開路電壓的方法避免了電壓表內(nèi)阻對測量開路電壓的影響。類似地，如果電流表內(nèi)阻與等效電源內(nèi)阻相比的影響。類似地，如果電流表內(nèi)阻與等效電源內(nèi)阻相比較不能忽略

11、時，仍用電流表直接測量短路電流較不能忽略時，仍用電流表直接測量短路電流I Iscsc，必，必將產(chǎn)生很大的誤差。為避免這種誤差可采用什么方法將產(chǎn)生很大的誤差。為避免這種誤差可采用什么方法? ? 畫出測試電路并簡要說明測試方法。畫出測試電路并簡要說明測試方法。答：消除電流表內(nèi)阻對測量產(chǎn)生誤差的一種方答：消除電流表內(nèi)阻對測量產(chǎn)生誤差的一種方法如上圖所示，調(diào)整法如上圖所示，調(diào)整v v使電壓表讀數(shù)為零，此使電壓表讀數(shù)為零，此時電流表的讀數(shù)即為短路電流時電流表的讀數(shù)即為短路電流 R1 R1、R2R2均為均為100100，如果我們要測，如果我們要測R1R1的阻值，的阻值，直接測直接測1 1、2 2端得到的是

12、端得到的是R1/R2R1/R2的值的值5050，而非，而非100100結(jié)論：結(jié)論：不可直接在電路中測量某個電阻的阻值，不可直接在電路中測量某個電阻的阻值，因為這樣測量的結(jié)果實際上是該電阻所在電路因為這樣測量的結(jié)果實際上是該電阻所在電路中的等效電阻值。中的等效電阻值。例：用萬用表測量電路中的某個電阻 時，對測量結(jié)果的影響。正確的測量方法：正確的測量方法：是將是將R1R1電阻斷開后，再進(jìn)行測量電阻斷開后，再進(jìn)行測量1.改變圖5.7.5電路中電容、電感、電阻的值， 會產(chǎn)生什么結(jié)果 CLR結(jié)果增大-f0變小,通帶變寬,且幅頻曲線整體向低頻區(qū)域平移 減小-f0變大,通帶變窄,且幅頻曲線整體向高頻區(qū)域平移

13、 -增大-f0變小,通帶變窄,且幅頻曲線整體向低頻區(qū)域平移 -減小-f0變大,通帶變寬,且幅頻曲線整體向高頻區(qū)域平移 -增大f0不變,通帶變寬,幅頻曲線變矮胖-減小f0不變,通帶變窄,幅頻曲線變瘦高2.理想運算放大器的主要特點有哪些？理想運算放大器的主要特點有哪些？ 線性狀態(tài)下理想運放的特性：線性狀態(tài)下理想運放的特性：v(1) “虛短虛短”特性。運算放大器的特性。運算放大器的“+”端和端和“”端之間等電位。端之間等電位。 “+”端和端和“”端端指的是同相輸入端和反向輸入端，不是正指的是同相輸入端和反向輸入端，不是正負(fù)極。負(fù)極。v(2) “虛斷虛斷”特性。運算放大器的輸入端電特性。運算放大器的輸

14、入端電流等于零。流等于零。理想運放的主要特性：v開環(huán)差模電壓放大倍數(shù) v差模輸入電阻 v差模輸出電阻v頻帶寬度v共模抑制比v輸入失調(diào)電壓 、輸入失調(diào)電流 、輸入失調(diào)電壓溫漂 、輸入失調(diào)電流溫漂 都為零v輸入偏置電流v轉(zhuǎn)換速率（壓擺率）v噪聲電壓udAidR0odRBWCMRKIOUIOITUddIOTIddIO0IBIRS0NU3.通過仿真實驗 ，分別闡述5種網(wǎng)絡(luò) 的幅頻特性。v高通網(wǎng)絡(luò)：此RC電路對輸入頻率較高的信號有較大的輸出，而對輸入頻率較低的信號則衰減較大。即高頻信號容易通過。v低通網(wǎng)絡(luò)：此RL電路對輸入頻率較低的信號有較大的輸出，而對輸入頻率較高的信號則衰減較大。即直流和低頻信號容易

15、通過。v帶通網(wǎng)絡(luò)：此RCL電路對輸入頻率在一定范圍內(nèi)的信號有較大的輸出，而對輸入頻率高于這個頻率范圍上限以及低于這個頻率范圍下限的信號則衰減較大。v帶阻網(wǎng)絡(luò)：此雙T電路對對輸入頻率高于某個頻率范圍上限以及低于這個頻率范圍下限的信號有較大的輸出，而輸入頻率在一定范圍內(nèi)的信號則衰減較大。v雙諧振網(wǎng)絡(luò)：對輸入頻率在一定范圍內(nèi)的信號有較大的輸出，而對輸入頻率高于這個頻率范圍上限以及低于這個頻率范圍下限的信號則衰減較大。因為是雙諧振，所以有兩個諧振點，也就有兩個通帶。4.用74161+74151，74161+74138，74161+74153分別設(shè)計產(chǎn)生序列碼1011001；畫出原理圖與波形圖。1.如果

16、如果fo和和fo不等，且誤差較大，你認(rèn)為哪個不等，且誤差較大，你認(rèn)為哪個 更準(zhǔn)確更準(zhǔn)確? 為什么為什么?vfo更準(zhǔn)確。更準(zhǔn)確。v因為因為fo是觀察交流毫伏表指針擺起最大時所是觀察交流毫伏表指針擺起最大時所對應(yīng)的那個頻率，這樣人為的目測并不是很對應(yīng)的那個頻率，這樣人為的目測并不是很準(zhǔn)確。再加上本電路的準(zhǔn)確。再加上本電路的Q值不是很大，所以值不是很大，所以諧振點的電壓最大值看的并不是那么清晰。諧振點的電壓最大值看的并不是那么清晰。v而雙跡法觀察所得比較的直觀，波形重合時而雙跡法觀察所得比較的直觀，波形重合時就是相位差為就是相位差為0，此時對應(yīng)的頻率就是諧振點。，此時對應(yīng)的頻率就是諧振點。2.串聯(lián)諧

17、振時，串聯(lián)諧振時，Vrto為什么不等于為什么不等于Vs ? v理論上是相等的，但是實際上不是，原因是理論上是相等的，但是實際上不是，原因是電感上的繞線電阻與串聯(lián)電路相比不可忽略，電感上的繞線電阻與串聯(lián)電路相比不可忽略，繞線電阻分壓了。繞線電阻分壓了。3.分析電路中分析電路中R 的大小對的大小對Q 值的影響。值的影響。Q值的值的大大 小對通頻帶小對通頻帶B 及及If串聯(lián)諧振曲線形狀的影響。串聯(lián)諧振曲線形狀的影響。vR增大：不影響增大：不影響fo；Q變?。蛔冃?；B變寬；變寬； If串串聯(lián)諧振曲線變矮胖聯(lián)諧振曲線變矮胖vR減小：不影響減?。翰挥绊慺o；Q變大；變大；B變窄；變窄； If串串聯(lián)諧振曲線變瘦高聯(lián)諧振曲線變瘦高4.可以根據(jù)半功率點可以根據(jù)半功率點Vrt=0.707Vrto的結(jié)論，用的結(jié)論，用 交流毫伏表測量電壓的方法確定半功率點的交流毫伏表測量電壓的方法確定半功率點的 頻率。簡要敘述測試方法。頻率。簡要敘述測試方法。v調(diào)節(jié)頻率，保證調(diào)節(jié)頻率，保證Vs=1V，找到，找到Vrt=0.707Vrto的兩個半功率點的兩個半功率點5.用一只標(biāo)準(zhǔn)電容器，運用諧振原理設(shè)計測試用一只標(biāo)準(zhǔn)電容器，運用諧振原理設(shè)計測試 未知電感的方案