基于CPLD的正弦波/方波互换电路及实验

针对信号发生芯片组成的信号发生器波形单一,幅值、频率等参量不便调节,且信号峰峰值不能满足磁通门的激励信号对峰峰值的要求的缺点,采用数字芯片CPLD为核心元件构建大信号幅值的正弦波和方波互换电路,以产生幅值、频率等参量可调的正弦波或方波信号.设计了基于CPLD的正弦波和方波转换电路,进行了CPLD相关功能模块的程序设计与实验测试,实验结果验证了转换电路的功能.     

“示波器使用”教改初探

本从实际应用出发,以提高学生综合能力为目标,对传统的。示波器使用”的教学模式进行了改革,提出新的方法和手段。     

LABVIEW下冲击试验测试信号分析模块的设计

根据GJB冲击环境试验测试要求,介绍LABVIEW平台下两类典型冲击信号分析模块的设计方法,主要讲述利用多图层叠加编程技术实现GJB150.18-1986标准规定的半正弦波与后峰锯齿波动态套容差曲线分析模块的设计以及利用递归算法实现冲击响应谱分析模块的设计。其次,采用资源DLL封装技术对LABVIEW编程实现的冲击信号分析模块进行封装,在其他编程语言中调用DLL实现冲击信号分析模块在其他编程语言中的功能链接。实践表明,LABVIEW图形化编程技术可快速实现两类冲击信号分析模块的设计,将高速数据采集模块与冲击信号分析模块集成,可有效完成冲击试验测试与信号分析处理任务。     

基于示波器使用的系列拓展实验研究

基于传统的示波器实验,结合大学物理及现代科学技术,进行了相关系列实验的研究。     

小型整体径向传输线的设计与实验

设计了一个小型整体径向传输线并对其传输特性进行了实验研究。该传输线由两块相距1 cm的铝合金平板组成,其特征阻抗采用双曲线型。1个输出端口位于传输线中央,20个输入端口均匀分布在传输线的外圆周上,最多可供20路脉冲同时注入。此传输线浸没于去离子水中,其单向传输时间为15 ns。负载由20个154 的电阻并联而成,以保证输出端的阻抗匹配。实验测得的输出电压波形与3维电磁场仿真结果非常接近。此外,还通过实验研究了不同驱动脉冲路数情况下小型整体径向传输线的输出电压,发现在驱动脉冲路数较少的情况下,输出电压的幅值几乎正比于驱动脉冲的路数。     

示波器的使用与维护

本文介绍了示波器的使用及常见故障排除方法和经验．     

小型整体径向传输线的设计与实验

设计了一个小型整体径向传输线并对其传输特性进行了实验研究。该传输线由两块相距1 cm的铝合金平板组成,其特征阻抗采用双曲线型。1个输出端口位于传输线中央,20个输入端口均匀分布在传输线的外圆周上,最多可供20路脉冲同时注入。此传输线浸没于去离子水中,其单向传输时间为15 ns。负载由20个154 的电阻并联而成,以保证输出端的阻抗匹配。实验测得的输出电压波形与3维电磁场仿真结果非常接近。此外,还通过实验研究了不同驱动脉冲路数情况下小型整体径向传输线的输出电压,发现在驱动脉冲路数较少的情况下,输出电压的幅值几乎正比于驱动脉冲的路数。     

与方波合成有关的李萨如图形的实验与理论研究

通过方波与方波、正弦波与方波合成的图形来研究李萨如图形,利用傅里叶级数理论把方波展开为正弦和余弦形式的傅里叶级数,然后利用Matlab软件来合成2列相互垂直的方波与正弦波以及2列方波的李萨如图形,并与实验上观察到的现象进行比较,并分析了两者之间的差异.     

液晶盒制作与电光特性测试实验

在新工科教育改革的大背景下,物理实验教学中可以引入更多包含动手训练的实验项目,本文介绍了新引进的扭曲向列相液晶盒制作与电光性能测试实验.除了介绍相对成熟的实验内容,包括制作步骤和开关电压、响应时间、视角特性测量等,还着重讨论了如何在实验过程中挖掘值得深入探究的内容.     

用数字示波器观测拍与调幅波

介绍了拍与调幅波的原理,提出了利用数字示波器观测拍与调幅波的方法.通过实验观测,加深了对拍和调幅波原理的理解.     

高功率回旋行波管新型输出渐变段的设计

利用正余弦拟合的方法和半径渐变波导的耦合波理论设计出一种Ka波段TE01模回旋行波管新型输出渐变段。通过Matlab数值计算和HFSS仿真优化,研究了该新型渐变段的反射系数、传输参数、模式纯度、对杂模的耦合等性能指标。计算结果表明:在长度为80 mm、口径由14 mm变化到32 mm的情况下,在30～33 GHz该新型渐变段的传输参数大于-0.000 52 dB,反射参数小于-65 dB,模式纯度大于0.995,对TE02模和TE03模耦合在-40 dB以下。在等长度和等口径下,与Dolph-Chebyshev渐变段进行比较,结果显示在30～33 GHz内,新型渐变段比其传输参数更好、反射参数更小、模式纯度更高等。测试样品的冷测实验结果为在28～35 GHz范围内,其反射参数小于-30 dB,传输参数大于-0.3 dB。     

高功率回旋行波管新型输出渐变段的设计

利用正余弦拟合的方法和半径渐变波导的耦合波理论设计出一种Ka波段TE01模回旋行波管新型输出渐变段。通过Matlab数值计算和HFSS仿真优化,研究了该新型渐变段的反射系数、传输参数、模式纯度、对杂模的耦合等性能指标。计算结果表明：在长度为80 mm、口径由14 mm变化到32 mm的情况下,在30～33 GHz该新型渐变段的传输参数大于-0.000 52 dB,反射参数小于-65 dB,模式纯度大于0.995,对TE02模和TE03模耦合在-40 dB以下。在等长度和等口径下,与Dolph-Chebyshev渐变段进行比较,结果显示在30～33 GHz内,新型渐变段比其传输参数更好、反射参数更小、模式纯度更高等。测试样品的冷测实验结果为在28～35 GHz范围内,其反射参数小于-30 dB,传输参数大于-0.3 dB。     

照明装置多地控制开关电路的设计与制作

介绍从两地控制开关、三地控制开关到多地控制开关电路的设计与制作,重点分析用继电接触元件和可控硅改进的实现多地控制的原理及电路的设计与改进,供在实验教学、技术改造和产品开发设计中参考和借鉴。     

多层非晶薄带爆炸焊接实验设计

 非晶材料的高强度及其对温度的敏感性,导致爆炸复合制备非晶块体时下限较大而上限较小,使得焊接窗口较窄。通过对非晶薄带涂铜以降低表面硬度,分析表明其不仅能降低下限,同时使高速撞击产生的热量主要集中在涂层上,减小非晶薄带的受热影响区域;再利用损伤力学的思想,在装置设计时采用增设缺陷的方法,以削弱到达焊接界面的反射拉伸波强度,提高焊接上限;降低的下限和提高的上限能使焊接窗口有效地扩大,从而使爆炸复合制备非晶块体易于实现。     

555集成电路实验项目的创新设计

对555集成电路实验项目进行创新设计,使555集成电路的单稳态过程和多谐振荡过程同时出现,并且经过扩展又能实现施密特触发器的功能.Multisim仿真实验结果表明:三种过程的波形鲜明,实验线路实用性强,声光效果的应用又使实验变得趣味生动.     

Research of sine waveguide slow-wave structure for a 220-GHz backward wave oscillator

A watt-class backward wave oscillator is proposed,using the concise sine waveguide slow-wave structure combined with a pencil electron beam to operate at 220 GHz.Firstly,the dispersion curve of the sine waveguide is calculated,then,the oscillation frequency and operating voltage of the device are predicted and the circuit transmission loss is calculated.Finally,the particle-in-cell simulation method is used to forecast its radiation performance.The results show that this novel backward wave oscillator can produce over 1-W continuous wave power output in a frequency range from 210 GHz to 230 GHz.Therefore,it will be considered as a very promising high-power millimeter-wave to terahertz-wave radiation source.     

外腔半导体激光器用恒流源电路设计与实现

由于外腔半导体激光器系统中的核心部分——激光器受外界环境影响较大,在装配或工作中极易受到电压、电流和静电荷的影响而损坏.为减少由于电路不稳定产生的激光器损坏,在借鉴各种传统的恒流源电路实现方式的基础上,运用反馈恒流原理,慢启动慢关闭原理,利用场效应管特性,给出一种高准确度恒流电路实现方式.将此电路直接运用于中心波长1550 nm激光器作为驱动电路,工作稳定、输出电流受负载影响很小且输出准确度达到同行业先进水平.电流稳定达到0.01％以上.此电路实现方式简单,实用性较强,对整个电路做出了实验仿真和测试,很好地解决了由于驱动电流不稳造成的激光器损坏的问题.     

Design Consideration for a Two-Distributed-Junction Tuning Circuit

We describe a novel method of designing a tuning circuit with two half-wave distributed junctions separated by a half-wavelength microstripline, which analytically determines the circuit parameters such as the minimum current density of the junctions and the characteristic impedances of the distributed junctions and the microstripline. The tuning circuit was approximated by simple transmission theory and then simplified with ideal circuit components for analysis. We applied Chebyshevs band-pass filter theory, in part, to optimize the circuit design. The analytical results revealed that a high characteristic-impedance ratio between the distributed junctions and the microstripline is necessary to obtain broadband matching using low-current-density junctions. The experimental results for all-NbN SIS mixers we designed with this method demonstrated double-sideband (DSB) receiver-noise temperatures of 6–10 quanta from 710 to 810 GHz for a mixer with a current density of only 4 kA/cm² (estimated C_JR_N product of 37 at 750 GHz). The RF bandwidth was broader than that of a conventional full-wave distributed SIS mixer with the same current density.     

LabVIEW软件在模拟电路实验中的应用

虚拟仪器是现代实验的重要组成部分.通过采用虚拟仪器开发语言LabVIEW开发一个积分微分器,阐述基于LabVIEW的虚拟仪器在模拟电路实验中应用的实用性.