1、 实验 二 复习资料 一 、 实验操作 1、信号与系统操作实验请复习所做的实验。 主要掌握的要点： 由所给的电路转换出该电路的电压传输函数 H（ s） =V2(s)/V1(s)，并能 把传输函数化成 Multisim 所需的标准形式 : (A)算子 S 在分子的幂次不高于分母的幂次。 (B)因需用积分器仿真，算子 S 应化成 1/S 。 (C)分母的常数项化成 1。 能画出完整的系统模拟框图。 运用 Multisim 的模拟器件库中的积分器、比例放大器、加法器等模块组构系统模拟电路。应遵 循以下几个原则 : (1)系统模拟电路输入端必用加法器模块对输入信号和反馈信号求和，加法器输出送积分器模块
2、 (2)根据 S 的最高幂次 n，取出 n 个积分器模块串接。 (3)算子 S 的系数使用比例放大器模块 (4)传输函数 H(S)的分子是输出项，分子中各项比例放大器模块的输出用加法器求和后成为系统输出。分母是负反馈项，其系数正、负异号后送输入端加法器。 (5)分母中为 1 的常数项不用任何运算模块 例如 1： 画出幅频和相频图 1062621 1 1( ) /()1 1 1 ( ) / ( )101 0 3 0 0 01RS C S C S CHSR R RS C S C S CSSS 例如 2： 画出幅频和相频图 2、 操作题 如下图所示，写出该图的传输函数 H(S)（ V1 是输入信号、
3、 V2 是输出信号）。画出题中电路对应的系统模拟框图。（ 20 分） 写出传输函数 H(S) （ 10 分） 画出题中电路对应的系统模拟框图 （ 10 分 ） 在 Multisim2001 环境中，测试 该 系统模拟 电路 的幅频特性相关参数。 （ 10 分） (需包含半功率点与谐振频率点 ) 频率点 3.147KHz 3.715KHz 4.474KHz 电压比 0.707 0.9999 0.707 根据测试数据作 出该电路的幅频特性曲线图。 （ 10 分） 有波形 5 分 , 每个参数 1 分 . 3、 D/A 转换器操作实验请复习所做的实验。 掌握的要点： 根据输出电压选定数字输入端。 设
4、计 由 DAC0832 完成。根据实验课题的要求输出正负斜率锯齿波上升或下降的台阶数大于或等于 16 个台阶，可用 4 位二进制数， 根据输出电压选定数字输入端。 输出电压的计算公式为： 其中： VREF 参考电压， Dn 是二进制数转换为等值的十进制数。 由输出电压的计算公式可知， 4 位二进制数接在不同的数字输入端，转换的 Dn 值不同，输出电压也就不同。 假设 ：输入的二进制数为 “0000 1111”， 当接在 D0 D3 端时 ： Dn=D3+D2+D1+D0=8+4+2+1=15,若 VREF为 5V 时， U0=-(5/256) 15= 0.29V; 当接 D3 D6 端时 ：
5、Dn=D6+D5+D4+D3=64+32+16+8=120, U0=-(5/256) 120 = 2.34V 当接 D4 D7 端时 ： Dn=D7+D6+D5+D4=128+64+32+16=240, U0=-(5/256) 240= 4.6875V 注意： 输出电压 U0 也不能太大，这里还需要考虑运放的饱和失真。 讨论： 输出幅度受到运放动态范围的限制。 LM324 运放的输出是一个对管，负载是有源负载，上饱和区为 1.5V，下饱和区为 1.5V，其动态范围为 +3.5V 3.5V。所以， U0 的输出不能超出 +3.5V 3.5V 的范围。 结论： Dn 的只能接到 D3 D6 端。
6、计数器 计数器 为数模转换器提供 4 位二进制数，即： M 16。 由 一片 74161 和一个 DFF 完成。 波形控制电路： 在开关 K2K1的控制下，实现三种不同波形的输出。 当 K2K1 01 时， 转换器输入的二进制数为 0000 1111 为加法计数 ; 当 K2K1 10 时， 转换器输入的二进制数为 1111 0000 为减法计数； 当 K2K1 11 时， 转换器先输入 0000 1111,再输入 1111 0000 为 16 进制 （或八进制） 的可逆计数器。 为达到实现加法计数（正斜率波形）；减法计数（负斜率波形）；以及实现先加后减（三角波）。波形控制电路的实现是利用 的
7、关系，即：采用 7486 异或门完成。 通过 K1K2 控制 电路，使其完成加或减或先加后减等功能。 4、 用 DAC0832 设计产生 具有 8 个台阶 频率为 1kHz 的正斜率阶梯波（信号输出幅度为 02V 可调，电源电压为 5V）发生器，要求有设计过程。 （ 20 分） 解： 输入的二进制数为 “000 111”， 当接 D4 D6 端时： Dn=D6+D5+D4 =64+32+16=112, U0= (5/256) 112= 2.184 V -3.5V，符合设计条件。 画出 CP 和 V0 的波形图。 5、 用 DAC0832 设计产生 具有 10 个台阶的 频率为 1kHz 的正斜
8、率阶梯波（信号输出幅 度为0 2V 可调，电源电压为 5V）发生器，要求有设计过程。 （ 20 分） 解： 输入的二进制数为 “0000 1001”， 当接 D4 D7 端时： Dn=D7+ D4 =128+16=144, U0= (5/256) 144= 2.8125 V -3.。 5V，符合设计条件。 画出 CP 和 V0 的波形图。 6、 试用 74194 附加门电路 设 计 101001 序列信号发生器，用实验验证，用示波器双踪观察并记录时钟和输出波形。 注意： 要想电路能自启动“ 000” 一定要圈画， “ 111” 一定不能圈画。 用 74194 和 74151 实现电路 注意：
9、要想电路能自启动“ 000”“ 001” ， “ 111”“ 110” 。 F=Q2 注意：对于非周期波形用单次触发或脉宽触发 波形才会稳定。 7、 试用 74194 及 74151 设计产生序列 11100010011010，要求电路具有自启动性。 注意：左移 ： Q0Q1Q2Q3DSL其中 Q0是最高位 。 右移 ： Q3Q2Q1Q0DSR其中 Q3是最高位。 1、 CH1 CP， CH2 Q2， CH1和 CH2分别为 直流耦合 ， 2、 Y 方向： CH1 和 CH2 分别选择 2V/div X 方向： 500ms/div 在 TRIGGER 栏中，点击 MEUN 键选择 CH2为触发
10、源 并且 上升沿触发 ，注意：对于非周期波形用单次触发或脉宽触发 波形才会稳定。 8、 设计一个 M=7 计数电路要求 有设计过程（ 20 分） 解： 注意：计数器通常采用置“ 0”法设计电路。 同步预置数为全 “0”。对于同步预置加计数器，反馈状态为（ M 1），本 题 中反馈状态为 7 1=6=（ 0110） 2，即计数器从 “000”计到 “0110”。反馈函数 ： 波形图： 注意：示波器设置： 1、 CH1 CP， CH2 Q2， CH1和 CH2分别为 直流耦合 ， 2、 Y 方向： CH1 和 CH2 分别选择 2V/div X 方向： 500ms/div 在 TRIGGER 栏中
11、，点击 MEUN 键选择 CH2为触发源 并且 上升沿触发 ，再按 50 键 波形稳定 。 3、 CH1 CP,CH2 Q2 CH1 Q1,CH2 Q2 CH1 Q0,CH2 Q2 注意：所有的波形都对着 Q2 画，这样波形才能稳定。 9、 设计一个 M=7 计数电路要求 状态从 0001 0111，并 有设计过程（ 20 分） 解： 波形图： 注意：示波器设置： 1、 CH1 CP， CH2 Q2， CH1和 CH2分别为 直流耦合 ， 2、 Y 方向： CH1 和 CH2 分别选择 2V/div X 方向： 500ms/div 在 TRIGGER 栏中，点击 MEUN 键选择 CH2为触发
12、源 并且 上升沿触发 ，再按 50 键 波形稳定 。 3、 CH1 CP,CH2 Q2 CH1 Q1,CH2 Q2 CH1 Q0,CH2 Q2 注意：所有的波形都对着 Q2 画，这样波形才能稳定。 10、 试用 74161 和门电路设计循环顺序为 0,1,2, 5,6,7,0,1的模长为 6 的计数电路。要求电路具有自启动能力，写出设计过程，画出电原理图。 解： 1、列出状态转移表 2、在考虑自启动的基础上写出反馈函数 3、写出数据端的数据 D2=D0=1， D3=D1=0 波形 图： 注意：示波器设置 ： 1、 CH1 CP， CH2 Q2， CH1和 CH2分别为 直流耦合 ， 2、 Y 方向： CH1 和 CH2 分别选择 2V/div X 方向： 500ms/div 在 TRIGGER 栏中，点击 MEUN 键选择 CH2为触发源 并且 上升沿触发 ，再按 50 键 波形稳定 。 3、 CH1 CP,CH2 Q2 CH1 Q1,CH2 Q2
