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1、真题详解:2002(四)单位负反馈系统的开环传递函数为: 其中K值分别取1和100,试用对数频率稳定性判据,判别两种情况下闭环系统的稳定性。点题:对数频率稳定性判据是在对数坐标系上作出开环幅相特性曲线,进而根据开环对数幅频与相频曲线相互关系来判别闭环系统稳定性。本题关键是考查对数频率特性曲线的作法。解答:用Matlab 作出的频率特性曲线如下图:是由四个典型环节组成,分别计算各环节的对数幅频以及相频 (1) (2 ) 决定低频段的斜率 (3) 转折频率 分别作出各环节的对数幅频和相频曲线,相加即得系统对数幅相特性曲线。 当时 ( 如图 ) 当 时, 由图可得截止频率 在对数幅频 的频率范围内,
2、对应的开环对数相频曲线 对 线无穿越,又开环正极点个数 ,则 故系统稳定。 当 时,由图易得在 的范围内, 对线有一次穿越, ,故系统不稳定。 ( 李琳怡.汤章阳 录入:张巍 )2002(五)系统结构图如题五图所示,试选取值使系统具有阻尼比0.707,并选取 使得干扰N对系统输出没有影响。解答:任何带负反馈的闭环系统的最简形式均为其传递函数为,其中G(s)为前向通道传递函数,又称开环传递函数,H(s)为反馈通道传递函数。1G(s)H(s)称为闭环特征多项式。二阶欠阻尼振荡的标准形式为转换到s变换域即将闭环特征多项式应具有的标准形式。对本题而言1G(s)H(s)有其中有将干扰N看作输入时,其前向
3、通道传递函数为,闭环特征多项式与以R为输入时一致,故要使N对输出没有影响,只需令0即可,所以 ( 汤章阳.李琳怡 录入:肖鲲 )2004(二)已知单位负反馈系统的开环传递函数为 确定K,T,使得系统同时满足以下两个条件:闭环系统阶跃响应的超调量为;开环对数幅频渐近曲线与零分贝线的交点频率弧度/秒。解答: 闭环特征方程:即 对比标准方程: 得 由条件: 得 代入、 解得 利用条件:位于110之间,但具体大小未知a 设; 交点方程:与 式联立解得 与预设不符。b 设; 交点方程: 符合预设.综上: ( 张鹏胡梓楠 录入:张孝功 )2001(六)非线性系统如图所示,写出由c(0)=1, 出发的相轨迹
4、表达式,并画出相轨迹的大致形状。 解答: 开关线 c(0)=1, 1+0 0(1) 与交点 作为初始点(2) 与交点 图abo所求相轨迹如图abo ( 胡梓楠张鹏 录入:张雅彬 )3203B.自控小组全体: 数模电专题主从JK触发器输出电压波形主从JK触发器输出电压波形判断可以分为以下几步(1)若带有异步置位,异步复位端处有有效电平,无论CP端,J,K端波形如何异步置/复位端有效电平立即直接决定输出电压波形。(异步置位常用表示,低电平有效,异步复位常驻机常用表示,低电平有效)(2)不带异步置/复位或异步置/复位端常处于无效状态,即=1A:若J=1,K=0,CP=1时主触发器置1,在CP=0时从
5、触发器(输出电压)=1。B:若J=0,K=1,CP=1时主触发器置0,在CP=0时从触发器(输出电压)=0。C:若J=K=0,CP=0或1,主,从触发器保持原态。D:若J=K=1,在CP下降沿时。输出与先态状态相反。2003年12主从JK触发器输入信号波如图所示,试画出主触发器输出波形,从触发器输出波形。 CPQ CP K J K Q Q 解答:(1)在t0t1段, 异步置位端在开始时= 0有效,见Q端在t0t2置为1。 (2)在t1t8段: = =1无效按J,K,CP判断 在t1t2段: CP=1,J=0,K=1,从触发器Q在CP下降沿t2置为0,因从触发器只有在CP下降沿时才可能状态改变,
6、所以t2t4段 Q=0。 在t2t3段: CP=0,J,K即使状态改变也无法输入主触发器,从触发器状态将不变。 在t3t4段: CP=1,J=1,K=0,Q在CP下降沿t4时置为1,t4t6段Q=1。 在t4t5段: CP=0,J,K无法输入。 在t5t6段:CP=1先是J=0,K=1,后是J=1,K=1,只需考虑后段时间J=1,K=1即可,前段时间J=0,K=1只影响主触发器变化,不会影响从 触发器(Q)。J=1,K=1时,且先态即t5时Q=1,在CP下降沿 t6时状态翻转为0,t6t8段Q=0。 在t6t7段: CP=0,J,K无法输入。 在t7t8段: CP=1,前段J=K=0,状态不变
7、。中间段J=1,K=0,主触发器置1。后段J=K=0,主触发器状态仍为1。在CP下降沿t8时,Q置为1。 (3)若在t8t10段没有出现=0,则Q在t8t10段为1,但是: 在t8t9段: CP=0先出现 =0,然后 =1无效时出现J=K=1,在出现=0时,Q立即置为0,持续到=0结束,这是J=K=1但CP=0,无法输入,Q仍为0,直到t10时刻。 在t9t10段: CP=1,J=K=1,t9时先态Q为0,主触发器在t9时翻转为1,则在CP下降沿t10时,从触发器Q置为1。的状态与Q相反。注意: (1)异步置位,异步复位端优先级最高,在=0或 =0时将直接立即影响Q。 (2)在 =1时,且CP
8、=1时,J,K才能输入,且这时只能改变主触发器状态,从触发器Q端不变,Q的改变延迟到CP=0时刻(如上题在t3t4段,J,K输入影响的是t4t6段Q的状态。)主触发器状态多在CP上升沿改变,从触发器即Q端多在CP下降沿改变。 Q To t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10放大电路的判断2003年5 如下电路是否具有放大作用?1.解答:此题不能够起到放大的作用,因为基极和射极之间的偏置电压为零,不能满足放大电路的基本要求。(1图)2.(2图)解答:根椐共射放大电路的条件,即发射结正偏,集电结反偏,且,虽然此题初看似乎满足条件,能够放大。但实际是不能的,因为集电极没有电阻,
9、则输出电压为0,相当于接地。3.(3图)解答:对于N沟道增强性MOS管来说,其正常工作,即能放大的条件为,(开启电压),由上图可知,=0时,因此不可能起到放大作用。总结:对于此类关于放大电路的判断,其最根本的办法还是根据晶体管或场效应管正常工作条件来套。分两方面来分析:一是直流方面,在直流方面,看是否能满足偏置电压的条件。另一方面是从交流来讨论。看是否能够取出相应放大之后的电压或电流。如上面的第二题,虽然从直流方面满足偏置条件,在从交流方面来看,由于晶体管的集电极没有电阻,因此不是不能取出放大之后的电流也不能将电流转换成为电压。所以不满足放大条件。此外,在分析时,一定要分清楚晶体管和MOS管的
10、类型,不同的类型,其偏置条件不同,得出来的结果也就可能完全相反。如第三题,如若是耗尽型,则其能够放大。微原专题A/D转换和D/A转换典型习题 作者:孙勇 录入:毛雪飞例1:简述ADC转换器中转换误差的两个来源及消除方法解答:精度是一种误差参数,它来源于两方面,数字误差和模拟误差。数字误差是量化造成的误差,主要由分辨率来决定,即由ADC的位数决定,是一种原理性误差,只能减少,无法消除。模拟误差又称为设备误差,主要来自比较器和ADC中的解码电阻,基本电压源和模拟开关等电路的误差。量化引起的原理性误差可以通过增多位数来减小,但当量化误差减小到一定程度时,转换器精度主要由设备引起的模拟误差所决定。到这
11、时,再增加位数,减少量化误差已没有意义,反而只会增加电路的复杂性和完成转换的时间。例2(03年1月期末第六题)已知电路如图所示,DAC0832为8位D/A转换器,模拟电压输出端V0与参考电源VREF极性相反。试求:1.如果向DAC0832写入的数字是40H,在V0端输出的电压为多少? 2.试编程在V0端输出方波,幅值与周期不限。 3.若程序运行时发现在V0端输出电压波形不是方波,而是为接近-5V的固定值,而检查程序无错误,试分析可可能存在的硬件故障。注:LOOP1循环是输出低电平,LOOP2循环是输出高电平,只要使高低电平的持续时间一样,就可以输出方波。解析:1. 输出电压为1.25V40H/FFH5V=(64/255)=1.25V 2. MOV BX,100 L:MOV CX,100 MOV AL,0LOOP1:MOV DX,200H OUT DX,AL ;启动D/A转换 INC DX OUT DX,AL ;输出进行D/A转换 LOOP LOOP1 MOV CX,100LOOP2:MOV DX,200H MOV AL,0F0H OUT DX,ALINC DXOUT DX,ALLOOP LOOP2DEC BXJNZ L3可能存在的硬件故障是运放的输入(负端)与IOUT1见的连线断开。例3(04年考研9题)已知部分A/D转换器原理图如图