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数字电子学是电子学的一个领域,涉及数字信号的研究和使用或产生数字信号的设备工程。这与模拟电子学和模拟信号相反。

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  • Foundations of Data Science 数据科学基础
电气工程代写|数字电路代写digital circuit代考|EECS151

电气工程代写|数字电路代写digital circuit代考|SUMMARY DESIGN EXAMPLE

In order to investigate the low-frequency volt-ampere (V-I) relationship of a two-terminal electronic device, it is often desirable to display the V-I relationship on the screen of an oscilloscope. A typical experimental circuit diagram for such a display is shown below: it consists of the series connection of a low-frequency function generator, a resistor, and the device under test (DUT).

The voltage across the DUT is given by $V_B$ and will serve as one of the inputs to the oscilloscope. The other input to the oscilloscope is the loop current. The most economical method for measuring this current is given by (current probes are quite expensive):
$$
I=\frac{V_{A B}}{R} .
$$
The location of the ground node in this circuit presents a problem. Safety regulations require that one terminal of the output of most function generators be at ground potential: similarly, one terminal of the input to most oscilloscopes is at ground potential. These ground connections do not prose a problem in measuring the voltage, $V_B$, hut measuring the voltage, $V_{A B}$, is difficult. The differential input mode to most oscilloscopes can solve this difficulty in measurement, but this mode cannot usually be invoked simultaneously with the required $x-y$ display mode.

The obvious solution to the measurement problem is an external differential amplifier with inputs at nodes A and B and an output to one of the oscilloscope channels. Design such a differential amplifier.
Solution:
A list of specifications is necessary for good design. The connection of the differential amplifier across the resistor, $R$, must not significantly disturb the measurements: It should have very high input resistance: $R_{i n}>1 \mathrm{M} \Omega$ matches the input resistance of most oscilloscopes. Similarly, the output of the differential amplifier should have low output resistance so that an accurate measurement can be made, $R_{\text {out }}<100 \Omega$ is adequate. The amplifier differential gain should be either unity or ten (10) so that a mix of oscilloscope probes can be utilized. CMRR should be high.
If a low-frequency function generator is used, $O_p A m p s$ can be used for the realization of the differential amplifier. The differential amplifier of Figure $1.20$ can easily be designed to meet all the specifications except input resistance. If the resistors are chosen to be sufficiently large to meet input resistance requirements, the ideal OpAmp approximations will fail. Therefore, it is necessary connect unity-gain buffers in series with each input. The circuit topology (next page) is therefore chosen.

The input and output resistance of this circuit automatically meets specifications using all common, commercial OpAmps. The requirement for two distinct values of the differential gain is accomplished with a double-pole, single-throw switch. When both indicated switches (each is a pole of the actual switch) are open, the differential gain is unity: when both are closed the differential gain is ten. After these topological design decisions, all that remains in the design is the choice of resistor values.

电气工程代写|数字电路代写digital circuit代考|OPERATIONAL AMPLIFIERS AND APPLICATIONS

1.22. A differential amplifier has a differential-mode gain of $92 \mathrm{~dB}$ and a CMRR of $80 \mathrm{~dB}$. Find the magnitude of the differential-mode output $v_{o(D M)}$ and the common-mode output $v_{o(C M)}$ if:
a) $v_1=1.6 \mu \mathrm{V}$ and $v_2=2 \mu \mathrm{V}$
b) $v_1–1.6 \mu \mathrm{V}$ and $v_2-2 \mu \mathrm{V}$
1.23. Design an OpAmp differential amplifier with:
a) A gain of 67 and a minimum input resistance of $22 \mathrm{k} \Omega$ for each input.
b) For an OpAmp with CMRR $=67 \mathrm{~dB}$ with a maximum common-mode input signal of $0.08 \mathrm{~V}$, find the differential input signal for which the differential-mode output is greater than 90 times the common-mode output.
1.24. A differential amplifier is constructed with an ideal $\mathrm{OpAmp}_{\mathrm{m}}$ and resistors of nominal values $1.0 \mathrm{k} \Omega$ and $4.7 \mathrm{k} \Omega$ (i.e., $R_A \approx R_C \approx 1.0 \mathrm{k} \Omega$ and $R_B \approx R_D \approx 4.7 \mathrm{k} \Omega$ ).
a) What is the worst case common-mode gain using resistors with $5 \%$ tolerance?
b) What is the CMRR for that case?
c) Repeat parts a) and b) for $0.5 \%$ tolerance resistors.

1.25. A differential amplifier shown has a differential-mode gain, $A_{D M}=5000$, and a CMRR of $56 \mathrm{~dB}$. Let $v_o=v_{o(C M)}+v_{o(D M)}=1.2 \mathrm{~V}$. Construct a graph of $v_2$ vs. $v_1$ showing the locus of all possible inputs that provide this output. Compare significant graph points to resistor ratios. Assume that $v_2 \geq v_1$ and the outputs add, and maintain $\left|v_2\right| \leq 5 \mathrm{~V}$.

电气工程代写|数字电路代写digital circuit代考|EECS151

数字电路代考

电气工程代写|数字电路代写digital circuit代考|SUMMARY DESIGN EXAMPLE

为了研究两端电子设备的低频伏安 $(\mathrm{VI})$ 关系,通常希望在示波器的屏幕上显示VI关系。这种显示器的典型实验电路图如下所示: 它由低频函数发生 器、电阻器和被测设备 (DUT) 的串联组成。
DUT 两端的电压由下式给出 $V_B$ 并将作为示波器的输入之一。示波器的另一个输入是回路电流。测量此电流的最经济的方法是 (电流探头非常昂 贵):
$$
I=\frac{V_{A B}}{R} .
$$
该电路中接地节点的位置存在问题。安全法规要求大多数函数发生器的输出端的一个端子处于接地电位: 类似地,大多数示波器的输入端的一个端子 处于接地电位。这些接地连接在测量电压时不会出现问题, $V_B$ 测量电压, $V_{A B}$ ,很难。大多数示波器的差分输入模式可以解决这个测量困难,但这种 模式通常不能与所需的同时调用 $x-y$ 显示模式。
测量问题的明显解决方案是在节点 $A$ 和 $B$ 输入的外部差分放大器和示波器通道之一的输出。设计这样一个差分放大器。 解决方案:
良好的设计需要一份规格列表。电阻两端的差分放大器的连接, $R$ ,不得显着干扰测量: 它应该具有非常高的输入电阻: $R_{i n}>1 \mathrm{M} \Omega$ 匹配大多数示 波器的输入电阻。同样,差分放大器的输出应具有低输出电阻,以便可以进行精确测量, $R_{\text {out }}<100 \Omega$ 是足够的。放大器差分增益应为单位或十 (10),以便混合使用示波器探头。CMRR 应该很高。
如果使用低频函数发生器, $O_p A m p s$ 可用于实现差分放大器。图的差分放大器 $1.20$ 可以很容易地设计成满足除输入电阻之外的所有规格。如果选择 的电阻器足够大以满足输入电阻要求,则理想的运算放大器近似值将失效。因此,有必要将单位增益缓冲器与每个输入串联。因此选择了电路拓扑 (下一页) 。
该电路的输入和输出电阻使用所有常见的商用运算放大器自动满足规格。对差分增益的两个不同值的要求是通过双刀单掷开关实现的。当两个指示的 开关 (每个都是实际开关的一个极点) 都打开时,微分增益为单位: 当两个都关闭时,微分增益为 10。在做出这些拓扑设计决策之后,设计中剩下 的就是选择电阻值。

电气工程代写|数字电路代写digital circuit代考|OPERATIONAL AMPLIFIERS AND APPLICATIONS

1.22。差分放大器的差模增益为 $92 \mathrm{~dB}$ 和一个 CMRR $80 \mathrm{~dB}$. 找出差模输出的幅度 $v_{o(D M)}$ 和共模输出 $v_{o(C M}$ 如果:
$-) v_1=1.6 \mu \mathrm{V}$ 和 $v_2=2 \mu \mathrm{V}$
b) $v_1-1.6 \mu \mathrm{V}$ 和 $v_2-2 \mu \mathrm{V}$
1.23。设计一个运算放大器差分放大器:
a) 增益为 67 ,最小输入电阻为 $22 \mathrm{k} \Omega$ 对于每个输入。
b) 对于具有 CMRR 的运算放大器 $=67 \mathrm{~dB}$ 最大共模输入信号为 $0.08 \mathrm{~V}$ ,找出差模输出大于共模输出 90 倍的差模输入信号。
1.24。差分放大器是用理想构造的 $\mathrm{OpAmp} \mathrm{p}{\mathrm{m}}$ 和标称值的电阻器 $1.0 \mathrm{k} \Omega$ 和 $4.7 \mathrm{k} \Omega$ (IE, $R_A \approx R_C \approx 1.0 \mathrm{k} \Omega$ 和 $R_B \approx R_D \approx 4.7 \mathrm{k} \Omega$ ) 。 a) 使用电阻器的最坏情况下共模增益是多少 $5 \%$ 宽容? b) 该案例的 CMRR 是多少? c) 重复 $a)$ 和 b) 部分 $0.5 \%$ 公差电阻。 1.25。所示的差分放大器具有差模增益, $A{D M}=5000$, 和 CMRR56 dB. 让 $v_o=v_{o(C M)}+v_{o(D M)}=1.2 \mathrm{~V}$. 构造一个图 $v_2$ 对比 $v_1$ 显示提供此输出的 所有可能输入的轨迹。将重要的图表点与电阻比进行比较。假使,假设 $v_2 \geq v_1$ 和输出添加,并保持 $\left|v_2\right| \leq 5 \mathrm{~V}$.

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金融工程代写

金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。

非参数统计代写

非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。

广义线性模型代考

广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。

术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。

有限元方法代写

有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。

有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。

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随机分析代写


随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。

时间序列分析代写

随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。

回归分析代写

多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。

MATLAB代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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