电路仿真与设计2016年12月期末大作业
武汉大学2016测控电路期末试题及答案
天大期末试题一答案一、选择题（每小题2分，共20分）1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩD. u i /30kΩ （ C ） 2．右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u uC. )1/(δδ-=i o u uD. )1/(δδ--=i o u u （ D ）3．右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为（ B ）A. 调幅信号B. 调相信号C. 调频信号D. 调宽信号D ） A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 5．右图所示电路的输入信号u i 是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现 A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 （ A ） 7．在相位跟踪细分电路中，相位基准A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数B. 是反馈环节，但不是细分机构C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节u i TD. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍 ( A ) 二、简答题（30分）1．什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
答：隔离放大电路是指电源、输入放大器及输出放大器没有公共端，即不共地。
光耦合隔离放大电路的基本原理如图所示，它是通过中间的一个光电隔离器将输入与输出放大器隔开的，这样可提高抗干扰能力。
2．什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，并画出其波形。
答：双边带调幅是在调幅信号中，将载波信号幅值Um 取0，从而得到频带在Ω±c ω范围内的调幅信号。
数学表达式：t t U t t mX U c xm c m s ωωcos cos cos cos Ω=Ω=m X —调制信号幅度，Ω—调制信号角频率，c ω—载波角频率，m —调制度3．如图所示电路为无限增益多路反馈型二阶滤波电路还是压控电压源型二阶滤波电路？如果想构成二阶高通滤波电路，Y1~Y5的RC元件该如何选取？波电路，若要构成高通滤波电路，Y1，Y2，Y3应为电容，Y4，Y5应为电阻。
Multisim电路设计与仿真电子仿真5章模拟习题参考答案
习题参考答案：5.1 建立共射放大电路如图1所示。
XSC1图1 共射放大电路（1）静态工作点测量：执行菜单命令Simulation/Analysis ，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point ，在弹出的对话框中的Output V ariables 选项卡中选择1、2、4节点作为仿真分析节点。
单击Simulate 按钮，得到在图示参数下的静态工作点的分析结果，如图2所示。
图2 静态工作点从结果来看，集电极电流I CQ=1.08722mA，放大电路的U ce=V4—V1=6.45518—1.21295=45.24223V，电源电压为12V，可见该电路的静态工作点合适。
（2）交流放大倍数测量：单击Simulate下的Run按钮，双击示波器XSC1，得到如图3所示的输入输出波形。
图3 单管共射放大电路输入输出波形从图3可以看出，在测试线1处，当输入信号电压幅值为4.998mV时，输出信号幅值为-98.881mV，并且输出电压没有失真，电压放大倍数Au=Uo/Ui=-98.881/4.998≈-19.78 （3）测量输入电阻：删除虚拟双踪示波器，在放大电路的输入回路接电流表XMM1和电压表XMM2。
在放大器的输入端串接一个1k的电阻R7作为信号源的内阻，连接后的电路如图4所示。
图4 输入电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图5所示，电压为2.622mA，电流为913.663nA，那么输入电阻为Ri=Ui/Ii≈2.54kΩ。
图5 输入电阻测量结果（4）输出电阻测量：将图1电路中的信号发生器XFG1短路，负载R6开路，在输出端接电压源、电压表和电流表，连接后的电路如图6所示。
图6 输出电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图7所示，电压为707.106mV，电流为152.491uA，那么输出电阻为Ro=Uo/Io≈4.64kΩ。
电路大题期末考试试题及答案
电路大题期末考试试题及答案# 电路大题期末考试试题及答案试题一：题目：某电路包含一个电阻R1=100Ω，一个电容C1=10μF，一个电感L1=50mH，以及一个电源Vs=10V。
求在电源突然接通后，电路中电流i(t)随时间t的变化规律。
解答：首先，我们需要计算电路的时间常数τ，τ=L/R。
对于本题，τ=50mH/100Ω=0.5ms。
电流i(t)的变化规律可以由以下微分方程描述：\[ L\frac{di(t)}{dt} + R i(t) = Vs \]将已知数值代入，得到：\[ 0.05 \frac{di(t)}{dt} + 100 i(t) = 10 \]解这个一阶线性微分方程，我们得到：\[ i(t) = I_m (1 - e^{-\frac{t}{\tau}}) \]其中，峰值电流 \( I_m = \frac{Vs}{R} = \frac{10}{100} = 0.1A \)。
所以，电流i(t)随时间t的变化规律为：\[ i(t) = 0.1(1 - e^{-2t}) \]试题二：题目：考虑一个包含两个电阻R1=200Ω和R2=300Ω，一个电容C=20μF的串联电路，初始时刻电容两端电压为V0=5V。
求在电源突然断开后，电容两端电压Vc(t)随时间t的变化规律。
解答：当电源断开后，电路中的总电阻为R1和R2串联，即R_total=R1+R2=500Ω。
电容两端电压Vc(t)的变化规律可以由以下微分方程描述：\[ C\frac{dVc(t)}{dt} + \frac{Vc(t)}{R_{total}} = 0 \]将已知数值代入，得到：\[ 20 \times 10^{-6} \frac{dVc(t)}{dt} + \frac{Vc(t)}{500} =0 \]解这个一阶线性微分方程，我们得到：\[ Vc(t) = V_0 e^{-\frac{t}{RC}} \]其中，时间常数τ=RC=20μF*500Ω=0.01秒。
模电电路设计题及multisim仿真
电路设计一、设计I/V变换电路，实现2mA的电流信号转换为5V的电压信号。
1、电路图与仿真结果：如图一，2、电路说明：电路中使用了最简单常见的运放LM324系列，电路结构简单，可以广泛应用，如果对精度要求更高，可以选用精密运放，如OPA系列的运放。
电路原理简单，由理想运放的虚断特性，】广广2mA，由虚短特性u二u二0，所以u=-i X R=-5V，从而实现了将2mA的电流信号转换为5V NPof2的电压信号。
3、参数确定方法：根据u=-i X R，要求输入2m A的电流输出5V的电压，可以确定oi2R=2.5k0。
24、分析总结：由于输出电压仅与i和R有关，改变R电路就可以实现不同电流型号转化i22为要求的电压信号。
同时由于不同场合条件不同，对电路稳定性的要求不同，可以根据实际条件改变运放型号，使电路可以在更广泛的范围里应用。
二、设计精密放大电路，其放大倍数为100倍。
1、电路图与仿真结果：如图二、图三，2、电路说明：电路用OPA系列精密运放实现精密放大，仿真结果如图三，电路为两级放大电路，每级的放大倍数为10。
则经两级放大后放大100倍。
而如果仅用一个运放完成100倍放大，仿真结果如图四，从示波器读数上可以看出放大结果为：A =982.55=98.3并不精密，而两级放大，放大倍数为A =999.3=99.99，精密u 9.997u 9.994程度大大提高，因此选用两级放大电路。
电路图：图二3、参数确定方法:1、电路图与仿真结果:电路图：如图五，各放大电路的放大倍数分别为A 二1+R=10,R1u1RA 二1+負二10，所以只要 R5u2三、设计信号处理电路，完成如下运算Uo=2.5+u : i仿真结图图四仿真结果：如图六,图六其中通过信号源输入一个峰值为I V，频率为1k Hz正弦波，示波器的通道A 接信号源，通道B接信号处理电路输出端。
示波器上的输出波形如图，根据从读数上可以看出，输出电压U 的最大值与最小值分别为3.499V 和1.502V ，满足o设计要求：u =2.5+u 。
模拟集成电路设计期末试卷..
模拟集成电路设计期末试卷..《模拟集成电路设计原理》期末考试⼀．填空题（每空1分，共14分）1、与其它类型的晶体管相⽐，MOS器件的尺⼨很容易按____⽐例____缩⼩，CMOS电路被证明具有_较低__的制造成本。
2、放⼤应⽤时，通常使MOS管⼯作在_ 饱和_区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义_跨导_来表⽰电压转换电流的能⼒。
3、λ为沟长调制效应系数，对于较长的沟道，λ值____较⼩___（较⼤、较⼩）。
4、源跟随器主要应⽤是起到___电压缓冲器___的作⽤。
5、共源共栅放⼤器结构的⼀个重要特性就是_输出阻抗_很⾼，因此可以做成___恒定电流源_。
6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素，共模输⼊电平的变化会引起差动输出的改变。
7、理想情况下，_电流镜_结构可以精确地复制电流⽽不受⼯艺和温度的影响，实际应⽤中，为了抑制沟长调制效应带来的误差，可以进⼀步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。
8、为⽅便求解，在⼀定条件下可⽤___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。
9、与差动对结合使⽤的有源电流镜结构如下图所⽰，电路的输⼊电容C in为__ C F（1－A）__。
10、λ为沟长调制效应系数，λ值与沟道长度成___反⽐__（正⽐、反⽐）。
⼆．名词解释（每题3分，共15分）1、阱解：在CMOS⼯艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同⼀衬底上，其中某⼀类器件要做在⼀个“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。
2、亚阈值导电效应解：实际上，V GS=V TH时，⼀个“弱”的反型层仍然存在，并有⼀些源漏电流，甚⾄当V GS3、沟道长度调制解：当栅与漏之间的电压增⼤时，实际的反型沟道长度逐渐减⼩，也就是说，L 实际上是V DS 的函数，这种效应称为沟道长度调制。
4、等效跨导Gm 解：对于某种具体的电路结构，定义inD V I ??为电路的等效跨导，来表⽰输⼊电压转换成输出电流的能⼒ 5、⽶勒定理解：如果将图（a ）的电路转换成图（b ）的电路，则Z 1=Z/(1-A V )，Z 2=Z/(1-A V -1)，其中A V =V Y /V X 。
电子科技大学《电路设计与仿真》20春期末考试参考答案
1 电子科技大学网络教育考卷（A2卷） (20 年至20 学年度第 学期) 考试时间 年 月 日(90分钟) 课程 电路设计与仿真 教师签名
[注意：所有题目的答案均填涂在答题卡上，写在本试卷上的答案无效] 一、分析简答 1、（5分）试说明下图所示电路中电阻的作用？如果去掉电阻会有什么影响？ 答： （1） 对二极管起到保护作用 （2） 二极管会因电流过大而损坏 2、（10）线性电源和开关电源有何区别？它们分别应用在什么场合为好？ 姓名___都军_____ 专业名称__电子信息工程____ 班号________________学号__201792417___教学中心__牡丹江大学奥鹏学习中心___ …………
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《Multisim电路仿真》期末考试试题1
《Multisim电路仿真》期末考试试题1一、选择题（每题2分，共20分）1、在Multisim中，下列哪个组件代表电阻？A.电池B.灯泡C.电源D.电容器2、在Multisim中，下列哪个按钮可以创建一个新的电路图？A. File -> NewB. Edit -> NewC. View -> NewD. Component -> New3、在Multisim中，下列哪个属性可以用来设置电路组件的颜色？A. VoltageB. ResistanceC. CurrentD. Color4、在Multisim中，下列哪个组件可以用来表示开关？A. TransformerB. JumperC. SwitchD. Connector5、在Multisim中，下列哪个属性可以用来设置电路的背景颜色？A. GridB. ColorC. ScaleD. Voltage6、在Multisim中，下列哪个按钮可以用来放大电路图？A. +B. -C. XD. Y7、在Multisim中，下列哪个组件可以用来表示电容器？A. ResistorB. DiodeC. CapacitorD. Inductor8、在Multisim中，下列哪个属性可以用来设置电路组件的大小？A. VoltageB. ResistanceC. SizeD. Current9、在Multisim中，下列哪个按钮可以用来旋转电路图？A. RB. LC. SD. W10、在Multisim中，下列哪个组件可以用来表示电源？A. GeneratorB. ResistorC. DiodeD. Capacitor基于MULTISIM仿真电路的设计与分析引言电路分析是电子和电气工程领域的基础，对于电路的设计、优化和故障排除具有重要的意义。
本文将通过使用MULTISIM软件，对电路进行分析、设计和仿真，以探讨电路分析的方法和技巧。
电路分析电路分析是电子工程的基础，包括电路模型的建立、参数计算和优化分析等。
数电期末大作业课程设计
数电期末大作业课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握数字电路基础知识，如逻辑门、触发器、计数器等原理及功能。
2. 学生能运用所学知识分析并设计简单的数字电路系统。
3. 学生了解数字电路在实际应用中的优势，如稳定性、可靠性及易于集成。
技能目标：1. 学生能熟练使用数字电路设计软件，如Multisim、Proteus等进行电路设计与仿真。
2. 学生具备一定的动手实践能力，能搭建简单的数字电路并进行调试。
3. 学生能够通过查阅资料、团队合作等方式，解决数字电路设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作，培养集体荣誉感和责任感。
3. 学生通过学习数字电路，认识到科技发展对社会进步的重要性，增强科技创新意识。
课程性质：本课程为电子信息类专业高年级学生的专业必修课，旨在帮助学生将所学的数字电路理论知识与实际应用相结合，提高学生的动手实践能力和创新意识。
学生特点：学生已具备一定的数字电路理论基础，具有较强的学习能力和求知欲，但实践经验相对不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，通过课程设计，使学生能够将所学知识应用于实际电路设计中，提高学生的综合运用能力。
同时，注重培养学生的团队合作精神和创新意识。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识复习：逻辑门、触发器、计数器等原理及功能，要求学生熟练掌握并能够运用相关知识分析问题。
2. 数字电路设计软件应用：介绍Multisim、Proteus等软件的基本操作，使学生能够使用软件进行电路设计与仿真。
3. 课堂实践：组织学生进行数字电路搭建、调试，提高学生的动手实践能力。
- 实践项目1：设计并搭建一个简单的4位加法器- 实践项目2：设计并搭建一个2进制计数器4. 数字电路系统设计：指导学生进行小组合作，完成一个具有一定功能的数字电路系统设计。
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电子科技大学网络教育考卷（A2卷）
(20 年至20 学年度第 学期)
考试时间 年 月 日(90分钟) 课程 电路设计与仿真 教师签名
大题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 计 得 分
[注意：所有题目的答案均填涂在答题卡上，写在本试卷上的答案无效]
一、分析简答
1、（5分）试说明下图所示电路中电阻的作用？如果去掉电阻会有什么影响？
答：
（1） 对二极管起到保护作用 （2） 二极管会因电流过大而损坏
2、（10）线性电源和开关电源有何区别？它们分别应用在什么场合为好？
答：
线性电源的电压反馈电路是工作在线性状态，开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和区和截至区即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器，此电压放大器的输出作为电
压调整管的输入，用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化，从而调整其输出电压，但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
从其主要特点上看：线性电源技术很成熟，制作成本较低，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音，但其体积相对开关电源来说，比较庞大，且输入电压范围要求高；而开关电源与之相反。
3、（10分）已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。
（1）分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2）若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？
答：
（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则1k Ω电阻的电流为4mA ，则稳压管电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
图P1.9 故 V 33.3I L
L
O ≈⋅+=
U R R R U
同理，当U I ＝15V 时，稳压管中的电流仍小于最小稳定电流I Zmin ，所以 U O ＝5V
当U I ＝35V 时， I Zmin <I Z < I ZM ，U O ＝U Z ＝6V 。
（2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。
4、（15分）在图示CE 放大器中，晶体管的静态V BE ≈0.7V，β=100，'bb =200Ωr ，r ce =50kΩ，'b c r 不计。
（1）估算静态工作点I C 和V CE 。
（2）求放大器在中频段的R i ，R o ，A V 和A VS 。
姓名__________________ 专业名称__________________ 班号________________学号__________________教学中心_________________
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000000414
解：
（1）
15
9 3.65
2215B V =
⨯=+V
1.47
B BE
C E E
V V I I R -==;mA
9(22) 1.47 3.1CE V =-+⨯=V
（2）38.556.6m C g I ==ms
*/ 1.77b e m r g β'==（k Ω） 1.97be bb b e r r r ''=+=（k Ω）
////1001
50.81.97C L ce
V be
R R r A r β⋅⨯=-
=-
=-
12////22/15//19.7 1.61i be R R R r k ===Ω
0// 1.92C ce R R r k ==Ω
1.61
(49.8)30.2
1 1.61i VS V i s R A A R R ==⨯-=-++
*说明：该式/b e m r g β'=与使用(1)
T
b e E V r I β'=+的计算结果相同。
若产生误差是用了C E I I ;近似所致。
5、（10分）在图所示电路中，R 1＝240Ω，R 2＝3kΩ；W117输入端和输出端电压允许范围为3～40V ，输出端和调整端之间的电压U R 为1.25V 。
试求解： （1）输出电压的调节范围； （2）输入电压允许的范围；
解：（1）输出电压的调节范围 V 9.1625.1)1(REF 1
2
O ～=+
≈U R R U （2）输入电压取值范围 V
25.41 V 20m ax 12Om in Im ax m in 12m ax O Im in ≈+=≈+=U U U U U U
6、（5分）请写出仿真软件Multisim 能够实现的5种分析方法。
(1)直流工作点分析 （2）交流分析 （3）瞬态分析 （4）傅里叶分析 （5）直流扫描分析
7、（15分）下图为数字频率计硬件电路中的一部分，若闸门周期为2秒，描述5个信号之间的时序关系。
并说明用何种电路可以实现锁存信号和复位信号。
（1）当被测信号的某个上升沿来临时，闸门信号由低电平变为高电平，数字电路的计数信号开始计数，经过1s ，闸门信号由高变低，计数停止，数字电路的锁存信号开始由高变低，一段时间后复位信号来临，
锁存信号复位。
经过一段时间，即闸门信号周期为2s 的时候，重复以上。
（2）锁存电路：晶体三极管锁存器
复位电路：
8、（12分）请分析并解释下列与运算放大器相关的词汇。
（1）、转换速率 SR
转换速率（SR）是运放的一个重要指标，也称压摆率，单位是V/μs。
该指标越高，对信号的细节成分还原能力越强，否则会损失部分解析力。
运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。
（2）、单位增益带宽 GB
单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，随着输入信号频率不断变大，输出信号增益将不断减小，当从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db （或是相当于运放输入信号的0.707）时，所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积
（3）、差模输入阻抗（也称为输入阻抗）
差模输入电阻是指输入差模信号时,运放的输入电阻.为运放开环条件下,从两个差动输入端看进去的动态电阻。
9、（10分）分析下面电路。
（1）、简述此比较器电路功能。
（2）、若±U o(sat) =±12V，
R F= 120kW，R1 =30kW，求上、下门限电压。
（1）由于理想运放的虚短虚断可知，U+=Uo*（R1/(R1+Rf)）
Ui=U- U-=U+ 可知Uo/Ui=(R1+Rf)/R1 该电路是同相比例放大器（2）代入数据得：Uo=5Ui
即上门限电压为2.4v，下门限电压为-2.4v
10、（8分）设计用下图运放电路实现运算，使 Vo1=3Vi1+2Vi2，设计电路参数。
由虚断虚短得：U+=U- U+=0
由节点电流公式得：Ui1/R1=—Uo1/Rf1
Ui2/R2=—Uo1/Rf1
由叠加原理得：Ui1/R1 + Ui2/R2=—Uo1/Rf1
Uo1=—(Ui1*( Rf1/R1)+ Ui2*( Rf1/R2))
设Rf1=6R,则R1=2R R2=3R
(少个负号是因为该电路为反相加法比例运算电路，当输入为负的时候输出为正)。