河北省普通高校专科接本科教育考试 通信工程专业考试说明 第一部分 : 电子技术基础 Ⅰ. 课程简介 一 内容概述与总要求电子技术基础考试是为招收通信工程专业专科接本科学生而实施的入学考试 电子技术基础考试内容包括模拟电子技术部分和数字电子技术部分 模拟电子技术部分的内容包括常用半导体器件 基本放大电路和多级放大电路 集成运算放大电路及其应用 负反馈放大电路 波形的发生 功率放大电路和直流电源 数字电子技术部分的内容包括数制和码制 逻辑代数基础 门电路 组合逻辑电路 触发器 时序逻辑电路 脉冲波形的产生和整形 考生应掌握涉及以上内容的基本概念 基本理论 基本分析方法和设计方法 ; 注意各部分知识的结构及知识的内在联系 ; 注重应用能力的培养, 能运用基本概念 基本理论和基本方法对基础电子电路进行分析和设计 二 考试形式与试卷结构考试采用闭卷 笔试形式, 全卷满分为 150 分, 考试时间为 75 分钟 试卷包括填空题 选择题 分析计算题和设计题等 选择题是四选一型的单项选择题 ; 填空题只要求直接填写结果, 不必写出计算过程 ; 分析计算题和设计题均应写出必要步骤 选择题和填空题分值合计为 60 分 其余类型题目分值合计为 90 分 电子技术基础中模拟电子技术基础与数字电子技术基础试题的分值比例约为 1:1 Ⅱ. 知识要点与考核要求模拟电子技术基础部分 一 常用半导体器件 ( 一 ) 半导体基础知识 1. 知识范围本征半导体的概念及本征半导体中的载流子 杂质半导体的载流子特点 PN 结的形成过程以及 1
PN 结的导电特性 (1) 理解本征半导体的概念 本征半导体的载流子类型及导电原理 (2) 掌握杂质半导体载流子数量的特点 : 如 P 型半导体多数载流子为空穴, 少数载流子为自由电子等 (3) 了解 PN 结的形成过程 (4) 掌握 PN 结的单向导电特性 ( 二 ) 半导体二极管 1. 知识范围半导体二极管的结构和单向导电特性 二极管的符号 二极管的伏安特性曲线 二极管的主要参数 二极管理想电路模型和考虑正向导通压降的工作特点 二极管的应用 稳压管的伏安特性和符号 (1) 认识并会画二极管的符号 (2) 会利用二极管的伏安特性曲线分析二极管的工作状态以及二极管的质量 (3) 了解二极管的参数 (4) 掌握二极管理想电路模型的工作特点 : 正向导通二极管两端的电压为零, 反向截止通过二极管的电流为零 ; 掌握考虑正向导通压降的工作特点 : 正向导通二极管两端的电压为导通压降, 反向截止通过二极管的电流为零 (5) 了解二极管的应用 (6) 掌握稳压管的伏安特性和符号 ( 三 ) 晶体管 1. 知识范围晶体管的结构和符号 晶体管工作在放大状态时三个极电流关系 晶体管的输入 输出特性曲线及晶体管三个工作区的工作特点 晶体管的主要参数 (1) 认识并会画晶体管的符号 (2) 掌握晶体管工作在放大状态时的三个极电流关系 (3) 利用晶体管的输出特性曲线分析晶体管的三个工作区及三个工作区晶体管两个 PN 结工作特点, 利用晶体管两个 PN 结的工作情况会分析晶体管的工作状态 2
(4) 了解晶体管的主要参数 : 认识电流放大倍数的含义以及极限参数对晶体管选择的影响 二 基本放大电路 ( 一 ) 基本放大电路的工作原理 1. 知识范围放大电路中各元器件的作用 放大电路直流通路和交流通路 放大电路的工作原理 放大电路的组成原则 (1) 掌握放大电路中各元件的作用 (2) 掌握放大电路直流通路和交流通路的画法 (3) 理解放大电路的工作原理, 认识静态分析的物理量及目的, 动态分析的电路参数及现象 (4) 掌握放大电路的组成原则 : 保证放大电路有合适的静态工作点, 同时有合理的交流通路 ( 二 ) 放大电路的分析方法 1. 知识范围图解法 等效电路法 (1) 了解图解法静态分析和动态分析, 理解直流负载线的画法及静态工作点不合适引起的失真现象 (2) 掌握晶体管的简化微变等效电路, 掌握放大电路的等效电路画法及利用等效电路分析 计算放大电路的动态参数 ( 三 ) 静态工作点稳定电路 1. 知识范围电路组成 静态工作点的计算 动态分析 (1) 掌握电路中各元件的作用 (2) 掌握静态工作点稳定电路静态工作点的计算方法 (3) 掌握静态工作点稳定电路微变等效电路的画法及动态参数的计算方法 ( 四 ) 晶体管单管放大电路的三种基本接法 1. 知识范围基本共集放大电路 基本共基放大电路 3
(1) 掌握基本共集放大电路的静态分析 ( 会计算静态工作点 ) 和动态分析 ( 会画微变等效电路 会计算动态参数 ), 通过动态参数的分析掌握共集放大电路的输入电阻 输出电阻和放大倍数的特点及共集放大电路的应用 (2) 了解共基放大电路的静态分析和动态分析 ( 五 ) 多级放大电路 1. 知识范围多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的分析 (1) 了解多级放大电路的耦合方式及相应耦合方式具有的优 缺点 (2) 掌握多级放大电路的静态分析 ( 会计算各级放大电路静态工作点 ) 和动态分析 ( 会画微变等效电路 会计算动态参数 ) 三 集成运算放大电路及其应用 ( 一 ) 差分放大电路 1. 知识范围零点漂移现象, 长尾式差分放大电路的组成 静态分析和动态分析, 差分放大电路的四种接法及各种电路的静态 动态分析 (1) 了解零点漂移现象的概念以及产生零点漂移现象的原因 (2) 掌握长尾式差分放大电路的组成及电路特点 引入差分放大电路的目的, 掌握差分放大电路的静态分析方法和动态分析方法 (3) 掌握差分放大电路的四种接法及各种电路的静态 动态分析 ( 二 ) 集成运算放大电路及其应用 1. 知识范围集成运算放大电路在理想情况时工作在线性区的特点 基本运算电路 (1) 掌握集成运算放大电路在理想情况时工作在线性区的特点 : 虚短和虚断 (2) 掌握反相比例运算电路输入 输出的关系及电路特点 (3) 掌握同相比例运算电路输入 输出的关系及电路特点 (4) 掌握反向求和 同相求和及加减运算电路输入 输出的关系, 掌握加减运算电路的设计 (5) 理解积分运算电路输入 输出的关系及输入输出波形的关系 4
(6) 了解微分运算电路输入 输出的关系及输入输出波形的关系 四 负反馈放大电路 ( 一 ) 反馈的基本概念及其判断 1. 知识范围反馈的基本概念 反馈放大电路的组成 反馈的分类 反馈有无的判断 正负反馈的判断 交直流反馈的判断 负反馈放大电路的基本组态和判断 (1) 了解反馈的概念, 理解反馈的组成及反馈的分类 (2) 掌握电路有无反馈的判断, 掌握正负反馈的判断 交直流反馈的判断 (3) 掌握负反馈放大电路的四种基本组态和判断 ( 二 ) 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 1. 知识范围负反馈放大电路的一般表达式 深度负反馈的实质 深度负反馈放大电路放大倍数及计算方法 (1) 理解负反馈放大电路的一般表达式 (2) 掌握深度负反馈的实质 (3) 掌握不同组态放大电路深度负反馈放大倍数的计算方法 ( 三 ) 负反馈对放大电路性能的影响 1. 知识范围负反馈对放大电路性能的影响 : 减小非线性失真, 提高放大倍数的稳定性, 改变输入 输出电阻, 展宽通频带等 放大电路引入负反馈的一般原则 (1) 掌握负反馈对放大电路性能的影响 (2) 掌握放大电路引入负反馈的一般原则 五 信号发生电路 ( 一 ) 正弦波振荡电路 1. 知识范围产生正弦波振荡的条件 正弦波振荡电路的组成 判断电路能否产生正弦波振荡的方法和步骤 RC 正弦波振荡电路 LC 正弦波振荡电路 5
(1) 了解产生正弦波振荡的条件 (2) 了解正弦波振荡电路的组成 (3) 掌握判断电路能否产生正弦波振荡的方法和步骤 (4) 掌握 RC 正弦波振荡电路的组成及电路的连接特点 振荡频率的计算 反馈电阻或集成运放反相输入端电阻的选择计算方法 (5) 掌握判断 LC 正弦波振荡电路能否产生正弦波振荡的方法 ( 二 ) 非正弦波振荡电路 1. 知识范围电压比较器 电压比较器的电压传输特性 矩形波发生电路 (1) 掌握电压比较器的三要素分析及计算方法 (2) 掌握电压比较器的电压传输特性画法 (3) 了解矩形波发生电路组成和工作原理 六 功率放大电路 ( 一 ) 功率放大电路概述 1. 知识范围功率放大电路的特点 功率放大电路的类型 功率放大电路的主要指标 (1) 了解功率放大电路的特点 (2) 理解功率放大电路的类型 (3) 掌握功率放大电路的主要指标 ( 二 ) 功率放大电路的分析 1. 知识范围甲类功率放大电路 乙类功率放大电路 消除交越失真的功率放大电路 OCL 功率放大电路静态分析 动态最大输出功率及转换效率的计算,OTL 功率放大电路静态分析 动态最大输出功率及转换效率的计算, 功率放大电路中晶体管的选择 (1) 了解甲类功率放大电路 乙类功率放大电路的工作特点 (2) 掌握消除交越失真的功率放大电路中各元件的作用 (3) 掌握 OCL 功率放大电路静态分析 动态最大输出功率及转换效率的计算 6
(4) 掌握 OTL 功率放大电路静态分析 动态最大输出功率及转换效率的计算 七 直流稳压电源 ( 一 ) 直流稳压电源的组成和各部分作用 1. 知识范围直流稳压电源的组成和各部分作用 理解直流稳压电源的组成和各部分作用 ( 二 ) 单相整流电路 1. 知识范围单相半波整流电路 单相桥式全波整流电路 (1) 掌握半波整流电路输出电压平均值和输出电流平均值的计算公式 了解电路的工作原理及波形分析 (2) 掌握桥式全波整流电路输出电压平均值和输出电流平均值的计算公式 了解电路的工作原理及波形分析 ( 三 ) 滤波电路 1. 知识范围电路组成 工作原理 主要参数 (1) 了解电路组成及电路的工作原理 (2) 掌握电容滤波电路输出电压平均值的计算公式及输出电流平均值的计算公式 ( 四 ) 稳压电路 1. 知识范围稳压二极管稳压电路 串联型稳压电路 (1) 了解稳压二极管稳压电路的组成 (2) 掌握各种串联型稳压电源的组成及各部分的组成元件 (3) 掌握各种串联型稳压电源输出电压最大值 最小值的计算方法 7
数字电子技术基础部分 一 数制与码制 1. 知识范围常用数制及其构成方法 不同数制之间的转换 二进制算术运算 几种常用的编码 (1) 理解十进制 二进制 八进制和十六进制的构成方法, 掌握不同数制间的相互转换 (2) 了解二进制的算术运算的特点 (3) 掌握原码 反码 补码的概念 (4) 掌握 8421BCD 码的构成, 了解其他二 - 十进制编码的构成, 了解格雷码 ASCII 码的构成 二 逻辑代数基础 ( 一 ) 逻辑代数的公式和定理 1. 知识范围逻辑变量的含义 逻辑代数的基本公式和常用公式 逻辑代数的三个基本定理 (1) 理解逻辑变量的含义 (2) 掌握三种基本逻辑运算和五种常用逻辑运算的逻辑符号 逻辑式和真值表 (3) 掌握逻辑代数的基本公式和常用公式 (4) 了解逻辑代数的三个基本定理 ( 二 ) 逻辑函数的表示方法和化简方法 1. 知识范围逻辑函数的表示方法, 公式化简法, 卡诺图化简法, 具有无关项的逻辑函数及其化简方法 (1) 理解逻辑函数的几种表示方法 : 真值表 逻辑式 逻辑图和波形图 (2) 掌握逻辑函数的几种表示方法之间的转换 (3) 掌握最小项的概念以及把逻辑函数化成最小项之和的方法 (4) 掌握逻辑函数的公式化简法 (5) 掌握逻辑函数的卡诺图表示法和卡诺图化简法 (6) 理解约束项和无关项的概念, 掌握具有无关项的逻辑函数的卡诺图化简法 三 门电路 8
1. 知识范围门电路的分类 CMOS 门电路 TTL 门电路 (1) 了解集成电路按制造工艺的分类和按集成度的分类 (2) 了解二极管 三极管和场效应管的开关特性 (3) 理解 CMOS 门电路和 TTL 门电路的输入特性和输出特性 (4) 掌握 OC 门 OD 门 三态门和 CMOS 传输门的逻辑符号和用法 四 组合逻辑电路 ( 一 ) 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 1. 知识范围组合逻辑电路的特点, 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 (1) 理解组合逻辑电路的特点 (2) 掌握组合逻辑电路的分析方法 (3) 掌握组合逻辑电路的设计方法 ( 二 ) 常用的组合逻辑电路 1. 知识范围编码器 译码器 数据选择器 加法器 数值比较器 (1) 理解编码的概念, 了解编码器和优先编码器的不同 (2) 理解优先编码器 74HC148 的应用 (3) 理解译码器的概念和 3-8 译码器 74HC138 的基本功能, 掌握用 74HC138 实现任意三变量组合逻辑函数的方法 (4) 理解数据选择器的概念和 74HC153 的基本功能, 掌握用 74HC153 实现任意三变量组合逻辑函数的方法 (5) 了解编码器 译码器和数据选择器的内部电路 (6) 了解加法器和数值比较器的基本功能 (7) 了解组合逻辑电路中的竞争 - 冒险现象 五 触发器 1. 知识范围 9
触发器的概念 触发器按触发方式的分类 三种触发方式的触发器的特性表和动作特点 触发器的特性方程 (1) 理解触发器的概念 (2) 掌握电平触发的触发器 脉冲触发的触发器 边沿触发的触发器的特性表和动作特点, 了解不同触发器的内部电路 (3) 掌握根据触发器的输入波形画输出波形 (4) 掌握 SR 触发器 D 触发器 JK 触发器和 T 触发器的特性方程 六 时序逻辑电路 ( 一 ) 同步时序电路的分析与设计 1. 知识范围时序电路的特点, 时序电路的分类, 同步时序电路的分析与设计 (1) 理解时序逻辑电路的特点和分类 (2) 掌握同步时序电路的分析方法 (3) 掌握同步时序电路的设计方法 (4) 了解异步时序电路的分析方法和设计方法 ( 二 ) 常用的时序逻辑电路 1. 知识范围寄存器 移位寄存器 计数器 (1) 了解寄存器 移位寄存器 计数器的内部电路和工作原理 (2) 理解寄存器和移位寄存器的概念, 理解移位寄存器 74LS194 的功能表和基本应用 (3) 理解计数器的概念和分类 (4) 掌握典型计数器芯片 74LS160 和 74LS161 的基本应用 (5) 掌握用 74LS160 和 74LS161 构成任意进制计数器的方法 (4) 了解用计数器和组合逻辑电路构成的顺序脉冲发生器和序列信号发生器 七 波形的产生和整形 ( 一 ) 施密特触发器 单稳态触发器和多谐振荡器 1. 知识范围 10
施密特触发器 单稳态触发器和多谐振荡器的概念和常用电路 (1) 理解施密特触发器 单稳态触发器和多谐振荡器的概念 (2) 了解由门电路构成的施密特触发器 单稳态触发器和多谐振荡器 (3) 了解集成施密特触发器和单稳态触发器的基本应用 ( 二 )555 定时器及应用 1. 知识范围 555 定时器的电路结构与功能,555 定时器构成的施密特触发器 单稳态触发器和多谐振荡器 (1) 理解 555 定时器的电路结构与功能表 (2) 掌握 555 定时器构成的施密特触发器电路及阈值电压和回差电压的计算 (3) 掌握 555 定时器构成的单稳态电路及脉冲宽度的计算 (3) 掌握 555 定时器构成的多谐振荡器及周期 频率和占空比的计算 11
Ⅲ. 模拟试卷及参考答案河北省普通高校专科接本科教育考试电子技术基础模拟试卷 ( 考试时间 :75 分钟 ) ( 总分 : 150 分 ) 说明 : 请在答题纸的相应位置上作答, 在其它位置上作答的无效 一 填空题 ( 本大题共 10 个空, 每空 2 分, 共 20 分 请在答题纸的相应位置上作答 ) 1. N 型半导体中少数载流子是 ( ) 2. 积分运算电路可以把方波转换成 ( ) 波 3. 在反馈电路中, 通常利用 ( ) 法来判断反馈的正负 4. 差分电路的差模信号是两个输入信号的 ( ) 5. 放大电路的输出电阻越 ( ), 则表明放大电路的带负载能力越强 6.(6A)16=( )10 7. TTL 三态门输出有三种状态 : 高电平 低电平和 ( ) 8. 一组逻辑变量的全部最小项之和恒等于 ( ) 9. SR JK D 和 T 四种触发器中, 唯有 ( ) 触发器存在输入信号的约束条件 10. 单稳态触发器的两个状态分别是稳态和 ( ) 二 单项选择题 ( 本大题共 20 小题, 每小题 2 分, 共 40 分 在每小题给出的四个备选项中, 选出 一个正确的答案, 并将所选项前的字母填写在答题纸的相应位置上 ) 1. 处于放大状态的三极管中三个电极电流的关系为 A. IC>IB>IE B. IB>IC>IE C. IC>IE>IB D. IE>IC>IB 2. 理想二极管加正向电压时, 二极管两端的电压为 A.0 B. 无穷大 C.<0 D.>0 3. 选用差分放大电路的原因是 A. 稳定放大倍数 B. 克服温漂 C. 减小输入电阻 D. 提高输出电阻 4. 在单相桥式整流电路中, 若有一只整流管虚焊, 则 A. 输出电压不变 B. 变为半波整流 C. 整流管烧坏 D. 无影响 12
5. 在输入量不变的情况下, 若引入反馈后, 则说明引入的反馈是负反馈 A. 输入电阻增大 B. 输出量增大 C. 净输入量增大 D. 净输入量减小 6. 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时, 输出基本不失真情况下, 负载上可 能获得的最大 A. 瞬时功率 B. 直流功率 C. 交流功率 D. 平均功率 7. 要实现输入电阻大 输出电流稳定应选择 负反馈 A. 电压串联 B. 电流串联 C. 电压并联 D. 电流并联 8. 用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是 2V 6V 2.2V, 则三个电极分别 是 A.(B C E) B.(C B E) C.(E C B) D.(E B C) 9. 晶体管工作在放大状态时, 发射结 集电结的工作情况为 A. 发射结正向偏置 发射结反向偏置 B. 发射结反向偏置 发射结正向偏置 C. 发射结正向偏置 发射结正向偏置 D. 发射结反向偏置 发射结反向偏置 10. 正弦波振荡电路必须包含放大电路 正反馈网络 和稳幅环节四部分功能电路 A. 整流电路 B. 调整电路 C. 取样电路 D. 选频网络 11. 在逻辑运算中,1+1 的结果是 A. 2 B. 10 C. 1 D. 0 12. 某十进制数的 BCD 码是 10000001, 则该十进制数是 A. 129 B. 81 C. -1 D. +1 13. 十进制 -13 的补码是 A. 01101 B. 00010 C. 11101 D. 10011 14. 某班有 40 名学生, 现用二进制数对这 40 名学生进行编码, 则至少需要二进制数 位 13
A. 5 B. 6 C. 8. 40 15. 下列哪种逻辑门电路可以实现线与功能 A. 与非门 B. OC 门 C. 或非门 D. 非门 16. 具有置 0 置 1 保持 翻转四种功能的触发器是 A. SR 触发器 B. JK 触发器 C. D 触发器 D. T 触发器 17. 下列哪种电路属于时序逻辑电路 A. 计数器 B. 编码器 C. 译码器 D. 数据选择器 18. 电源电压为 +12V 的 555 定时器, 组成施密特触发器,VCO 端悬空, 则该施密特触发器的回 差电压 VT 为 A. 3V B. 4V C. 4.5V D. 6V 19. 多谐振荡器有 个稳态 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 20. 相异为 1, 相同为 0 描述的是 A. 与逻辑 B. 或逻辑 C. 同或逻辑 D. 异或逻辑 三 分析 计算 化简 画图题 ( 本大题共 5 小题, 第 1 2 小题各 15 分, 第 3 4 5 小题各 10 分, 共 60 分 请在答题纸的相应位置上作答 ) 1. (15 分 ) 电路如图所示, 晶体管 =100, r b e=2kω, U BE Q=0.7V ( 1) 求出静态时的 U CE Q ( 2) 画出电路的微变等效电路 ( 3) 求出电路的 A u R i 和 R o 14
2.(15 分 ) 如图所示串联型稳压电路, 已知变压器副边电压有效值 U 2 为 20V, 稳压管 的稳定电压 U S=5V, R 1=R 2=R 3=200Ω 组成 (1) 说明整流电路 滤波电路 比较放大电路 基准电路 调整电路 采样电路各由什么元件 (2) 输出电压调节范围 Uomax,Uomin 3. (10 分 ) 把下列函数化简化简为最简与或式 Y(A,B,C,D)=Σm(1,7,9,11,12,13) 约束条件为 Σd(3,5,10,14,15) 4. (10 分 ) 分析电路, 列出真值表, 写出逻辑函数式并化简为最简与或式 5.(10 分 ) 说明下面触发器的触发方式, 画出输出端的波形 ( 设触发器初态为 0) 15
四 设计题 ( 本大题共 3 小题, 第 1 小题 15 分, 第 2 小题 10 分, 第 3 小题 5 分, 共 30 分 请在答题纸的相应位置上作答 ) 1. (15 分 ) 利用单个运算放大器设计加减运算电路, 实现运算 uo=5ui1-5ui2-4ui3, 要求反馈电阻取 100 kω, 其余电阻在 10kΩ 到 200 kω 范围内选择 2. (10 分 ) 已知某函数的真值表如下, 试用 74HC153 实现该函数, 写出必要步骤, 并画出电路, 图中 153 的地址输入端 A1A0 已指定 3. (5 分 ) 用两片 74160 及少量与非门组成 24 进制计数器, 计数范围 0-23, 要求用清零法 16
电子技术基础参考答案 一 填空题 ( 每空 2 分, 共 20 分 ) 1. 空穴 2. 三角 3. 瞬时极性 4. 差 5. 小 6. 106 7. 高阻态 8. 1 9. SR 10. 暂稳二 单项选择题 ( 本大题共 20 小题, 每小题 2 分, 共 40 分 ) 1-5 DABBD 6-10 CBCAD 11-15 CBDBB 16-20 BABAD 三 分析 计算 化简 画图题 ( 共 60 分 ) 1. (15 分 ) ( 1) 求出静态时的 U CE Q ------------------------------( 6 分 ) U I BQ CQ CEQ R I b1 EQ Rb1 R U = CC b2 V BQ U V - I CQ CC -U R e 2V BEQ ( Rc + Re = 1.3mA ) = 4.2V ( 2) 画出电路的微变等效电路 --------------------------( 3 分 ) ( 3) 求出电路的 A u R i 和 R o Rc // RL Au -β -125 -----------------------------------(2 分 ) r be R R R // r 1.35kΩ -----------------------------------(2 分 ) i b1 // b2 be Ro=Rc=5kΩ ----------------------------------(2 分 ) 2. (15 分 ) (1) 电路中各部分的组成元件为 : 整流电路 :VD1~VD4 滤波电路 :C 比较放大电路 :A 17
基准电路 R VS 调整电路 :VT 采样电路 R1 R2 R3 ------------------------------(7 分, 整流电路 2 分, 其他 1 分 ) (2) 输出电压调节范围 Uomax,Uomin U U Omin Omax R1 R2 R3 US R2 R3 R1 R2 R3 US R 3 7.5(V) 15(V) ------------------------(8 分 ) 3. 卡诺图如图所示 ----------------------(6 分 ) Y D AB ---------------------------------(4 分 ) 4. Y ( A B ( BC')')' ( A B)' BC' ( AB A' B') BC' ABC' -----------------------(6 分 ) 真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 18
0 1 1 0 ---------------------(4 分 ) 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 5. 触发方式为脉冲触发 -------------------------------------------------------------------------------(4 分 ) ---------------------(6 分 ) 四 设计题 ( 共 30 分 ) 1. 解 : 根据题意,UI1 应接到运放的同相输入端,UI2 和 UI3 应接到运放的反相输入端, 并须在 同相端接一补偿电阻, 如图下图所示 ------------------(5 分 ) 当满足运放的同相端接的电阻和反相端接的电阻对称时, 上图输入输出的关系为 : Uo R R R R R R f f f UI1 UI 2 UI 3 -------------------(2 分 ) 1 2 3 已知 R f 取 100kΩ, 则其他电阻取值如下 : 19
Rf 5, R1 R1 20k Rf 5, R2 R2 20k Rf 4, R3 R3 25k R2 // R3 // Rf R1 // R4, R 4 20k -----------------(8 分, 每个阻值 2 分 ) 2. Y A' B' C A' BC' AB' C' AB 0 令 D0 C, D1 D2 C', D3 0 --------------------------------------(6 分 ) 电路如图 ------------------(4 分 ) 3. 电路如下图 --------------------(5 分, 错一处扣 1 分 ) 20
第二部分 : 通信原理 Ⅰ. 考试说明 一 内容概述与总要求 通信原理 考试是为河北省高等教育学校招收通信工程专业专科接本科学生而实施的入学考试 应考者应具备必要的电子线路 数字电路 信号与系统等课程的知识 通信原理 主要介绍通信系统的基本原理和基本分析方法 它不是针对具体的哪一种通信方式, 而是从各种通信方式中概括出一般的模型, 针对这个模型来讨论通信系统的组成 通信系统的工作原理和通信系统的性能指标 以模拟通信系统为基础, 重点介绍数字通信, 包括数字基带传输 数字频带传输 模拟信号的数字传输 数字信号的最佳接收 差错控制编码 同步技术等 通信原理 课程要求: 通过本课程的学习, 使应考者了解和掌握通信系统的分类 性能指标 基本原理和分析方法 ; 掌握模拟和数字通信系统的组成 调制和解调原理及性能 ; 掌握数字信号基带传输和频带传输的基本技术 模拟信号数字传输系统的基本原理 同步原理和纠错编码的基本概念 在全面系统的基础上理解并掌握基本概念 基本知识 基本方法, 具有通信基础知识解决实际问题的能力 二 考试形式与试卷结构考试采用闭卷 笔试形式, 全卷满分为 150 分, 考试时间为 75 分钟 试卷包括选择题 填空题 简答题和综合题 ( 含计算, 画图等题型 ) 选择题是四选一型的单项选择题 ; 填空题只要求直接填写结果, 不必写出计算过程 ; 简答题写出文字说明 ; 应用题应写出文字或图形说明及演算步骤 选择题 填空题和简答题分值合计为 90 分 其余类型题目分值合计为 60 分 Ⅱ 知识要点和考核要求 一 绪论 1. 知识范围通信系统组成 通信系统的分类及通信方式 信息及其度量 主要性能指标 (1) 掌握模拟通信与数字通信系统的定义 模型及各模块的作用 优缺点 (2) 掌握通信系统分类 : 按调制方式分类 按信号特征分类 按传输媒质分类 按信号复用方 21
式分类 按工作波段分类 掌握通信方式的分类 (3) 理解并掌握信息量的概念 单位 计算及应用 ; 理解并掌握熵的概念及离散信源熵的计算 (4) 理解并掌握通信系统主要性能指标 : 有效性和可靠性 ; 理解并掌握模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性有哪此量来衡量 (5) 理解并掌握码元传输速率 信息传输速率 频带利用率 误码率 误信率的概念及计算 二 随机信号分析 ( 一 ) 平稳随机过程 1. 知识范围 随机过程的数字特征 广义平稳随机过程概念平稳随机过程的相关函数平稳随机过程的功率 谱密度 (1) 了解随机过程的数字特征 : 均值 方差及相关函数的物理意义 ; (2) 了解广义平衡随机过程的定义及相关函数的特点 ; (3) 了解平稳随机过程的相关函数与功率谱密度的关系 ; ( 二 ) 高斯随机过程 1. 知识范围高斯随机过程的定义窄带高斯随机过程的概念正弦波加窄带高斯过程白噪声 (1) 了解窄带平稳高斯随机过程的正交表示及其正交分量的统计特性 ; (2) 了解窄带平稳高斯随机过程的包络和相位的统计特性 ; (3) 了解正弦波加窄带高斯过程的包络和相位的统计特性 : (4) 掌握白噪声的概念以及带限白噪声的功率计算 ( 三 ) 随机过程通过线性系统 1. 知识范围平稳高斯过程通过线性系统后输出随机过程的数字特征与输入随机过程的关系 ; (1) 了解平稳高斯过程通过线性系统后仍为高斯过程 ; (2) 了解平稳高斯过程通过线性系统后仍为平稳过程 ; (2) 了解线性系统输出随机过程功率谱密度的计算方法 三 信道 22
( 一 ) 信道的数学模型 1. 知识范围 信道的定义 分类 调制信道与编码信道的组成恒参信道的特点及其对信号的影响 随参信道的特点及其对信号的影响信道的加性噪声 (1) 了解信道的定义 分类 ; (2) 理解调制信道及编码信道模型 ; (3) 掌握恒参信道的特点及其对信号的影响 ; (4) 理解随参信道的特点及其对信号的影响 ; (5) 理解分集接收的原理及其作用 ; (6) 理解并能区分加性噪声和乘性噪声 ; (7) 解加性噪声的来源及特点 ( 二 ) 信道容量 1. 知识范围信道容量的定义决定信道容量的要素 ; (1) 理解信道容量的定义 (2) 了解离散信道的信道容量 ; (3) 掌握连续信道的信道容量的三要素及计算 ; 四 模拟调制系统 ( 一 ) 幅度调制的原理及抗噪性能 1. 知识范围调制的定义和分类 AM 调制原理及抗噪性能 DSB 调制原理及抗噪性能 SSB 调制原理及抗噪性能 VSB 调制原理 (1) 掌握调制的定义 目的和分类 (2) 掌握 AM DSB SSB 的调制 解调模型, 调制前后的波形图及频谱图, 调制信号的时域表示及带宽 ; (3) 了解 VSB 的调制模型 残留边带滤波器的设计 带宽 ; (4) 掌握相干解调下 DSB SSB 的抗噪性能分析方法, 掌握输入信噪比 输出信噪比 制度增 23
益的计算 ; (5) 理解非相干解调时 AM 的调制制度增益的计算 ; (6) 掌握门限效应概念 ( 二 ) 调频系统原理及抗噪性能 1. 知识范围 角度调制的基本概念 调频波与调相波的数学模型 ; 调频信号的抗噪性能 (1) 掌握角度调制的基本概念 : 瞬时相位 瞬时相应偏移 瞬时频率 瞬时频率偏移 ; (2) 掌握 FM 信号调频指数的物理意义并计算 ; (3) 掌握 FM 信号的最大频偏 带宽的计算 ; (4) 了解 FM 信号解调时输入信噪比和输出信噪比计算 ; (5) 理解 FM 信号解调中的门限效应 ; (6) 掌握各种模拟调制系统带宽 抗噪性能的比较 ( 三 ) 频分复用 1. 知识范围复用的概念及分类,FDM 产生原理及带宽的计算 (1) 频分复用的概念 ; (2) 频分复用系统的组成框图和工作原理 ; (3) 频分复用信号总带宽的计算 五 数学基带传输系统 1. 知识范围数字基带信号及其频谱特性基带传输的常用码型无码间干扰的基带传输特性眼图部分响应系统时域均衡 (1) 了解单极性不归零码 双极性不归零码 单极性归零码 双极性归零码的时域波形及特点 ; (2) 了解数字基带信号频谱的组成 ; (3) 掌握单极性二进制序列的功率谱密度的特点及第一过零点带宽的计算 ; (4) 掌握双极性二进制序列的功率谱密度的特点及第一过零点带宽的计算 ; (5) 掌握传输码的码型选择原则及 AMI 码 HDB 3 码编译码规则 ; 24
(6) 掌握数字基带信号传输系统的组成及各部分功能 ; (7) 掌握码间干扰产生的的概念和产生的原因 ; (8) 理解并掌握奈奎斯特第一准则并会判断系统有无码间干扰, 理想低通传输特性的特点, 理解升余弦滚降传输特性的特点 ; (9) 掌握无码间干扰的基带传输特性的判定方法 ; (10) 了解最佳门限电平的概念, 掌握基带传输系统最佳门限电平的选取 ; (11) 了解眼图的作用及与码间串扰 噪声的关系 ; (12) 了解部分响应系统的特点 (13) 了解时域均衡的作用 六 数字带通传输系统 1. 知识范围二进制振幅键控 (2ASK) 二进制移频键控 (2FSK) 二进制移相键控 (2PSK) 与二进制差分相位键控 (2DPSK) 二进制数字调制系统的性能比较多进制数字调制系统 (1) 掌握带通传输系统定义 (2) 掌握 2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK 调制的产生 各种解调框图工作原理与各点信号的数学模型 ; (3) 掌握 2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK 波形图 功率谱图及带宽 (4) 了解 2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK 的误码率与信噪比的关系 ; (5) 掌握从误码率 频带宽度 对信道特性变化的敏感性三方面对二进制数字调制系统的性能比较 ; 掌握在相同信噪比的情况下,2ASK 2FSK 2PSK 系统的误码率大小 ; (6) 了解多进制数字调制的优缺点及带宽大小 七 模拟信号的数字传输 1. 知识范围 抽样定理 模拟信号的量化脉冲编码调制 (PCM) 增量调制 ( M) 时分复用 (1) 理解低通模拟信号抽样定理, 什么是自然抽样和平顶抽样以及怎样在接收端进行恢复 ; (2) 掌握低通信号 带通信号抽样速率的计算 ; (3) 了解脉冲振幅调制 (PAM) 的原理 ; (4) 掌握非均匀量化的目的, 非均匀量化实现步骤 ; 25
(5) 理解自然二进码 折叠二进码的编码规则 ; (6) 掌握 13 折线 A 律 PCM 编码的规则 译码规则及误差的计算 ; (7) 掌握 PCM 信号的码元速率和带宽的计算 ; (8) 掌握 PCM 编码与均匀量化的线性编码的转换 ; (9) 理解增量调制的基本原理 ; (10) 理解增量调制的过载特性与动态编码范围 ; (11) 理解增量调制避免过载的条件 ; (12) 掌握各种模拟调制系统带宽 抗噪性能的比较 (13) 掌握时分复用 PCM 系统的原理,PCM30/32 路制式基群帧结构 ; (14) 掌握时分复用 PCM 信号带宽的计算八 数字信号的最佳接收 1. 知识范围最佳接收准则最佳接收机匹配滤波器最佳基带传输系统 (1) 了解最大似然准则的含义 ; (2) 了解二进制确知数字信号的最佳接收机框图及物理意义 (3) 了解先验概率对误码率的影响 ; (4) 理解二进制确知信号的最佳形式 ; (5) 理解解匹配滤波器及最佳基带传输系统定义 (6) 了解最佳基带传输系统的组成及理想信道下最佳基带传输系统的特点, 九 差错控制编码 1. 知识范围纠错编码的基本原理线性分组码循环码 (1) 了解码长 码重 码距和最小码距的概念 ; (2) 理解分组码的检错 纠错能力与最小码距的关系 ; (3) 理解奇偶校验码的检错原理及其检错能力 ; (4) 恒比码的检错原理及其检错能力 ; (5) 正反码的检错 纠错原理及其检错 纠错能力 ; (6) 了解线性分组码的定义及特点 ; 26
(7) 了解监督矩阵和生成矩阵的概念 : (8) 理解线性分组码的编码原理 ; (9) 了解循环码的特点 ; 生成多项式的概念 ; (10) 理解循环码的编码原理 ; 十 同步原理 1. 知识范围载波同步 码元同步 群同步 (1) 了解同步的分类 ; (2) 理解载波同步与作用 ; (3) 了解载波相位误差对解调性能的影响 ; (4) 了解插入导频法实现载波同步的框图及工作原理 ; (5) 了解平方变换法和平方环法的原理 ; (6) 了解正交环法的框图及工作原理 ; (7) 理解载波同步系统的性能指标 ; (8) 了解位同步的概念与作用 ; 位同步误差对解调性能的影响 ; (9) 了解群同步的概念及插入方法 27
Ⅲ. 模拟试卷及参考答案河北省普通高校专科接本科教育考试通信原理模拟试卷 ( 考试时间 :75 分钟 ) ( 总分 :150 分 ) 说明 : 请在答题纸的相应位置上作答, 在其它位置上作答的无效 一 单项选择题 ( 本大题共 10 小题, 每小题 3 分, 共 30 分 在每小题给出的四个备选项中, 选出一个正确的答案, 并将所选项前的字母填涂在答题纸的相应位置上 ) 1. 在通信系统的简化模型的组成中, 将信息转化为原始电信号的是 ( ) A. 信息源 B. 发送设备 C. 接受设备 D. 噪声源 2. 用 10KHz 的正弦信号调制 100MHz 的载波, 若最大频偏为 50KHz, 则产生 FM 波的带宽 为 ( ) A.20KHz B.50KHz C.100KHz D.120KHz 3. 载波同步系统的主要性能指标是 ( ) A. 建立时间快和保持时间长 B. 高效率和高精度 C. 高效率和建立时间快 D. 高精度和保持时间长 4. 模拟信号解调的 门限效应 有可能出现在 ( ) 信号的解调中 : A. 包络检波时的 FM B. DSB C. 相干解调时的 AM D. 相干解调时 FM 5. 在 ASK PSB FSK DPSK 数字调制中, 可靠性由高到低的顺序为 ( ) A. 2ASK 2PSK 2DPSK 2FSK B. 2PSK 2DPSK 2ASK 2FSK C. 2PSK 2DPSK 2FSK 2ASK D. 2DPSK 2PSK 2FSK 2ASK 6. 语音信号数字化采用非均匀量化的目的是 ( ) A. 增加信噪比 B. 减小误码率 C. 减小信号畸变 D. 均衡信噪比 7. 一个均值为零的平稳高斯窄带噪声, 它的包络一维分布服从 ( ) A. 高斯分布 B. 均匀分布 C. 瑞利分布 D. 莱斯分布 8. 下列哪一组波形的信号最适合二进制最佳接收系统 ( ) 28
9. 下列哪种方式属于非线性调制 ( ) A.FM B.DSB C.VSB D.SSB 10. 相对于二进制数字调制而言, 多进制数字调制的优缺点是 ( ) A. 频带利用率高, 抗噪性能好 B. 实现简单, 各方面性能都好 C. 有效性好, 可靠性差 D. 可靠性好, 有倒 π 现象 二 填空题 ( 本大题共 15 个空, 每空 2 分, 共 30 分 将答案填写在答题纸的相应位置上 ) 1. 按照信号的复用方式, 通信系统可以分为 和码分复用三种 2. 某信源由 4 个独立符号 A,B,C,D 组成, 若符号概率分别为 1/8,1/8,1/4,1/2, 则该信源的熵为 bit/ 符号 ; 若要使该信源的熵达到最大值, 则符号的概率应满足 ------------ ---- 的 条件 3. 将模拟信号变成数字信号, 需要经过抽样 ------------ 和 三个过程 4. 普通调幅波可以采用包络检波而不失真的条件是 5. 数字通 信系统中, 同步包括 --- ------------ 和网同步四种 6. 在数字基带通信中, 可通过眼图衡量系统性能 眼图中央的横轴位置对应 --- ---------- ----------- 7. 广义信道可分为调制信道和信道 8. 为检测 e 个错码, 要求最小码距 d 为 ------------ 9. 奇偶监督码能够检测 10 R ( ) 表示的是该随机过程的 功率 三. 简答题 ( 本大题共 3 小题, 每小题 10 分, 共 30 分 请在答题纸的相应位置上作答 ) 1. 增量调制中出现过载现象的原因是什么, 怎样防止这种现象发生 2. 通信系统的两个主要性能指标是什么? 模拟通信系统和数字通信系统分别用什么来衡量? 3. 传输码的选码原则是什么? 四. 综合题 ( 本大题共 4 小题, 每小题 15 分, 共 60 分 将解答的主要过程 步骤和答案填写在答题纸 的相应位置上 ) 29
1. 已知某信道带宽为 2400Hz, 求接收端信噪比为 1023 时的信道容量, 若要求信道能传输 4800bps 的数据, 则接收端要求的最小信噪比为多少? 2 已知数字基带传输系统的传输函数 H(f) 如图所示 H(f) 1 0.5 0 αf0 f0 αf0 f (1) 试判断该系统能否实现无码间干扰传输? (2) 该系统无码间串扰的最高码元传输速率是多少? 这时系统频带利用率为多大? 3. 设 PCM 系统中信号的最高频率为 4 khz, 抽样频率为 8kHz, 用 8 位编码 (1) 设某时刻输入信号抽样值为 -956 量化单位, 试将它按照 A 律 13 折线压缩特性编成 8 位 PCM 码 (2) 如果是 10 路信号复用, 求传输此复用信号所需的奈奎斯特带宽 4. 已知数字信息, 码元速率为 800 波特, 载波频率为 800Hz, 请分别画出 2ASK 2PSK 和 2DPSK 的波形 通信原理参考答案 ( 考试时间 :75 分钟 ) ( 总分 :150 分 ) 一 单项选择题 ( 本大题共 10 小题, 每小题 3 分, 共 30 分. 在每小题给出的四个备选项中, 选出一个正确的答案, 并将所选项前的字母填涂在答题纸的相应位置上 ) ADAAC DCBAC 二 填空题 ( 本大题共 10 小题, 共 15 个空, 每空 2 分, 共 30 分. 将答案填写在答题纸的相应位置上 ) 1. 时分复用 ; 频分复用 2.1.75; 独立等概 3. 量化 ; 编码 30
4. m( t) A0 ; max 5. 载波同步 ; 位同步 ; 群同步 6. 判决门限 ------------ 7. 编码信道 8.d ( e + 1 9. 奇数个错码 10. 直流功率 三. 简答题 ( 本大题共 3 小题, 每题 10 分, 共 30 分. 将答案填写在答题纸的相应位置上 ) 1.(1) 信号上升过快 ---- 不可改变因素 ; (2 分 ) (2) 取样速率慢 ------ 可变因素 ; (2 分 ) (3) 量化台阶 σ 太小 ----- 但不能太大. (2 分 ) 止防过载现象的方法 : 提高取样速率 (4 分 ) 2. 有效性和可靠性 ;(4 分 ) 模拟通信系统分别用传输带宽和输出信噪比来衡量,(3 分 ) 数字通信系统的有效性用有效性来衡量, 可靠性用差错率来衡量 (3 分 ) 3. (1) 不含直流, 且低频分量尽量少 ;(2 分 ) (2) 应含有丰富的定时信息 ;(2 分 ) (3) 功率谱主瓣宽度窄, 以节省传输频带 ;(2 分 ) (4) 不受信源统计特性的影响 ;(2 分 ) (5) 具有内在的检错能力 ;(1 分 ) (6) 编译码简单 (1 分 ) 四. 综合题 ( 本大题共 4 小题, 每小题 15 分, 共 60 分. 将解答的主要过程 步骤和答案填写在答题纸的相应位置上 ) 1 S 1024 (10 分 ) C B log2 1 2400log2 24000 ( b / s) N S S 4800 2400 log2 1 1 (5 分 ) N N 2.(1) 字基带传输系统的等效带宽为 f0 的理想低通形式 ( 或用奈奎斯特第一准则进行判决 ), 能实现无码间干扰传输 (5 分 ) (2) 该系统无码间串扰的最高码元传输速率是 2f 0 (B) (5 分 ) 31
频带利用率 R B B 2 f 0 (1 a) f 0 2 1 a (5 分 ) 3.(1) -956<0, 所以 C1=0;(3 分 ) 956 在 512~1024 之间, 为第 7 段, 所以 C2C3C4=110;(3 分 ) 956 512 13 32, 所以 C5C6C7C8=1101;(3 分 ) (2)R=8*8*10=64kb/s (3 分 ) B=R/2=32kb/s (3 分 ) 4. 2ASK 2PSK 和 2DPSK 每个波形各 (5 分 ). a n 1 0 1 1 0 1 0 载波 2PSK 2DPSK 2ASK 32