物业经理人

电大836信号与系统和数字电路大纲

6524

电子科技大学20**年硕士研究生入学考试大纲(初试.专业课)

考试科目

836信号与系统和数字电路

考试层次

博士入学

硕士入学

考试时间

180分钟

总分

150分

参考书目

SIGNALS

AND

SYSTEMS

A.V.Oppenheim

电子工业出版社

脉冲与数字电路

万栋义

电子科技大学出版社

脉冲与数字电路

王毓银

高等教育出版社

信号与系统

何子述

高等教育出版社

信号与系统分析

张明友

电子工业出版社

信号与系统复习考研例题详解

张明友

电子工业出版社

20**年

考试范围:

《信号与系统》部分(60%)

熟练掌握信号的定义和分类,信号的基本运算,奇异信号的概念和运算性质;熟练掌握系统的定义,系统的性质。

了解线性时不变系统的数学描述、零输入响应和零状态响应的概念;熟练掌握系统冲激响应的定义及对系统特性的描述;能熟练进行卷积和、卷积积分计算,熟练掌握卷积的运算性质。

深刻理解连续时间信号傅立叶级数分解和傅立叶变换的物理意义,熟练掌握和能灵活应用傅立叶变换的性质;掌握系统频率响应定义及相关概念;熟练掌握信号的滤波、调制、采样、恢复及采样定理等理论;掌握希尔伯特变换。

掌握双边拉氏变换的定义、收敛域的概念、傅氏变换与拉氏变换的关系;熟练掌握双边拉氏变换的性质;熟练掌握连续时间系统函数及与系统特性的关系;能熟练地用双边或单边拉氏变换理论求系统(和电路)响应;熟练掌握连续时间系统的方框图描述;能根据系统函数建立连续时间系统状态方程。

掌握双边z变换的定义和收敛域概念,熟练掌握双边z变换的性质;熟练掌握离散时间系统函数及与系统特性的关系;能熟练地用双边或单边z变换求系统响应;熟练掌握离散时间系统的方框图描述;能根据系统函数建立离散时间系统状态方程。

《数字电路》部分(40%)

一、大纲依据:

根据“数字逻辑设计及应用”课程教学大纲有关要求和有关专业技能培养目标的需求为依据设定。

二、大纲内容:

主要包括数字电路基础知识、概念与定理体系;组合电路、时序电路分析与设计;综合分析与应用三大部分。

1、数字电路基础知识、概念与定理体系(20%)

主要考评考生对于数字电路基础知识、概念的理解掌握程度以及对数字逻辑定理体系的掌握与运用能力。

主要内容有:二进制数的表达、转换与运算;逻辑函数的基本表达方式及相互的转换;数字逻辑定理的表述、证明和运用;组合逻辑最简表达与静态冒险问题;组合电路、时序电路的基本特性等。

2、组合电路、时序电路分析与设计(50%)

主要考评考生对以逻辑门、基本时序元件为基础的数字组合电路、时序电路分析设计的基本技能的掌握程度,分析、设计过程的规范表达能力。

主要内容有:以逻辑门、基本时序元件为基础的数字组合电路、时序电路分析;利用逻辑门、基本时序元件完成规定电路功能的设计;分析、设计过程的规范表达;常用数字逻辑功能单元电路(如译码器、编码器、数据选择器、比较器、加法器、计数器、移位寄存器等)的基本运用等。

3、综合分析与应用(30%)

主要测试考生利用指定数字电路功能模块设计出能完成预定任务要求的电路的能力或分析指定电路所实现的功能。

主要内容有:常用数字逻辑功能单元电路(如译码器、编码器、数据选择器、比较器、加法器、计数器、移位寄存器等)的综合应用。

考试科目

841模拟电路

考试层次

博士入学

硕士入学

考试时间

180分钟

总分

150分

参考书目

模拟电路分析与设计基础

吴援明

科学出版社

20**年

第一章

半导体材料及二极管

一、了解半导体的基本知识

本征半导体与杂质半导体(P型与N型);本征激发与复合;杂质电离;空穴导电原理;多子与少子;漂移电流与扩散电流的概念;PN结的形成(耗尽层、空间电荷区和势垒区的含义);PN结的单向导电特性;不对称PN结。

二、掌握二极管的基本知识

二极管单向导电特性及二极管伏安特性方程;二极管伏安特性曲线及其温度特性;二极管导通电压与反向饱和电流;二极管的直流电阻与交流电阻(估算式);硅管与锗管的区别。

三、二极管应用

掌握单向导电特性应用:整流与限幅。能分析简单二极管电路。

正向导通特性应用:恒压源模型及小信号模型。

反向击穿特性及应用:了解反向击穿现象;掌握稳压管工作原理及电路。

了解电容效应及应用:势垒电容与扩散电容;变容二极管原理。

第二章

双极型晶体三极管(BJT)

一、理解BJT工作原理

NPN与PNP管;放大偏置特点;放大偏置时内部载流子传输;放大偏置时外电流关系(掌握直流传输方程,,,ICBO,ICEO的概念);放大偏置时的vBE、vCE的作用(正向电压的指数控制作用和反向电压的基区宽调效应);BJT的截止与饱和状态及特点。

二、BJT静态伏安特性曲线

理解共射输入特性曲线和输出特性曲线(三个区)及特点。

三、BJT参数

理解、、a、b、ICBO、ICEO、ICM、PCM、BVCEO和fT的含义

四、混合p模型

理解完整模型和了解模型参数的物理含义。

熟练掌握两种简化模型(gm参数和b参数模型)及其模型参数的计算方法。

第三章

BJT放大电路

一、理解放大器的一些基本概念

信号源(内阻,源电压,源电流);负载电阻;输入输出电压(电流);耦合电容与旁路电容;直流通路与交流通路;交流地;工作点;小信号放大的波形演示。

二、熟练掌握BJT偏置电路的分析和设计方法

工作点的估算;直流负载线;稳基流电路;基极分压射极偏置电路的稳Q原理和稳定条件。

三、BJT三种基本组态放大器(中频段)

熟练掌握小信号放大器指标及其意义:端增益、源增益、输入与输出电阻。

掌握CE、CC、CB放大电路、指标及特点;熟练掌握等效电路分析法。

掌握CE放大器的交流负载线的画法和动态范围的分析方法;理解截止失真与饱和失真。

四、多级放大器

理解级间耦合方式;了解直流放大器的特殊问题;掌握放大器通用模型;掌握多级放大器指标计算。

第四章

MOSFET及其放大电路

一、FET原理

了解FET的分类、电路符号;了解N沟道增强MOSFET的工作原理及N沟道JFET;放大区的沟道状态及vGS和vDS对iD的影响。

二、FET特性曲线

以N沟道增强型MOSFET为重点,理解FET的结构特性曲线和输出特性曲线,掌握放大区的平方律公式。

三、FET偏置电路(自给偏压和混合偏置)

掌握工作点的估算方法,了解P沟道FET与N沟道FET偏置极性的差别。

四、FET的小信号模型

理解gm的含义及计算式,理解rds含义、完整小信号模型;掌握低频小信号模型。

五、FET的CS和CD组态放大器

熟练掌握放大器电路的指标计算及特点。

第五章

放大器的频率响应

一、放大器频率响应的概念及描述

掌握产生频率响应的原因;理解放大器频率特性函数,掌握fL、fH、BW的定义;理解幅频特性和相频特性函数;了解频率失真(幅频失真、相频失真)及其与非线性失真的区别;了解对数频率特性曲线?波特图的概念。理解放大器的增益函数、零、极点。

二、掌握放大器的低、高频截止频率的估算

用短路时间常数法估算fL;用开路时间常数法估算fH。

第六章

模拟集成单元电路

一、恒流源

熟练掌握恒流源电路的原理、模型及主要指标;理解基本镜像恒流源、比例恒流源和微电流恒流源电路和特点;熟练掌握有源负载放大器工作原理。

二、熟练掌握差动放大器的工作原理和分析方法

差放的信号分解(vic、vid与任模信号关系);各种差放电路;差放工作点估算;差放的指标(Avd,Avc,KCMR,Rid,Ric,Ro)及用单边等效电路法求指标,差放抑制零漂的原因;了解差放的小信号范围、大信号限幅特性及频率特性。

三、功率输出电路

了解功放的分类,乙类功放优于甲类功放的特点;理解乙类功放的交越失真及克服方法。

掌握互补功放的电路原理及满激励指标(效率、管耗、电源功率)的计算;理解功率管极限参数(ICM,PCM,BVCEO);理解复合管的连接方式。

第七章

负反馈技术

一、单环理想模型

理解基本概念:原输入*s、净输入*i和反馈信号*f;A放大器、B网络;开环增益A与闭环增益Af;反馈系数B;反馈深度F;环路传输系数T;基本反馈方程;正反馈与负反馈;深度负反馈。四种反馈类型及其双口网络模型。

二、掌握反馈放大器类型及极性的判断

三、理解负反馈的效果

理解负反馈稳定闭环增益、展宽通频带、减小非线性失真、改变输入输出电阻和稳定工作点的作用。

四、掌握A、B电路分析法和负反馈放大电路交流参数的计算;熟练掌握深负反馈条件下Af和Avsf的计算。

五、负反馈放大器的稳定性

理解产生自激振荡的原因和自激条件;了解用已知的T(jw)和A(jw)的波特图判断稳定性的方法;了解稳定裕量的计算方法;了解自激振荡的消除方法。

第八、九章

集成运算放大器及其应用电路与设计

一、了解集成运放电路组成及特点,理解放大电路的四种模型。

二、了解集成运放的主要参数:Avd,KCMR,Rid,Ro,BWG,SR,VIO,dVIO/dT,Iio,dIIO/dT

三、熟练掌握理想运放分析法

虚短路与虚开路法则;理想运放分析法成立的原因;两个基本的运放负反馈电路、公式及特点。

四、掌握运放的线性应用电路的分析和设计方法

代数和运算电路;差动放大器;积分器与微分器;了解线性应用电路(有源滤波器、振荡器、比较器、波形发生器等)。

篇2:信号与系统期末考试知识点梳理

信号与系统知识点综合

CT:连续信号

DT:离散信号

第1章

信号与系统

1、

功率信号与能量信号

性质:(1)能量有限信号的平均功率必为0;

(2)非0功率信号的能量无限;

(3)存在信号既不是能量信号也不是功率信号。

2、

自变量变换

(1)时移变换

*(t)→*(t-t0),*[n]→*[n-n0]

(2)时间反转变换

*(t)→*(-t),*[n]→*[-n]

(3)尺度变换

*(t)→*(kt)

3、

CT、DT复指数信号

周期

频率

CT

所有的w对应唯一T

DT

为有理数

4、

单位脉冲、单位冲激、单位阶跃

(1)DT信号

关系

(2)CT信号

t=0时无定义

关系

(3)筛选性质

(a)CT信号

(b)DT信号

5、

系统性质

(1)

记忆系统

y[n]=y[n-1]+*[n]

无记忆系统

y(t)=2*(t)

(2)

可逆系统

y(t)=2*(t)

不可逆系统

y(t)=*2(t)

(3)

因果系统

y(t)=2*(t)

非因果系统

y(t)=*(-t)

(4)

稳定系统

y[n]=*[n]+*[n-1]

不稳定系统

(5)

线性系统(零输入必定零输出)

齐次性

a*(t)→ay(t)

可加性

*1(t)+*2(t)→y1(t)+y2(t)

(6)

时不变系统

*(t-to)→y(t-t0)

第二章

1、

DT卷积和,CT卷积积分

2、

图解法

(1)

换元;(2)反转平移;(3)相乘;(4)求和

第3章

CFS

DFS

1、

CFS

收敛条件:*(t)平方可积;Dirichlet条件。

存在“吉伯斯现象”。

DFS

无收敛条件

无吉伯斯现象

2、

三角函数表示

第4、

五章

CTFT

DTFT

1、

(1)CTFT

(a)非周期

收敛条件(充分非必要条件):*(t)平方可积;Dirichlet条件。

存在“吉伯斯现象”。

(b)周期

(2)DTFT

(a)非周期

存在收敛条件

不存在吉伯斯现象

(b)周期

2、

对偶

(1)

CTFT、DFS

自身对偶

CTFT的对偶性

DFS的对偶性

(2)DTFT与CFS

对偶

3、

时域、频域特性

4、

性质

(1)

时移与频移

(a)CT信号

(b)DT信号

(2)

时域微分(差分)和频域微分(求和)

(a)

CT信号

(b)

DT信号

(3)

时域扩展(内插)

(a)

CT信号

(b)DT信号

(4)

共轭性质

(a)

CT信号

(b)DT信号

5、

系统

稳定系统才存在H(jw)

y(t)=*(t)*h(t)

Y(jw)=*(jw)H(jw)

第6章

时频特性

1、

模、相位

2、

无失真条件

3、理想滤波器

非因果,是物理不可能实现的。

4、

非理想滤波器

第7章

采样

1、

理想采样

2、

Nyquist采样定理

(1)*(t)带限于wm(Nyquist频率);

(2)ws>2wm(Nyquist率)。

3、欠采样(ws<=wm)

(1)高频→低频;

(2)相位倒置。

应用:(1)取样示波器;

(2)频闪测速。

4、

CT信号用DT系统处理

篇3:实验十九-利用含本质非线性环节的三阶系统产生正弦信号

广西大学实验报告纸

姓名:

指导老师:

成绩:

学院:电气工程学院

专业:自动化

班级:

实验内容:利用含本质非线性环节的三阶系统产生正弦信号

20**年月日

各个组员及各自发挥的作用:

1.

【实验时间】20**年3月18日

【实验地点】综合楼自动控制实验室

【实验目的】

1、

掌握用描述函数法分析非线性控制系统的稳定性和自振荡原理

2、

掌握利用MATLAB/Simulink进行非线性系统的描述函数分析方法

【实验设备与软件】

1、

labACT实验台与虚拟示波器

2、

MATLAB软件

3、

Multisim/Simulink仿真软件

【实验原理】

1、

实验对象与含本质非线性环节的闭环系统

传递函数:

2、

描述函数分析非线性系统

非线性环节的描述函数的定义为非线性环节的输入正弦波信号与稳态输出的基波分量的复数比。描述函数法是非线性控制系统的一种近似分析法,它表达了非线性元件对正弦的传递能力,由于大多数不包含储能元件,它们输出与输入频率无关。所以常见的描述函数仅是非线性环节输入正弦波信号幅值A的函数,用N(A)来表示。

闭环系统频率特征:

从特征方程

可得

由此可以按Nyquist稳定性判定方法判定系统稳定性。

3、

接线与操作方法

输入信号通过按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮时+5V→0阶跃产生。需要注意的是,如果有饱和现象产生,需人工放电。

【实验内容、方法、过程与分析】

1、

实验内容

①基于图1所示的闭环系统,针对非线性部分选为理想继电型(M=3.6)通过MATLAB进行仿真分析求取描述函数,分析清楚后,要求在Multisim中构建一个典型的模拟系统验证,正确后在labACT实验箱上进一步实验。要求列表记录标志性数据。

②基于图1所示的闭环系统,针对非线性部分选为饱和继电型(M=3.6)选取合适参数,使其出现自持振荡,通过MATLAB进行仿真分析求取描述函数,算出自持振荡的幅值和角频率。分析清楚后,要求在Multisim中构建一个典型的模拟系统验证,正确后在labACT实验箱上进一步实验。要求列表记录标志性数据。

2、

实验方法

①利用已知对象传递函数和非线性系统描述函数,列式求解自持振荡的幅值和频率(通过MATLAB计算)。

②利用有源电路(运算放大器、电阻、电容、稳压管等)模拟系统对象和非线性环节。

③利用Multisim仿真,验证计算自持振荡幅值和频率的正确性,并另取不同输入进一步研究系统特性。

④在labACT上对仿真结果进行验证。

3、

实验过程与分析

(1)

实验过程

①列式求解自持振荡幅值和频率

1)

理想继电型:

控制对象传递函数为:,频域特性为:

非线性环节描述函数为:

根据自持振荡公式:,则

得:ω=√2=1.414rad/s,A=1.53

2)

饱和继电型:

控制对象传递函数为:,频域特性为:

非线性环节描述函数为:

根据自持振荡公式:,则

,取

得:ω=√2=1.414rad/s,A=1.51

②利用Multisim进行仿真实验

1)

理想继电型:

仿真电路:

仿真输出:

2)

饱和继电型:

仿真电路:

仿真输出:

③labACT实验箱操作

1)

理想继电型

输出波形:

实验结果:

T=4.418s,则ω=1.503rad/s;A=1.37V

2)

饱和继电型

输出波形:

实验结果:

T=4.386s,则ω=1.433rad/s;A=1.29V

④实验结论

labACT实验箱操作结果与Multisim仿真结果相近,因实际设备中存在误差(如电阻、电容的数值不一定完全准确等),所以实验成功。

(2)

实验分析

①非线性环节的描述函数为,负倒描述函数为。

在复平面上,的曲线随着参数A的变化而移动,频率特性曲线随着ω的变化而移动。

可以由Nyquist判据知道,参数A的变化趋势:

a、若曲线不包围曲线,非线性系统稳定;

b、若曲线包围曲线,非线性系统不稳定;

c、若曲线与曲线有交点,对应非线性系统等幅周期运动。

②在本系统中,一直对象为,根据以上分析:

a、理想继电型对象Nyquist曲线与非线性环节负倒描述函数曲线的关系如下:

由图可知,两曲线存在交点,故系统响应为自激振荡,经列式计算可得对应的频率ω和幅值A。这一结论由实验得到验证。

b、饱和继电型对象Nyquist曲线与非线性环节负倒描述函数曲线的关系如下:

由图可知,当k>3时两曲线存在交点,此时系统响应为自激振荡(故实验中去k=10),经列式计算可得对应的频率ω和幅值A。这一结论由实验得到验证。

【实验总结】

通过本次实验,我们掌握了用描述函数分析非线性控制系统的稳定性和自震荡的原理,所谓非线性环节的描述函数的定义,为非线性环节的输入正弦波信号与稳态输出的基波分量的复数比。我们使用了频域分析法,本质就是应用谐波线性化的方法。我们还在

Simulink进行非线性系统的描述函数分析方法。

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