专业基础实验实践能力C2达标测试样题工科电一Word格式.docx
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实
验
要
求
(1)
输出电压设置12V
8
对□错□
最大输出电流为1A
±
12V供电
4
(2)
测量+12V电压,分辨率为10mV
(3)
测量+12V一路纹波电压
(4)
产生15kHz的正弦波信号
10
信号幅度有效值为10mV
(5)
稳定显示1-2个信号周期的波形
6
示波器测量显示信号的频率
7
示波器测量显示信号的有效值
合计
测评老师(签名)________________________年月日
注:
测评表使用须知
1.表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示;
凡是指标性项目需如实填写测量值,有特色或问题的可在备注中写明。
2.每位学生测试时至少由2位测试教师组成,测试时可用一张测评表,但每位教师必须在测评表上签字,否则视为无效。
在每页测评表上均须有班级、专业、姓名、学号和测试教师的签名。
题目二仪器使用
(2)
利用高频信号发生器,频谱仪、频率计、示波器完成以下要求。
1.利用高频信号发生器输出频率为15MHz,幅度有效值为100mV的正弦波信号。
2.利用频谱仪测量上述信号的频谱,要求设置频谱仪中心频率15MHz,显示带宽50MHz,分辨率1KHz。
MARK点置于15MHz。
3.利用频率计测量该信号的频率,分辨率不低于10Hz。
4.将高频信号发生器改为调幅信号输出,采用内部1KHz调制,调制度为60%。
5.利用示波器稳定显示1-2个调制信号周期的波形,在此基础上测量其调制度M。
此题适合学过高频电子线路实验的专业学生选用,考试时间20分钟。
仪器使用
(2)测试记录与评分表
正弦波频率为15MHz
对□错□
正弦波幅度有效值100mV
频谱仪中心频15MHz
5
频谱仪显示带50MHz
频谱仪分辨率1KHz。
MARK点置于15MHz
频率计测量分辨率10Hz
高频信号发生器输出调幅信号
采用内部1KHz调制,调制度为60%
示波器稳定显示1-2个调制信号周期的波形
测量其调制度M
M=
题目三波形的产生与转换电路设计
1.设计一个正弦波发生器,其指标为:
=1200Hz,
=10V,并保证频率稳定度
;
2.设计一个正弦波变换成矩形波的电路,指标为:
=6V,其输入的正弦波用任务1产生的波形,要求输入波形幅度变化时输出波形幅度保持不变。
1.设计一个正弦波产生电路;
2.设计一个正弦波变换为矩形波的电路;
3.矩形波的占空比在10%-90%范围内可调;
4.将设计好的电路在仿真软件上进行仿真,确定电路元件的参数;
5.在实验板(PCB板或面包板)上组装所设计的电路,调试使它们达到设计要求。
1.两项任务的电路分别进行设计,涉及到的课程:
电路基础分析、信号与系统、模拟电子线路等;
2.要清楚频率稳定度的含义;
3.对于电路测试中所涉及到的仪器设备的使用要熟悉;
4.制作时须考虑测试方便,合理设置测试点。
项目
主要内容
设
计
报
告
方案论证
比较与选择
方案描述
3
理论分析与计算
波形的产生方法
波形的变换方法
频率稳定度的含义
电路设计
波形产生电路的选择
波形变化电路的设计
设计报告规范性
设计(实验)报告结构、公式、图表、测试方法及结果
15
25
85
波形的产生和变换电路测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
测试条件及评分标准
正弦波的产生
电路测试所需要的仪器设备:
稳压电源、示波器,频率计,交流电压表、万用表等
电路的功能实现
满分20分,可根据完成情况酌情扣分
f=Hz
=V
频率稳定度
△f/f≤±
1%20分
每增加0.1%扣4分
△f/f=
波形变换功能实现
达到要求20分
没有达到要求,可根据完成的情况酌情扣分
矩形波占空比
△T/T=
测评总分
报告总分
测评教师(签名)年月日
1.此表仅限教师在实物测试期间使用,不得外传。
2.表中凡判断特定功能有无或是否等项目采用打“√”表示;
3.每位学生测试时至少由2位测试教师组成,测试时可用一张测评表,但每位教师必须在测评表上签字,否则视为无效。
题目四电压超限指示和报警电路的设计与实验
设计一个电压超限指示和报警电路,电路框图如图1所示。
图1电压超限指示和报警电路框图
1.电压上限为
=5.5V,下限为
=4.5V,当输入电压4.5V<
<
5.5V时,视为正常范围;
否则,
>
5.5V或
4.5V都认为不正常,需要发出报警信号。
2.电压
在正常范围内,绿灯亮,不发声。
3.电压
低于下限时,黄灯亮,且发出连续报警声。
4.电压
高于上限时,红灯闪烁,且发出断续报警声。
给定器件为:
µ
A741、LM393、555定时器、二极管IN4148、稳压二极管2CW5.1各2只,三极管3DG6、蜂鸣器、红、黄、绿灯各1只,电阻、电容若干。
1.图1中的窗口比较器可以由运放或者模拟电压比较器构成。
2.红、黄、绿灯可以用发光二极管模拟。
3.报警器用蜂鸣器模拟。
4.由于本实验是数、模混合电路,需要使用的电源较多。
为了节省电源,可以采用分压电路。
将12V电压通过分压得到4.5V和5.5V电压。
5.测试时需要使用示波器观察555定时器电路的振荡波形。
6.在实验前可以先用Multisim仿真软件进行仿真以确保设计的正确性。
7.本实验的先修课程为《模拟电子技术基础》《数字电路与逻辑设计》,适用专业为全校工科电子信息类各专业。
555定时器参数的计算,器件的选择
窗口比较器器件选择与电路设计
控制电路器件选择与电路设计
声音报警电路器件选择与电路设计
总体电路的设计
设计(实验)报告规范性
完成(3)(需要观察555定时器的振荡波形)
完成(4)(需要观察555定时器的振荡波形)
电压超限指示和报警电路的设计与实验测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
窗口比较器
在4.5V及5.5V比较基准下测量
比较结果:
正常范围
输入电压在4.5V和5.5V之间
是否达到要求
是□否□
非正常范围
输入电压低于下限4.5V
输入电压高于上限5.5V
总分
测评教师(签名)年月日
一、测评表使用须知
二、测试说明
1.窗口比较器是否正常工作可用万用表测量加以判断;
2.声音报警电路测试时可用示波器观察555定时器的振荡波形;
题目五简易逻辑测试电路设计
设计实现8位二进制数在示波器上显示的电路系统,其系统组成框图如图1所示。
图1在示波器(XY模式)上显示8位2进制数的系统框图
1.在输入到示波器的X通道的正弦波幅度要0.1伏左右。
2.在输入到示波器的Y通道的正弦波幅度要0.2伏左右。
3.内时钟信号频率最大为100KHz。
4.设计并制作电路,也可以在面包板上实现。
5.数字部分可以用CPLD或FPGA实现。
1.移相电路要求相移达到60到90度。
2.本实验可用实验室的示波器、万用表、信号源、电源。
本实验提供面包板1块、万用板1块、74系列芯片以及标准系列电阻电容。
运算放大器提供UA741、LM324。
3.制作时须考虑测试方便,合理设置测试点。
四、评分标准
比较与选择、方案描述
理论分析
与计算
元件参数的选择与计算
电路设计与仿真
正弦波,内时钟频率及设计(正弦频率50KHZ左右,时钟80KHZ左右)
控制、移相电路的设计(相位差60到90度)
X、Y信号幅度(X≧0.1V,Y≧0.2V)
设计中是否考虑了电源滤波,数、模分离等
工艺等
简易逻辑测试电路设计测试记录与评分表
班级专业姓名学号总分
测试条件及评分标准
正弦波频率及幅度
f≥50KHZ
给定50KHz,f=Hz
内时钟率
f≥80KHZ
给定80KHz,f=Hz
给定50%,D=
移相
相位差是否在60º
≤相位差≤90º
相位差=
X、Y通道信号测试
X在0.1±
0.01伏
Y在0.2±
Vx=
Vy=
抗干扰计
设计中是否考虑了电源滤波和数模分离等
是()否()
题目六矩形波参数测量系统
参考图1所示的示意图,设计一个矩形波参数测量系统,对信号源输出的如图2所示的矩形波进行参数测量。
1原理示意图图2矩形波波形
矩形波参数测量系统留有输入信号源信号的Uw测试点。
1.基本要求
(1)可测量矩形波频率范围为100Hz~1KHz,测量相对误差不大于5%;
(2)可测量矩形波占空比范围为40%~60%,测量相对误差不大于5%;
(3)可测量矩形波高电平UH值,范围0~5V,测量相对误差不大于10%;
(4)能连续自动显示测量值,显示测量值时间不大于4s。
2.发挥部分
(1)可测量矩形波频率范围扩展至为10Hz~10KHz,测量相对误差不大于1%;
(2)可测量矩形波占空比范围为10%~90%,测量相对误差不大于1%;
(3)可分别测量矩形波高电平UH值以及低电平值UL,测量范围-9V~+9V,相对误差不大于5%;
(4)其他。
1.系统如包含单片机等微处理器必须脱机,工作时不得任何方式连接计算机;
2.留出必要的测试点和测试接口;
3.本题可采用模拟电路(如555)、数字电路、FPGA/CPLD、微处理器(单片机/DSP)或其组合方式实现;
4.允许使用实验室直流稳压电源。
器件准备清单(参考):
LM393、二极管、NE5532、555、MSP430Lauchpad板、或FPGA开发板等(涉及频率测量方法、幅值检测方法、微处理器应用等)。
类别
报告
设计方案合理性、测试方案合理性
基本要求
完成第
(1)项
完成第
(2)项
完成第(3)项
完成第(4)项
发挥部分
合计
矩形波波形产生系统测试记录与评分表
基本
矩形波频率
信号源输入频率范围100Hz,1KHz,测量相对误差不大于5%,每增加1%扣2分
给定100Hz,f=Hz
给定1000Hz,f=Hz
占空比D为40~60%,给定50%,60%,测量相对误差不大于5%,每增加1%扣2分
给定60%,D=
矩形波高电平
测量UH值,范围0~5V,给定为5V,相对误差不大于10%,每增加2%扣2分
T=ms
自动测量显示
自动测量显示,不大于4s
是()否()
小计
50
信号源输入频率范围10Hz~10KHz,测量相对误差不大于1%,每增加1%扣5分
给定10Hz,f=Hz
给定10000Hz,f=Hz
占空比为10~90%,给定10%,90%,测量相对误差不大于1%,每增加1%扣2分
给定10%,D=
给定90%,D=
矩形波高、低电平
测量UH、UL值,范围-9V~9V,误差不大于10%,每增加2%扣2分
给定UH=9V,UH=V
给定UL=-9V,UL=V
其他
焊接工艺等
35
测评教师(签名)年月日
1.此表仅限教师在实物测试期间使用,不得外传;
2表中凡判断特定功能有无或是否等项目打“√”表示;
3.每位学生测试时至少由2位测试教师组成,测试时可用一张测评表,但每位教师必须在测评表上签字,否则视为无效。
1.基本要求与发挥部分均是给定标校好的频率值、占空比、幅度值测试制作电路的值;
2.发挥部分
(1)
(2)(3)如完成则基本要求的
(1)
(2)(3)可给满分。
题目七矩形波波形产生系统
参考图1所示的示意,设计一个矩形波产生系统,产生如图2所示的矩形波波形。
图1图2
矩形波产生系统留有UW测试点。
1.基本要求
(1)可产生矩形波,且高电平为5V,低电平为-5V,电平相对误差不大于量程的10%,矩形波沿上升/下降时间<
20us,没有明显超调和振铃现象。
(2)矩形波周期T为1ms,时间相对误差不大于10%;
(3)矩形波占空比D为50%,相对误差不大于10%。
2.发挥部分
(1)矩形波周期T可调节,调节范围1ms~10ms,时间相对误差不大于5%。
矩形波占空比D可独立调节,调节范围10%~90%,相对误差不大于5%;
(2)矩形波周期T和占空比D可程控设置,周期步进100us,时间误差不大于1%;
占空比步进1%,相对误差不大于1%。
输出波形高电平可程控设置1V~5V,步进1V,相对误差不大于10%;
(3)具有键盘及液晶人机交互功能,显示频率显示并精度不低于0.1Hz,占空比显示并精度不低于1%;
1.系统如包含单片机等微处理器必须脱机,工作时不得任何方式连接计算机。
2.留出必要的测试点和测试接口。
3.本题可采用模拟电路(弛张振荡器、555等)、数字电路、微处理器(单片机)或其组合方式实现。
4.发挥部分
(1)与
(2)的区别在于,
(1)可简单采用滑动电阻器实现,
(2)和(3)须微处理器配合实现。
5.允许使用实验室直流稳压电源。
6.器件准备清单(参考):
(1)运算放大器:
LM358、NE5532
(2)比较器:
LM393
(3)模拟开关:
CD4051
(4)单片机系统8bit以上。
合计
班级专业姓名学号总分
(1)矩形波
产生
是否
(2)矩形波电平
高电平5V
低电平-5V
相对误差≤10%10分
每增加2%扣5分
=V
=V
(3)矩形波周期
1ms
相对误差≤10%20分
(4)矩形波周期占空比
50%
D=
(1)周期可调、占空比可调
1ms~10ms
相对误差≤5%5分
10%~90%
相对误差≤5%5分
每增加1%扣1分
T=
(2)周期可调、占空比、电平可程控设置
步进100us
相对误差≤1%4分
步进1%
高电平步进1V2分
T步进是否
D步进是否
电平步进是否
(3)具有人机交互功能(液晶、键盘)
显示频率显示并精度不低于0.1Hz,占空比显示并精度不低于1%
液晶键盘是否
频率显示是否
占空比显示是否
(4)其他
2.表中凡判断特定功能有无或是否
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- 专业 基础 实验 实践 能力 C2 达标 测试 工科