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1、专题研讨专题研讨三个专题，每个专题选一个题目三个专题，每个专题选一个题目2个人为一组个人为一组准备：学习、补充必要的电路知识，查阅资料，学习电准备：学习、补充必要的电路知识，查阅资料，学习电路仿真方法路仿真方法按要求完成理论计算，方案确定，电路实现，仿真实验按要求完成理论计算，方案确定，电路实现，仿真实验写出研究报告写出研究报告每组提交一份报告，三次报告占总成绩每组提交一份报告，三次报告占总成绩15%展示和点评展示和点评p 内容内容1专题研讨专题研讨理论知识的深入理解和综合运用理论知识的深入理解和综合运用了解电路分析方法的实际工程应用了解电路分析方法的实际工程应用解决问题的过程：资料查阅、方案
2、确定、计解决问题的过程：资料查阅、方案确定、计算和仿真算和仿真能力培养能力培养突破教材限制，扩展知识面突破教材限制，扩展知识面钻研精神、合作精神钻研精神、合作精神p目的目的2专题研讨专题研讨报告标题，作者姓名，班级，学号报告标题，作者姓名，班级，学号对于题目的简要描述对于题目的简要描述方案和电路原理的描述，理论分析和计算方案和电路原理的描述，理论分析和计算仿真实验方案设计，仿真电路，仿真结果。包括关键步仿真实验方案设计，仿真电路，仿真结果。包括关键步骤的图形，数据和波形。骤的图形，数据和波形。发挥和扩展发挥和扩展结论和总结结论和总结参考文献参考文献p 报告要求报告要求31 数字数字-模拟转换器
3、模拟转换器DAC原理研究原理研究DAC：二进制数字转换成与之成比例的模拟电压。：二进制数字转换成与之成比例的模拟电压。理论分析：利用等效方法和叠加原理推导输出电压理论分析：利用等效方法和叠加原理推导输出电压 EWB仿真：仿真： 验证验证DAC工作原理工作原理静态特性：手控三个双掷开关，观察不同的数字组合对应的输静态特性：手控三个双掷开关，观察不同的数字组合对应的输出电压出电压设计仿真电路，实现动态波形输出：锯齿波，三角波和方波设计仿真电路，实现动态波形输出：锯齿波，三角波和方波Di=1:开关接开关接VsDi=0:开关接地开关接地41 数字数字-模拟转换器模拟转换器DAC原理研究原理研究静态：静
4、态：手控三个双掷开关，观察不同的数字组合对应的输出电压手控三个双掷开关，观察不同的数字组合对应的输出电压51 数字数字-模拟转换器模拟转换器DAC原理研究原理研究动态波形输出动态波形输出61 数字数字-模拟转换器模拟转换器DAC原理研究原理研究p 动态波形输出：锯齿波，三角波和方波动态波形输出：锯齿波，三角波和方波p 查阅查阅DAC0832芯片手册，分析其倒置芯片手册，分析其倒置R-2R电阻网络电阻网络DAC转转换原理。输出接电流电压转换运放时，推导其输出电压。换原理。输出接电流电压转换运放时，推导其输出电压。p 设计一个数字控制增益的电压放大器，设计一个数字控制增益的电压放大器，V0=knV
5、i，其中，其中n=0-15，k=2, Vi=+/-5V。用。用EWB仿真设计结果。仿真设计结果。72. 模拟模拟-数字转换器数字转换器ADC原理研究原理研究ADC：将电压：将电压vin转换成与电压值成比例的二进制数字转换成与电压值成比例的二进制数字转换方法：利用转换方法：利用DAC，尝试用不同数字产生电压，与输入电，尝试用不同数字产生电压，与输入电压压vin 比较，误差最小的数字代表输入电压值比较，误差最小的数字代表输入电压值要求要求：使比较器输出为负的最大：使比较器输出为负的最大DAC输出电压所对应的数字输出电压所对应的数字信号作为信号作为AD转换的结果（转换的结果（DAC输出小于但最接近输
6、出小于但最接近vin ）设计逐次比较的方案：递增，递减，二分法设计逐次比较的方案：递增，递减，二分法，自己确定，自己确定用适当的形式表示你的方案：流程图，状态转换图，表格用适当的形式表示你的方案：流程图，状态转换图，表格82. 模拟模拟-数字转换器数字转换器ADC原理研究原理研究检验你的逐次比较方案：文字描述检验你的逐次比较方案：文字描述 + 仿真仿真给出找到模拟信号给出找到模拟信号vin分别为分别为0.5V、3.5V、6.5V 所对应的数所对应的数字信号的过程。字信号的过程。 （3位二进制数字，位二进制数字，0 7，以，以Vs作为参考作为参考电压）电压）若三个开关可同时动作，且允许每隔若三个
7、开关可同时动作，且允许每隔1us动作一次动作一次, 给出找给出找到到vin =0.5V、3.5V、6.5V对应的数字信号所需要的时间。对应的数字信号所需要的时间。 93. RC消除噪声电路研究消除噪声电路研究数字信号通信是脉冲波形，两种逻辑电平数字信号通信是脉冲波形，两种逻辑电平实际脉冲波形并不是理想矩形波，有上升、下降沿，高实际脉冲波形并不是理想矩形波，有上升、下降沿，高低电压也允许一定范围内波动低电压也允许一定范围内波动信号传输中小的失真、干扰不影响信号含义信号传输中小的失真、干扰不影响信号含义尖峰干扰影响信号含义，需要抑制或消除尖峰干扰影响信号含义，需要抑制或消除利用利用RC电路惯性可以
8、消除尖峰干扰电路惯性可以消除尖峰干扰103. RC消除噪声电路研究消除噪声电路研究数字噪声消除原理：脉冲宽度与数字噪声消除原理：脉冲宽度与RC时间常数时间常数 比较比较脉冲宽度远大于时间常数脉冲宽度远大于时间常数 ：脉冲：脉冲“通过通过”不受影响不受影响脉冲宽度远小于时间常数脉冲宽度远小于时间常数 ：脉冲：脉冲“被消除被消除”脉冲的脉冲的“通过通过”和和“被消除被消除”用一定准则来衡量用一定准则来衡量对于给定的有用脉冲信号和噪声，适当选择对于给定的有用脉冲信号和噪声，适当选择 ，使，使得信号得信号“通过通过”，尖峰噪声，尖峰噪声“被消除被消除”113. RC消除噪声电路研究消除噪声电路研究理论
9、分析理论分析123. RC消除噪声电路研究消除噪声电路研究理论分析理论分析133. RC消除噪声电路研究消除噪声电路研究理论分析理论分析143. RC消除噪声电路研究消除噪声电路研究仿真：分段线性电压源仿真：分段线性电压源编辑时间编辑时间-电压对数据文件电压对数据文件 154. DC-DC电压转换电路原理研究电压转换电路原理研究DC-DC：改变输入直流电压高低，将不稳定的直流电压：改变输入直流电压高低，将不稳定的直流电压变成稳定的电压变成稳定的电压通常用电子开关器件和起储能和平滑作用的电感和电容通常用电子开关器件和起储能和平滑作用的电感和电容构成。构成。将脉冲电压平均、平滑得到直流电压将脉冲电
10、压平均、平滑得到直流电压占空比占空比t1T164. DC-DC电压转换电路原理研究电压转换电路原理研究DC-DC降压降压转换器转换器理论分析电感电流理论分析电感电流iL分析时假定分析时假定v0为直流为直流V0电感电压为直流脉冲电感电压为直流脉冲电感电流为三角波电感电流为三角波求响应的一个周期，求响应的一个周期，周期起始值等于周期周期起始值等于周期结束值结束值S1闭合S2断开S1断开S2闭合174. DC-DC电压转换电路原理研究电压转换电路原理研究DC-DC升压升压转换器转换器理论分析电感电流理论分析电感电流iL分析时假定分析时假定v0为直流为直流V0电感电压为直流脉冲电感电压为直流脉冲电感电
11、流为三角波电感电流为三角波求响应的一个周期，求响应的一个周期，周期起始值等于周期周期起始值等于周期结束值结束值S1闭合S2断开S1断开S2闭合184. DC-DC电压转换电路原理研究电压转换电路原理研究仿真：仿真：用脉冲电压控制两个开关同时动作用脉冲电压控制两个开关同时动作利用受控源测量电感两端电流和电压波形利用受控源测量电感两端电流和电压波形194. DC-DC电压转换电路原理研究电压转换电路原理研究扩展：用二极管代替开关扩展：用二极管代替开关s2，分析与仿真，分析与仿真S1闭合时二极管截止（断开）闭合时二极管截止（断开）S1断开时电感电流的连续性产生感应电压，强迫二断开时电感电流的连续性产
12、生感应电压，强迫二极管导通（短路）极管导通（短路）升压转换器升压转换器降压转换器降压转换器205. RC一阶滤波电路研究一阶滤波电路研究当输入信号频率不同时，电路的输出大小不同当输入信号频率不同时，电路的输出大小不同RC电路的频率特性电路的频率特性当输入信号中包含不同频率成分时，可以设计电当输入信号中包含不同频率成分时，可以设计电路参数，让电路有选择地放大一些频率成分而抑路参数，让电路有选择地放大一些频率成分而抑制另一些频率成分制另一些频率成分滤波电路滤波电路215. RC一阶滤波电路研究一阶滤波电路研究对给定对给定RC运放电路，相量法计算运放电路，相量法计算对给定信号，用叠加定理和相量法求输
13、出电压对给定信号，用叠加定理和相量法求输出电压v0(t)表达式表达式对给定的若干条件进行分析和仿真对给定的若干条件进行分析和仿真226. 二阶二阶RLC电路的特性研究电路的特性研究谐振状态：谐振频率和电压关系，理论分析和软件测量谐振状态：谐振频率和电压关系，理论分析和软件测量推导：谐振时电路中总储存能量为一个常数推导：谐振时电路中总储存能量为一个常数236. 二阶二阶RLC电路的特性研究电路的特性研究动态：电路的特征方程动态：电路的特征方程R与与L/C的相对大小的相对大小 Q值的大小影响固有响应形式值的大小影响固有响应形式246. 二阶二阶RLC电路的特性研究电路的特性研究正弦稳态：电路的网络
14、函数正弦稳态：电路的网络函数电路的频率特性电路的频率特性幅度频率特性幅度频率特性相位频率特性相位频率特性AC频率扫描频率扫描波特图仪波特图仪256. 二阶二阶RLC电路的特性研究电路的特性研究滤波，频率选择性滤波，频率选择性通频带的概念，带通和带阻通频带的概念，带通和带阻仿真：仿真：AC频率特性曲线，波形测试频率特性曲线，波形测试267. RFID原理研究原理研究用非接触方法进行身份识别：射频识别用非接触方法进行身份识别：射频识别RFID近距离的读写器和应答器之间的耦合器为互感近距离的读写器和应答器之间的耦合器为互感S断开时，初级和次级均谐振于信号断开时，初级和次级均谐振于信号vs频率，频率，
15、vc高电压高电压S闭合，次级纯电感，反映到初级为电容，初次级失谐，闭合，次级纯电感，反映到初级为电容，初次级失谐，vc电压降低电压降低S开关动作传递被识别物体开关动作传递被识别物体ID信息，信息，vc幅度被调制，检测幅度被调制，检测其幅度变化得到其幅度变化得到ID277. RFID原理研究原理研究理论分析：给定电路参数，用相量法分析当理论分析：给定电路参数，用相量法分析当S断开断开和闭合时，电容和闭合时，电容C1上的电压上的电压vc。仿真：互感要用变压器模型来代替，变压器模型参仿真：互感要用变压器模型来代替，变压器模型参数的设定：数的设定：287. RFID原理研究原理研究仿真：仿真：用用EW
16、B的的频率扫描分析频率扫描分析，测量，测量vs频率从频率从10kHz到到1MHz变化时，变化时，C1和和C2上电压幅度的变化情况（上电压幅度的变化情况（S断开）。断开）。S采用电压控制开关，控制电压为采用电压控制开关，控制电压为1kHz方波，观察方波，观察C1上上电压波形电压波形297. RFID原理研究原理研究扩展：解调还原脉冲信号扩展：解调还原脉冲信号用二极管检波用二极管检波求平均（平滑）求平均（平滑）30EWB仿真软件仿真软件直流工作点分析直流工作点分析暂态分析暂态分析AC频率扫描分析频率扫描分析参数扫描分析（直流，暂态，参数扫描分析（直流，暂态，AC频率）频率）虚拟仪器的使用虚拟仪器的使用虚拟元器件：信号源，开关，指示器件虚拟元器件：信号源，开关，指示器件31答答 疑疑课上：教室课上：教室课下：课下： ，9教学楼南教学楼南20232
