弱信号检测期末试卷优选x .pdfVIP

《弱信号获取方法》课程2015年〜2016年试卷

专业：年级：考核方式：

班级：姓名：学号：成绩：

一、简答题（30分）

1、噪声中恢复信号用相关法和用数字式平均法相比较，有何相同之处，又有何

区别？（5分）

2、如何使放大器噪声特性最佳？（5分）

3、为什么说在弱信号检测电路中等效噪声带宽越窄越有利于提高信噪改善比？

（5分）

4、在低噪声放大器设计中有哪几个重要环节？（5分）

5、多点信号平均器与单点取样积分器在取样方式上有什么不同，各在什么情况

下使用？（5分）

6、在相干信号和非相干信号不过载条件下，采用什么手段是提高信噪改善比的

唯一办法？为什么？（5分）

二、计算题（20分）

1、有一高速脉冲信号，其信号前后沿小于Ins,重复频率为2MHz,输入信号的信

噪比为0.1,要求输出信号的信噪比优于100,试确定通常情况下取样积分门

（采用线性平均）的参数与采样次数。（10分）

2、设某锁定放大器的总增益为160dB,要检测信号的信噪比为0.001,若输入信

号的最大幅值为0.1UV,设计锁定放大器的满刻度为10V,锁定放大器的直

流增益为20dB,相关器的满刻度电平FS是多少？设相关器的输入过载电平

是10V,最小可检测电平为ImV,请问要使测量中噪声不过载，放大通道中设

计的滤波器衰减的倍数是多少？加了滤波器前、后相关器的动态储备、输

出动态范围及总动态范围是多少？（10分）

三、综合题(50分)

1、若输入信号为%(t)=cos(oit-参考信号r(，)=sin(),试求相敏检测

0

电路输出信号平均值。若信号r(/)=sgn(sin(«

/))时，试用作图方式分别描

0

述开关型相敏检波的输出波形乂。=却)小)，x(t)与r(t)o其中

,、［1,当a0,八、

sgn(a)=°(10分)

—1,当。0

2、试设计用锁定放大器测量电连接器微小电阻值随环境温度变化曲线的方案,

要求画出测量原理方框图，并说明测量原理。（10分）

3、如图中，现提供1个光电倍增管（PMT）、1个集成运算放大器（FA）、2个

比较器（CP1/CP2）、1个异或门（XOR）、1个分频器（PM）、1个求和电

路

（Z）、1个计数器（TL）和2个开关（K1/K2）,试用它们组成一个光子计

数器（画出其结构原理图）。试问：

1）如何设计开关，使其能分别在单鉴别电平方式、窗口方式及校正方式下

工作；

2）简单说明该电路对于堆积效应的校正作用；

3）设你所设计的双电平鉴别器中的第一电平比较器输出的脉冲数为fL，第

二电平比较器输出的脉冲数为加，请问计数器在不同的工作方式下输入的脉

冲数是多少？（15分）

PMTFACPICP2XORPM

-0^0—

KIK2

4、下图为取样积分器原理图，试问：

1）取样为什么要积分？积分的作用是什么？

2）请问密勒积分式闭环系统由哪几部分组成？

3）密勒积分式闭环系统做什么用？必须满足什么条件？

4）如何选择定点工作方式和扫描工作方式？各有什么作用？

5）图中初始延时调节的作用是什么？（15分）