光电探测中低噪声前置放大器的设计_兰羽
教学系统设计期末总复习
教学系统设计期末复习题 一、填空题 1?教学系统设计是指运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学资料、教 学活动、___信息资源__和评价的具体计划的一系统化过程―。 2?传统ID模式的发展经历过两代，是以学习理论作为分代原则，第一代ID模式的主要标志是以行为主义学习理论作为理论基础，第二代ID模式的主要标志则是以认知 主义学习理论 作为理论基础。 3?著名教学设计专家加涅提出“为学习设计教学”。 4.在教学系统设计实践中，存在着不同层次的教学系统设计。按照教学中问题范围、大小 的不同，教学系统设计可以分为三个层次：以系统为中心、以课堂为中心、以产 品为中心。 5?巴纳西强调教育系统的整体性、层次性、开放性，提出了宏观教学系统设计理论。6?加涅教学设计思想的核心思想是他提出的为学习设计教学的主张，他认为教学 必须考虑影响学习的全部因素，即学习条件。 7? 梅瑞尔等人在《教学设计新宣言》一文中对教学设计做了如下的阐释: “教学是一门科学，而教学设计是建立在这一科学基础上的技术( scie nce-based-tech no logy )。”教学 设计的目的是创设和开发促进学生掌握这些知识技能的学习经验和学习环境_。 8?教学设计是运用一系统方法—分析教学问题和确定教学目标建立解决教学问题的 策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改—的过程 10? 1900年杜威提岀发展一门连接学习理论和教育实践的桥梁。 12? 20世纪90年代，建构主义学习理论对教学设计理论起了较大的作用。这一时期， 学习者与教学媒体、教学情境的结合是教学设计发展的一个重要特征。 13?软件、声像教材、印刷教材、学习指导手册、教师用书等属于以产品为中心的教学
低噪声前置放大器设计方法
低噪声前置放大器设计方法 一、研究的目的与意义 随着科研和生产的发展，越来越需要测量微弱信号。这些微弱信号常常埋在噪声中，特别是各种物理量(非电量)是通过传感器变换为等效电压信号而进行量测的，这种测昆需要恢复及记录其变化，甚至在生产流程当中还要进行过程控制。因此，要求设计检测仪器必须具育高灵敏度、能抑制噪声，使信噪比改善的良好性能，以满足检测出埋在噪声中的微弱信号的需要。木文着重讨论对信号提取后如何设计前置放大器问题。随着传感器应用的日益广泛，为能检测到由传感器转换来的微弱电信号，要求放大器具有极低的噪声。低噪声放大器对提高传感器测量弱信号的能力、测量范围和灵敏度都是极其重要的，也是很有必要的。本文论述的低噪声放大器除噪声低、频带宽这些特点外，还具有较强的输出能力，特别适于声传感器，当然也适于其它需要低噪声放大器的场合。要求放大器有较强的负载能力这一特点是由声传感器本身的特点以及测量范围的要求而决定的。实际要求当频率低于2MHZ时，输出电压幅值应达到7V(18V电源)，负载为500时的输出电流应大于70InA。 二、处理前置放大器的噪声 由传感器变换为等效电压信号，其中可能包括部分噪声(无用信号)。所以，在讨论前置放大器设计前，简单回顾一下放大器的噪声问题。 测量中噪声出现是一个所不希望的扰动和杂乱的随机信号，它是被测信号的自然背景和限制仪器性能的一个极其重要的因素。 由传感器测出非电量转换为电量信号是极其微弱的量。例如：核磁共振、顺磁共振的共振信号是以微伏级计的信号源等。对类似这种信号进行放大和传递过程中影响最大的是热噪声和器件内部固有噪声，这些正是要克服的对象。 所谓热噪声是由于电荷的无规则运动和导体中电子密度和热涨落而产生的一种噪声。由于传感器存在内阻，在达到热平衡情况下，其噪声电压与带宽具有正比关系。即当前置放大器的带宽增加时，所引起的噪声电压随之增加。因此，
光电检测技术试题及答案
光电检测技术试题及答案 光电检测技术试题及答案1、光电器件的基本参数特性有哪些? (响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度) @响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 @噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。 (光电子学光电子器件) 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 (光学变换光电变换电路处理) 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应) 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种? (光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池) 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么? ( 定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔) 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出? (交变辐射) 8、 CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么? (电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。) 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 (直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法) 10、光热效应应包括哪三种。 (热释电效应辐射热计效应温差电效应) 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么?
教学系统设计考试要点
一、名词解释 1、教学系统设计（也称教学设计），主要是以促进学习者的学习为根本目的，运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设有效的教与学的系统“过程”或“程序”。 2、教学目标是对学习者通过教学后应该表现出来的可见行为的具体、明确的表达，它是预先确定的、通过教学可以达到的并且能够用现有技术手段测量的教学结果。 3、学习风格是指学习者持续一贯的带有个性特征的学习方式，是学习策略和学习倾向的总和。 4、广义的教学方法指为达到教学目的、完成教学任务，而采用的一切手段、途径和办法的总称。 5、教学策略是指在不同的教学条件下，为达到不同的教学结果所采用的手段和谋略。 6、教学媒体是指以传递教学信息为最终目的的媒体，用于教学信息从信息源到学习者之间的传递，具有明确的教学目的、教学内容和教学对象。 7、研究性学习的概念 广义：泛指学生主动探究的学习活动。 狭义：在教学过程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的产生过程，进而了解社会、学会学习，培养其分析问题、解决问题的能力和创造能力。 8、学习环境是学习资源和人际关系的一种动态的组合。其中既有丰富的学习资
源，又有人际互动的因素。 9、认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心智模式和设备。 10、教学评价是指以教学目标为依据，制定科学的标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动过程及其结果进行测定、衡量，并给以价值判断。 11、信息化教学设计是在传统的的教学设计基础上，综合把握现代教育教学理念，充分利用现代信息技术和信息资源，科学安排教/学过程的各个环节和要素，为学习者提供良好的信息化学习条件，实现教学过程最优化的系统方法。 二、填空题 1、教学系统设计的发展经历了思想萌芽、理论形成、学科建立、深入发展四个阶段。 2、教学系统设计一般可以归纳为三个层次：教学产品层次、教学过程层次、教学系统层次。 3、教学系统设计的主要理论基础包括：学习理论、教学理论、系统理论、传播理论。 4、依据理论基础和实施方法，教学系统设计模式可以归为三类： 以教为主的教学设计模式、以学为主的教学设计模式、主导—主体教学设计模式。 5、教学系统设计的基本要素包括教学目标分析、学习者特征分析、学习环境设计、教学模式和策略的选择与设计、教学设计结果的评价。 6、建构主义认为，理想的学习环境包括情境、协作、交流、意义建构。 7、教学目标是教学设计活动的出发点和最终归宿，在教学中，它具有以下几个功能：导向功能、控制功能、激励功能、中介功能和测度功能。 8、布卢姆等人将教学活动所要实现的整体目标分为：认知、情感、动作技能三
电子科技大学光电检测技术期末考试
电子科技大学光电检测技术期末考试 光电检测技术课程考试题B 卷（120 分钟）考试形式： 开卷考试日期2009 年6 月12 日 课程成绩构成：平时20 分，期中分，实验分，期末80 分 一二三四五六七八九十合 计 一、填空题（每空一分，共15分） 1、入射光在两介质分界面的反射率与（）有关。 2、已知本征硅的禁带宽度E g＝1.2eV，则该半导体材料的本 征吸收长波限为（）。 3、某一干涉仪的最高频率为20MHz，选用探测器的时间常数应小于（）。 4、温度越高，热辐射的波长就（）。 5、光电检测是以光信息的变换为基础，它有（）和（ ）两种基本工作原理。 6、光电探测器的物理效应通常分为（）、（）、
（）。 7、光电检测系统主要由（）、（）、 （）和（）。 8、光电三极管的增益比光电二极管（），但其线性范围比光电二极管（）。 二、判断题（每题一分，共１０分） 1、PIN管的频率特性比普通光电二极管好。 （） 2、提高载流子平均寿命能同时提高光电导器件的增益及其截止频率。（） 3、有基极引线光电三极管可作为光电二极管和无基极引线 光电三极管使用。（） 4、对光源进行调制即可消除光源波动及背景光干扰的影响。 （） 5、光电二极管阵列中各单元面积减小，则其信号电流和暗 电流同比例减小。（） 6、阵列器件输出的信号是数字信号。 （） 7、光敏电阻受温度影响大，通常工作在低温环境下工作。 （） 8、在微弱辐射作用下，光电导材料的光电灵敏度越高。 （）
9、光电探测器件输出的信号只有比噪声大时，测量才能进 行。（） 10、光电池的频率特性很好。 （） 三、简答题（每小题6分，共30分） 1、总结原子自发辐射、受激吸收、受激辐射三个过程的基本 特征。 2、半导体激光器和发光二极管在结构上、发光机理和工作特性上有什么不同？ 3、说明为什么本征光电导器件在微弱的辐射作用下，时间显影越长，灵敏度越高。 4、硅光电池的内阻与哪些因素有关?在什么条件下硅光电池 的输出功率最大? 5、光电三极管和普通三极管有什么不同？为什么说光电三极管比 光电二极管的输出电流可以大很多倍？ 四、论述题（45分） 1、试从工作原理和系统性能两个方面比较直接探测和外 差探测技术的应用特点。(10分) 2、写出硅光电二极管的全电流方程，说明各项物理意义。 （10分） 3、试问图1-1 (a) 和图1-1(b)分别属哪一种类型偏置电路？
教学系统设计试题
教学系统设计试题.txt对的时间遇见对的人是一生幸福；对的时间遇见错的人是一场心伤；错的时间遇见对的人是一段荒唐；错的时间遇见错的人是一声叹息。《教学系统设计》试题 一、填空题（每题3分，共30分） 1、教学模式是指在一定的___________、教学理论和____________指导下，教与学活动中各要素的____________相互结构组织形式。 2、形成性练习是指按照_____________而编制的一组练习题，它是以_________考核学生对本学习单元的基本概念和要求的_____________。 3、教学设计应用_________________分析研究教学的问题和需求，确定解决他们的______________、教学方法和教学步骤，并对教学结果做出评价的一种计划过程和________________。 4、系统ID模式的发展经历过两代，是以___________作为分代原则，第一代ID模式的主要标志是以___________作为理论基础，第二代ID模式的主要标志则是以_______________作为理论基础。 5、学习目标描述中马杰的ABCD法则的英文全写：A是___________、B是_______、C是条件、D是_____________。 6、在教学内容分析方法中，_________________适用于具有分类学特征的内容分析；___________适用于分析操作过程或问题求解过程有关的教学了；________适用于分析和揭示复杂关系结构的有效方法。 7、现代信息技术教学应用的特点：信息显示的________，信息处理的________，交互界面人性化，信息传输的_____________。 8、著名教学设计专家_________________提出“为学习设计教学”。 9、面向教学模式的教学设计原则：强调_____________；重视______________；重视教学过程的动态设计；重视_____________。 10、在教学系统设计实践中，存在着不同层次的教学系统设计。按照教学中问题范围、大小的不同，教学系统设计可以分为三个层次：___________、____________、_____________。 二、选择题（每题5分，共30分） 1、根据AECT’94教育技术领域定义，教育技术的设计子范畴包含四个主要方面 A、教学系统设计 B、学习者特征 C、教学策略 D、讯息设计 E、教学目标设计 2、“史密斯——雷根模式”在策略设计中提到三种策略，这三种策略是： A、组织策略 B、传递策略 C、评价策略 D、管理设计 3、梅瑞尔的成分显示理论认为可以将知识分为行为水平和内容类型两个维度，其中行为维度包括： A、记忆 B、运用 C、发现 D、知识 4、影响教学系经统设计的变量主要包括： A、教学条件变量 B、教育方法变量 C、教学模式变量 D、教学结果变量 5、在确定教学目标时必须考虑到如下几个方面的因素： A、社会的需要 B、学生的特征 C、学科的特点 D、媒体的选择 6、在编写教学目标是应注意的是： A、教学目标的主体是教师 B、教学目标的表述要用教学的结果来表述 C、教学目标的行为词必须是具体的 D、教学目标的表述可以是内外结合的 7、教学结构的设计是教学设计的重要内容，它有具有下列哪些特点 A、理论依附性 B、动态性 C、可扩充性 D、系统性
前置放大器电路噪声分析
前置放大器电路噪声分析 前置放大器在音频系统中的作用至关重要。本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时，工程师应如何恰当选取元件。随后，详尽分析了噪声的来源，为设计低噪声前置放大器提供了指导方针。 前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？ 元件选择原则 由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越，因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时，必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。 1、是否有必要采用高精度的运算放大器？ 输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压（Vos）极低而共模抑制比（CMRR）极高的高精度运算放大器。是否采用高精度运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。 2、运算放大器需要什么样的供电电压？ 这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比（PSRR）会影响运算放大器的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响最大。此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。 3、输出电压是否需要满摆幅？ 低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题，运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此输入无需满摆幅，原因是共模电压（Vcm）永远小于输出范围或等于零（只有极少例外，例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器）。
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
光电探测器原理
光电探测器原理及应用 光电探测器种类繁多，原则上讲，只要受到光照后其物理性质发生变化的任何材料都可以用来制作光电探测器。现在广泛使用的光电探测器是利用光电效应工作的，是变光信号为电信号的元件。 光电效应分两类，内光电效应和外光电效应。他们的区别在于，内光电效应 的入射光子并不直接将光电子从光电材料内 部轰击出来，而只是将光电材料内部的光电 子从低能态激发到高能态。于是在低能态留 下一个空位——空穴，而高能态产生一个自 由移动的电子，如图二所示。 硅光电探测器是利用内光电效应的。 由入射光子所激发产生的电子空穴对，称为光生电子空穴对，光生电子空穴对虽然仍在材料内部，但它改变了半导体光电材料的导电性能，如果设法检测出这种性能的改变，就可以探测出光信号的变化。 无论外光电效应或是内光电效应，它们的产生并不取决于入射光强，而取决于入射光波的波长λ或频率ν，这是因为光子能量E只和ν有关： E=hν（1） 式中h为普朗克常数，要产生光电效应，每个光子的能量必须足够大，光波波长越短，频率越高，每个光子所具有的能量hν也就越大。光强只反映了光子数量的多少，并不反映每个光子的能量大小。 目前普遍使用的光电探测器有耗尽层光电二极管和雪崩光电二极管，是由半导体材料制作的。 半导体光电探测器是很好的固体元件，主要有光导型，热电型和P—N结型。但在许多应用中，特别是在近几年发展的光纤系统中，光导型探测器处理弱信号时噪声性能很差；热电型探测器不能获得很高的灵敏度。而硅光电探测器在从可见光到近红外光区能有效地满足上述条件，是该波长区理想的光接收器件。一、耗尽层光电二极管 在半导体中，电子并不处于单个的分裂 能级中，而是处于能带中，一个能带有许多
正确选择低噪声放大器(LNA)
正确选择低噪声放大器(LNA) 该应用笔记检验了影响放大器噪声的关键参数，说明不同放大器设计(双极型、JFET输入或CMOS输入设计)对噪声的影响。本文还阐述了如何选择一款适合低频模拟应用(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)的低噪声放大器。基于CMOS输入放大器，MAX4475，举例说明多数低频模拟应用中这种新型CMOS放大器的设计优势。 目前，有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用，但实际应用中，噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响，是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器，设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外，还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下，放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下，放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度，也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/√Hz，电流噪声密度通常表示为pA/√Hz。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数，而且，一般给出两种频率下的数值：
一个是低于200Hz的闪烁噪声；另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见，这些测量值以放大器输入端为参考，不需要考虑放大器增益。图1所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声，也称作1/f 噪声，因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz时的主要噪声源，如图1所示。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声，也出现在该频段。值得注意的是：电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。 图1. 电压噪声密度与频率的关系曲线，主要受两种噪声源的影响：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声或1/f噪声与频率成反比，是频率低于200Hz时的主要噪声源。放大器电路的总噪声取决于放大器本身、外部电路阻抗、增益、电路带宽和环境温度等参数。电路的外部电阻
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
教学系统设计期末考试重点
第一章概论 1.教学系统设计的含义、特征、学科性质、应用层次（知道） 含义：教学系统设计主要是以促进学习者的学习为根本目的，运用系统方法，将学习理论和教学理论等的原理转换成对教学目标、教学容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划，创设有效的教与学系统的“过程”或“程序”。 特征：（1）教学系统设计是应用系统方法研究、探索教与学系统中各个要素之间及要素与整体之间的本质联系，并在设计中综合考虑和协调它们的关系，使各要素有机结合以完成教学系统的功能。 （2）教学系统设计的研究对象是不同层次的学与教的系统。 （3）教学系统设计的目的是将学习理论和教学理论等基础理论的原理和方法转换成教学实际问题的方案， 学科性质：a、教学系统设计是一门应用性很强的桥梁性学科。b、教学系统设计是一门方法论性质的学科。c、教学系统设计是一门设计理论学科。d、教学系统设计是一门规定性理论科学。应用层次：a、以“产品”为中心的层次。b、以“课堂”为中心的层次。 c、以“系统”为中心的层次。 2.教学系统设计的理论基础（知道） 学习理论与教学理论，教学理论与教学设计，系统方法与教学设计，传播理论与教学设计 3.几种主要的教学设计理论要点（加涅的信息加工模型、ET、CDT）（知道）P15 加涅：核心思想是“为学习设计教学”的主。他认为教学必需考虑影响学习的全部因素，即学习的条件。学习的发生同时以来外部条件和部条件。学习结果分为五类型：言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度。 ET：瑞格鲁斯的细化理论。他认为教学系统设计理论就是“教学科学”；教学系统设计理论是规定性的教学理论。他把教学理论变量分为：教学条件、教学策略（分为：教学组织策略、教学管理策略和教学传递策略）和教学结果 CDT：梅瑞尔的成分显示理论。认为知识由行为水平和容类型构成了两维分类。它的行为维度是记忆、运用和发现；容维度是事实、概念、过程和原理。 4.具有代表性的教学设计过程模式（肯普模式、史密斯——雷根模式）（知道） 肯普模式： 四个要素：教学目标、学习者特征、教学资源和教学评价。 三个主要问题：①学生必须学习到什么(确定教学目标);②为达到预期的目标应如何进行教学(即根据教学目标的分析确定教学容和教学资源，根据学习者特征分析确定教学起点，并在此基础上确定教学策略、教学方法);③检查和评定预期的教学效果(进行教学评价)。 十个教学环节:是指①确定学习需要和学习目的，为此应先了解教学条件(包括优先条件与限制条
低噪声前置放大器电路设计步骤
低噪声前置放大器电路设计步骤及相关注意事项 时间：2009-10-14 来源：作者：点击：281 低噪声前置放大器电路设计步骤及相关注意事项 前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？ 元件选择原则 由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越，因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时，必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。 是否有必要采用高精度的运算放大器？ 输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压(Vos)极低而共模抑制比(CMRR)极高的高精度运算放大器。是否采用高精度运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。 运算放大器需要什么样的供电电压？ 这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比(PSRR)会影响运算放大器的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响最大。此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。 输出电压是否需要满摆幅？ 低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题，运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此输入无需满摆幅，原因是共模电压(Vcm)永远小于输出范围或等于零(只有极少例外，例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器)。 增益带宽的问题是否更令人忧虑？ 是的，尤其是对于音频前置放大器来说，这是一个非常令人忧虑的问题。由于人类听觉只能察觉大约由20Hz至20kHz频率范围的声音，因此部分工程师设计音频系统时会忽略或轻视这个“范围较窄”的带宽。事实上，体现音频器件性能的重要技术参数如低总谐波失真(THD)、快速转换率(slew rate)以及低噪声等都是高增益带宽放大器所必须具备的条件。
光电检测期末复习
复习题 1、光电检测系统通常主要由光学变换、光电转换、电信号处理三部分组成。 2、在环境亮度大于102时,最强的视觉响应在光谱蓝绿区间的555 处。 3、光电倍增管由光窗、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。由于其引入了电子倍增机构，因此具有灵敏度高、响应时间快等特点，常被使用。 4、指的是帧转移型 5、发光二极管()是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。其发光机理可以分为结注入发光_、_异质结注入发光。 6、光电池的结工作在零偏状态，它的开路电压会随光照强度的增加而增加。 7、对于辐射源来说，光通量（光功率）定义为单位时间内向所有方向发射的可见光能量。 8、激光的形成必须具有工作物质、泵浦源、光学谐振腔。 9、入瞳位于无限远，物方主光线平行于光轴的光学系统称为物方远心光路，此光路克服了调焦不准带来的测量误差，常用于瞄准、读数和精密测量。 10、短焦物镜用于拍近距离物体，焦距越短，视场角越大，因此也称为广角物镜。 11、载光电耦合器件既具有光电耦合特性，又具有隔离特性
12、三种典型光子效应是指光电发射效应、光电导效应和光伏效应。 1 / 14 13、光敏电阻的工作原理是光照产生光生载流子，使其电阻值急剧减小。 14、与其它器件相比，最突出的特点是它以电荷作为信号，而其他大多数器件是以电流或者电压作为信号。 15、依据噪声产生的物理原因,光电探测器的噪声可大致分为散粒噪声、热噪声和低频噪声三类。 16、由于光源发光的各向异性，许多光源的发光强度在各个方向 是不同的。若在光源辐射光的空间某一截面上，将发光强度相同的点连线，得到该光源在该截面的发光强度曲线，称为配光曲线。 17、人眼按不同照度下的响应可分为明视觉、暗视觉。 18、降压使用对于光电测量用的白炽灯光源十分重要，因为灯泡寿命的延长将使系统的调整次数大为减少，也提高了系统的可靠性。 19、出瞳位于像方无限远处，平行于光轴的像方主光线在无限远处会聚于出瞳中心的光路被称为像方远心光路，它用于大地测量中测距，能大大提高测距精度。 20、集光镜将光源成像到聚光镜的前焦面上，孔径光阑位于聚光镜的物方焦面上，组成像方远心光路，视场光阑被聚光镜成像到物面上，称为远心柯勒照明。 1、光子效应
教学系统设计考试重点汇总
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
2010级教育技术学专业期中考试教学系统设计期末复习资料 第一章教学系统设计概论 一、名词解释 教学系统设计 教学系统设计是运用系统方法将学习理论和教学理论的原理转化为对教学目标、教学内容、教学方法、教学策略、教学评价等环节进行具体计划，创设教与学系统的过程；是以解决教学问题，优化学习为目的的特殊的设计活动。 系统方法 所谓系统方法，就是运用系统论的思想、观点，研究和处理各种复杂的系统问题而形成的方法，即按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的方法。 二、简答 1、为什么教学系统设计是理论性与创造性的结合。 首先，设计活动是一种理论的应用活动，这就决定了教学系统设计必须是在一定理论的指导下进行的；其次，高度抽象的理论和具有丰富情境、不断发展变化的实践之间又存在一定的距离，其间的矛盾总是存在的，理论不可能预见所有的问题，现实生活中的问题有时需要创新性地运用理论，甚至对理论进行改造、扩充、重建，以适应原有理论未能预见的新情况和新问题。因此，教学系统设计是理论性与创造性的结合。 2、教学系统设计课程对你的专业发展的重要性和意义有哪些？ ①有利于教学理论与教学实践的结合 ②有利于教学工作的科学化，能够促进青年教师的迅速成长 ③有利于科学思维和能力的培养 ④有利于现代教育技术应用的不断深化，促进教育技术的发展 3、认知学习理论对教学设计的主要启示。 ①格式塔的学习观—完形说（顿悟说） ★学习不是行为的联结，而是组织一种完形。学习过程中问题的解决，都是由于对情境中的事物关系的理解而构成一种完形所实现的。 ★学习是由顿悟实现的。学习过程不是渐进的尝试与错误的过程，而是突然领悟的，所以格式塔的学习理论又称“顿悟说”。 ②托尔曼的认知论 ★学习是有目的行为，而不是盲目的。 ★对环境条件的认知是达到目的的手段或途径 ★外在的强化并不是学习产生的必要因素，不强化也会出现学习。 ③布鲁纳的认知发现说 ★布鲁纳认为学习的实质是学生主动地通过感知、领会和推理，促进类目及其编码系统的形成。 ★他强调学习是掌握知识结构，强调学习一般原理的重要性。 ★他认为，应该培养学生具有探索新情境，提出假设，推测关系，应用自己的能力解决新问题、发现新事物的态度。 ★他提倡发现学习，主张教学应创造条件，让学生通过参与探究活动而发现基本原理或规则。 4、系统方法对教学系统设计的指导意义？ ⑴把教学系统作为一个整体来进行设计、实施和评价，使之成为具有最优功能的系统； ⑵教学系统设计综合了教学系统的各个要素，将运用系统方法的设计过程模式化，提供一种实施教学系统设计的可操作的程序与技术，系统论的观点与方法给教学系统设计实践提供了有效的指导思想，是目前的教学系统设计所采用的最基本方法和技术； ⑶系统理论的发展使人们开始重视审视教学系统，将教学系统作为一个子系统置身于社会大系统中，
正确选择低噪声放大器(LNA)
正确选择低噪声放大器(LNA) 2006-06-05 14:27:39 作者：Maxim 公司来源：电子系统设计 关键字：噪声低频模拟放大 该应用笔记检验了影响放大器噪声的关键参数，说明不同放大器设计(双极型、JFET输入或CMOS输入设计)对噪声的影响。本文还阐述了如何选择一款适合低频模拟应用(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)的低噪声放大器。基于CMOS输入放大器，MAX4475，举例说明多数低频模拟应用中这种新型CMOS放大器的设计优势。 目前，有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用，但实际应用中，噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响，是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器，设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外，还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS 输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下，放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下，放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度，也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/√Hz，电流噪声密度通常表示为pA/√Hz。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数，而且，一般给出两种频率下的数值：一个是低于200Hz的闪烁噪声；另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见，这些测量值以放大器输入端为参考，不需要考虑放大器增益。 图1所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声，也称作1/f 噪声，因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz时的主要噪声源，如图1所示。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声，也出现在该频段。值得注意的是：电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。
光电检测技术考试试卷
光电检测技术期中考试试卷 2014 一．选择题（20分） 1．对于费米能级，以下说法不正确的是（ ） A 一个平衡的系统只能有唯一一个费米能级 B 电子占据率为时所对应的能级 C p 型半导体材料费米能级靠近价带顶 D n 型半导体材料费米能级靠近价带顶 2．负电子亲和势阴极和正电子亲和势比较有重要差别，参与发射的的电子（ ） A 不是冷电子，而是热电子 B 不是热电子，而是冷电子 C 既是冷电子，又是热电子 D 既不是冷电子，也不是热电子 3．下列器件按照响应速度由快到慢的顺序，正确的是（ ） A PIN 光电二极管 PN 结光电二极管 光电三极管 光敏电阻 B PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 光电三极管 C 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 D PN 结光电二极管 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻 4．下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定： （ ） A 光电导探测器 B 光电二极管 C 光电倍增管 D 光电倍增管 5．对于光敏电阻，下列说法不正确的是( ) A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面做成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 D 光敏电阻具有前历效应 6．下列光源中哪一种光源，可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标准光源：（ ） A 氘灯 B 低压汞灯 C 色温2856K 的白炽灯 D 色温500K 的黑体辐射器 7．当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（ ） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 8．表中列出了几种国外硅APD 的特性参数 根据表中数据，要探测830nm 的弱光信号，最为合适的器件是 （ ） A C30817E B C30916E C C30902E D C30902S 9．已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为uW uA S e /5=， lm A o S v /4.=，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（ ） A. 甲场灵敏度高 B. 乙场灵敏度高 C. 甲乙两场灵敏度一样高 D. 无法比较
正确选择低噪声放大器
正确选择低噪声放大器 正确选择低噪声放大器 目前，有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用，但实际应用中，噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响，是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器，设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外，还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下，放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下，放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度，也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/，电流噪声密度通常表示为pA/。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数，而且，一般给出两种频率下的数值：一个是低于200Hz的闪烁噪声；另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见，这些测量值以放大器输入端为参考，不需要考虑放大器增益。 图1所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声，也称作1/f噪声，因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz 时的主要噪声源，。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声，也出现在该频段。值得注意的是：电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。 图1.电压噪声密度与频率的关系曲线，主要受两种噪声源的影响：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声或1/f噪声与频率成反比，是频率低于200Hz时的主要噪声源。
教学系统设计复习题及答案
教学系统设计复习题及答案 一、名词解释 1、学习文件夹：“学习文件夹”又称档案袋评价，是近年来英、美、日等国教育界广泛应用的一种评价方法。我们认为学习文件夹是由教师和学生收集的，主要用于存放反映学生学习过程和学习进步的各类学习成果，如文章、美术作品、文学作品、作业、试卷、评语、调查记录、照片等，可以是—学年的，也可以是一学期的。这些学习记录按照一定的顺序形成文档，用于学习者对学习的回顾、自我评价及其他形式的外部评价。根据学习文件夹内容的不同，又可进一步将其细分为产品文件夹、过程文件夹和进步文件夹三种类型。 2、认知发展：是指主体获得知识和解决问题的能力随时间的推移面发生变化的过程和现象，围绕认知发展，讨论得最多的问题就是发展的机制和阶段性问题。在儿童的认知发展研究方面，瑞士心理学家皮亚杰的认知发展阶段理论在国际上享有广泛的影响。 3、学习风格：学习风格是学习者持续一贯的带有个性特征的学习方式，是学习策略和学习倾向的综合。这里学习策略指学习方法，而学习倾向指的是学习者的学习情绪、态度、动机、坚持以及对学习外境、学习内容等方面的偏爱。有些学习策略和学习倾向会随学习任务、学习环境的不同而变化，而有些则表现出一贯性，成为一种相对稳定的个性特征，那些持续稳定的表现出来的学习策略和学习倾向就构成了学习看所具有的学习风格。 4、研究性学习：广义泛指学生主动探究的学习活动，适用于学生对所有学科的学习，狭义是指学生基于自身兴趣，在教师指导下，从自然现象、社会现象和生活中选择和确定研究专题，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。 5、教学系统设计：教学设计主要是运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设教与学的系统“过程”或“程序”，而创设教与学系统的根本目的是促进学习者的学习。 6、建构主义的学习环境：是指基于建构主义理论的学习环境，可以是现实的具有物质因素的如家庭、学校、课堂等构成的学习场所，也可以是虚拟的并不存在的以计算机多媒体技术、网络通信技术为核心的信息技术为平台的学习场所。是学习资源和人际关系的组合，是学习活动展开的过程中赖以持续的情况和条件，在建构主义的学习环境中，除了学习资源、认知工具、人类教师等物理资源，还应搭建任务情境等资源，这是其核心所在。 7、教学策略：教学策略是指在不同的教学条件下，为达到不同的教学结果所采用的方式、方法、媒体的总和。在教学研究和实践中，人们从不同角度，立足于不同理论提出了各种教学策略，有些在国际上产生很大影响的教学策略如：加涅的九阶段教学策略、梅瑞尔的基本呈现方式与业绩和内容相匹配的教学策略。 8、自主学习能力：包括：①确定学习内容表的能力(学习内容表是指为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单)。②获取有关信息与资源的能力(知道从何处获取以及如何去获取所需的信息与资源)；③利用评价有关信息与资源的能力。