模拟电子技术常用的测试仪器（表）有哪些？

三阶系统的模拟

  一、实验目的

  1．在电子模拟器上建立数学模型方法。

  2．三阶系统的阶跃响应性能指标超调量σ%与系统开环增益K的关系。

  二、实验内容

  1．模拟器上排出系统的模拟运算电路。

  2．按阶跃响应的不同指标：σ%=5%、σ%=50%和临界稳定调整并确定相应的开环增益K值。

  三、实验准备的主要内容

  1．计算σ%=5%、σ%=50%及临界稳定时系统相应开环增益K值。

  提示：先做出系统的根轨迹，再由σ%→ξ→arccosξ=β→K；由根轨迹与虚轴交点确定临界增益

  2．由给定的系统结构图，自行设计系统的模拟运算电路图。

  根据结构图给定的参数及计算出的开环增益K，选配模拟运算电路的参数R及C(见下表)。

技术指标	开环增益	临界增益	运算放大器的R、C之值
σ%=5%
σ%=50%

  四、实验设备

  电子模拟器一台

  慢扫描示波器一台

  双线笔录仪一台(非必备仪器)

  元器件接插件若干个

（1）通过PhET在线仿真模拟和Material studio 软件对H2O,CO2,SO2,XeF2的结构进行优化，分别将各自利用PhET和Materials Studio 模拟计算最优构型时的参数设置及输出结果填入下列各自表中，并解释说明H2O,CO2,SO2,XeF2真实分子的分子结构为什么不一致。 （2） 利用MS计算时需要阐述计算过程中用到的计算模块，并标明模拟过程中的参数设置，模拟步骤，以及模拟前后的截屏图片。 （3）将模拟计算的整个内容整理成一个上机报告，以WORD文件格式保存上机报告，在附件中以压缩文件的格式上传，文件名的统一命名格式是：2017年秋季-计算化学上机测试报告-学号 表1 利用PhET在线仿真的参数设置和计算结果 学号： 姓名： 仿真模拟时间： 模拟分子的分子式AXnEm 成键电子对数（X） 孤电子对数（E） 分子结构的形状描述 电子结构的形状描述 键角 分子形状仿真结果（截图） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 表2 利用MS模拟计算的参数设置和计算结果 学号： 姓名： 仿真模拟时间： 模拟真实分子的分子式 成键电子对数（X） 孤电子对数（E） 分子结构的形状描述 电子结构的形状描述 键角 键长 分子形状仿真结果（截图） H2O 　 　 　 　 　 　 　 CO2 　 　 　 　 　 　 　 SO2 　 　 　 　 　 　 　 XeF2

发光二极管的特性测试

  实验目的

  (1)通过实验，了解发光二极管(LED)的发光原理和相关特性；

  (2)掌握发光二极管(LED)的特性参数的测量方法。

  实验内容

  (1)测试LED的P—I特性；

  (2)测试LED的模拟调制特性；

  (3)测试LED的调制带宽。

  实验设备器材

  (1)正弦波信号发生器  1台

  (2)方波脉冲发生器  1台

  (3)直流稳压电源  1台

  (4)光功率计  1台

  (5)毫安表  1只

  (6)万用表  1只

  (7)带尾纤的发光二极管  1只

  (8)可变电阻、阻容元件及晶体管等元件多只

  实验原理

  光纤通信中的有源光电子器件主要涉及光的发送和接收，发光二极管(LED)和半导体激光二极管(LD)是最重要的光发送器件，PIN光电二极管和APD光电二极管则是最重要的光接收器件。

  发光二极管(LED)是一种直接注入电流的电致发光器件，其半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时发射出光子，属自发辐射跃迁。LED为非相干光源，具有较宽的谱宽(30～60nm)和较大的发射角(≈100°)，常用于低速、短距离光传输系统。

  1．LED的结构与原理

  发光二极管由P型和N型半导体组合而成。其结构示意如下图所示。实际是将PN结管芯烧结在金属或陶瓷底座上，然后用透明环氧树脂封装而成。

 

  其工作原理是，当PN结加上正向电压时，结区势垒降低，P区的空穴载流子p向N区扩散，N区的电子n向P区扩散，p与n在PN结区相遇复合，从而释放能量而发光。

  制作发光二极管的材料很多，主要有直接带(直接跃迁)材料GaAs、GaN和ZnSe，间接带(间接跃迁)材料GaP以及利用窄禁带的直接带材料GaAs与宽禁带的间接材料GaP生长的混晶GaAs_1-xP_x。这种混晶的好处是可以得到比原来直接带更宽的禁带，同时仍然保持直接带性质的新三元化合物材料。显然，E_g越宽，释放能量越大，发光波长越短。但当某种材料具有不同掺杂时，可发出不同颜色的光。如GaP掺Zn与氧时可发出0.7μm的红光，而GaP掺Zn与氮时则发出0.56μm的绿光。

  2．LED的P-I特性与发光效率

  下图是LED的P—I特性曲线。LED是自发辐射光，所以P—I曲线的线性范围较大。

 

  发光效率是描述LED电光能量转换的重要参数，发光效率可分为功率效率和量子效率。功率效率定义为发光功率和输入电功率之比，以仉表示。量子效率分为内量子效率和外量子效率。内量子效率定义为单位时间内辐射复合产生的光子数与注入PN结的电子—空穴对数之比。外量子效率定义为单位时间内输出的光子数与注入到PN结的电子—空穴对数之比。

  3．LED的光谱特性

  LED没有光学谐振腔选择波长，它的光谱是以自发辐射为主的光谱，下图为LED的典型光谱曲线。发光光谱曲线上发光强度最大处所对应的波长为发光峰值波长λ_P，光谱曲线上两个半光强点所对应的波长差△λ为LED谱线宽度(简称谱宽)，其典型值在30～40nm之间。由图可以看到，当器件工作温度升高时，光谱曲线随之向右移动，从λ_P的变化可以求出LED的波长温度系数。

 

  4．LED的调制特性

  当在规定的直流正向工作电流下，对LED进行数字脉冲或模拟信号电流调制，便可实现对输出光功率的调制。LED有两种调制方式，即数字调制和模拟调制，下图示出这两种调制方式。调制频率或调制带宽是光通信用LED的重要参数之一，它关系到LED在光通信中的传输速度大小，LED因受到有源区内少数载流子寿命的限制，其调制的最高频率通常只有几十兆赫兹，从而限制了LED在高比特速率系统中的应用。但是，通过合理设计和优化的驱动电路，LED也有可能用于高速光纤通信系统。调制带宽是衡量LED的调制能力，其定义是在保证调制度不变的情况下，当LED输出的交流光功率下降到某一低频参考频率值的一半时(-3dB)的频率，就是LED的调制带宽。

 

阅读以下说明，回答问题 1 至问题 3，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 小张到软件公司毕业实习，被分配到测试组参与一个电子商务系统开发项目的测试工作。

【问题 1】 (7 分〉 小张跟着指导教师对一个软件模块进行测试。为了完成这个测试，指导教师设计了 辅助模块去模拟与被测模块相关的其他模块。其中( 1 )模块用于模拟被测试模块的上一级模块，相当于被测模块的主程序，( 2 ) 模块用于模拟被测模块工作过程中所调用的模块。 在这个模块的测试中，小张设计测试用例完成了模块测试 5 个方面的任务，其中; (3)是对数据类型说明、初始化、默认值等方面的问题进行测试，并测试全局数据对模块的影响; (4)能够发现由于计算错误、不正确的判定或不正常的控制流而产生的错误; (5)主要是对参数表、调用子模块的参数、全局变量、文件I/O操作进行测试; (6)是检查模块在工作中发生了错误，其中的出错处理设施是否有效: (7)检查在限制数据处理而设置的边界处，测试模块是否能够正常工作。 【问题 2 】 (3 分〉 在集成测试中，小张采用增量式集成测试法，在自顶向下集成方式的广度优先策略中，如图 3-1 模块结构的广度优先顺序为(8)。集成测试过程有两个重要的里程碑，它们是(9)、 (10)。【问题 3】（5分） 软件系统中关于电话号码是这样设定的：电话号码由地区码、前缀和后缀 3 部分组成。地区码由空白或 4 位数字组成；前缀是非 "0" 或非 "1" 开头的 3 位数字:后缀是4 位数字。测试小组设计了等价类，如表 3-1 所示。请根据题目说明及表 3-1 ，填补空(11)～(15)。 表 3-1 电话号码输入等价类表

SPOC实验13 数据处理与图表制作 作业 1 使用工作簿文件“Excel17825.xlsx”中的工作表“源数据表”中的数据创建数据透视表，行标签为部门，列标签为学历，统计各部门各学历的平均基础工资。要求：将数据透视表放置于新工作表中，并将该工作表命名为“数据透视表”。 使用工作簿文件“Excel17825.xlsx”中的工作表“源数据表”中的数据创建数据透视图，按职务查看平均基本工资、工龄工资、基础工资。要求：将数据透视图放置于新工作表中，并将该工作表命名为“数据透视图”。 某电子公司对某电子产品进行本量利分析，该电子产品销售单价为每件49元，成本价为每件31元，如果希望获得的利润值为15000，请测算销量为多少时能够达到预定的利润目标？要求使用单变量求解，在工作簿文件“Excel17825.xlsx”中的工作表“单变量求解”中进行计算，并将计算结果放置于该工作表中的指定位置。 提示：（利润＝（单价－成本）* 销量） 某人想买住房，需要向银行贷款50万，还款年限为5年，贷款年利率根据国家经济的发展会有调整，假设贷款年利率的浮动空间为3%至6%，请计算不同贷款年利率下每月的还款额。要求使用单变量模拟运算表，在工作簿文“Excel17825.xlsx”中的工作表“单变量模拟运算表”中进行计算，并将计算结果放置于该工作表中的指定位置。 某人想买汽车，需要向银行贷款50万，贷款年利率根据国家经济的发展会有调整，假设贷款年利率的浮动空间为3%至6%，请计算不同利率下还款期限为3年、5年、7年、9年时，每月等额还款的金额。要求使用双变量模拟运算表，在工作簿文件“Excel17825.xlsx”中的工作表“双变量模拟运算表”中进行计算，并将计算结果放置于该工作表中的指定位置。 ( 21分 ) 互评模块

题目来源：1月6日上午湖南省长沙市面试考题

试讲题目

1.题目：钠的性质

2.内容：

金属钠(sodium)的化学性质很活泼，在化学反应中，钠原子很容易失去最外层的一个电子，形成钠离子

钠离子的形成

1.观察下列实验，并将观察到的现象及所得结论填入表2-3。

【实验1】取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切去一端的表层，观察表面的颜色;将其放置在空气中，观察表面颜色的变化。

【实验2】将一小块金属钠放在石棉网上加热，观察实验现象。

【实验3】向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞溶液，然后投入一小块(约绿豆粒般大小)金属钠，观察实验现象。

表2-3钠的性质实验

2.根据上述反应中钠元素化合价的变化情况，总结钠的性质。

观察与思考

钠是一种银白色金属，质软，密度为0.97g·cm-3，熔点为97.8℃。

钠单质能够与许多非金属单质、水等物质发生反应，反应中钠失去电子，表现出还原性。

2Na+H2O==2NaOH+H2↑

金属钠露置在空气中与氧气反应，生成白色的氧化钠;钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠。因此，实验室常将钠保存在煤油中。

4Na+O2==2Na2O

2Na+O2==(点燃)Na2O2

3.基本要求：

(1)让学生了解钠的物理化学性质，尤其是要掌握钠与水的反应。

(2)教学过程中若需要实验或者教具进行语言模拟演示即可。

(3)要求配合教学内容有适当板书设计。

(4)请在10分钟内完成试讲。

答辩题目

1.请你说明这堂课的设计思路?

2.如果金属钠燃烧，应该如何灭火?

现代科学家运用电子计算机解决了数学运算、工程设计和科学实验中的一些难题，这表明电脑( )。

A．可以模拟人脑的某些功能

B．具有思维的属性

C．可以代替人脑的一部分活动

D．可以完全取代人脑

现代科学家运用电子计算机解决了数学运算、工程设计和科学实验中的一些难题，这表明电脑

A．可以代替人脑的一部分活动

B．具有思维的属性

C．具有能动性、创造性

D．可以模拟人脑的某些功能