電子測量原理課后習(xí)題標(biāo)準(zhǔn)答案

1、第一章 測量的基本原理一、填空 1、2 轉(zhuǎn) / 分鐘， 0.01 2、間接比較法， 直接比較法 3、統(tǒng)一性， 準(zhǔn)確性， 法律性 4、 比對(duì) 5、相對(duì)誤差 6、模擬，數(shù)字 7、微差、替代、交換二、 判斷 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò) 錯(cuò) 錯(cuò)三、選擇 CDBBAD 四、簡答題 1、 關(guān)于測量的科學(xué)定義，有狹義和廣義之分。狹義測量是指為 了確定被測對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。 廣義測量是指 為了獲取被測對(duì)象的信息而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。2、3、 4、計(jì)量是為了保證量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確一致的一種測量，它是利用 技術(shù)和法制手段實(shí)施的一種特殊形式的測量，即把被測量與 國家計(jì)量部門作為基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較，以確 定合格與

2、否，并給出具有法律效力的檢定證書。計(jì)量的 三個(gè)主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性。由于測量發(fā)展的 客觀需要出現(xiàn)了計(jì)量，測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，需要計(jì)量予以 保證， 計(jì)量是測量的基礎(chǔ)和依據(jù)， 沒有計(jì)量， 也談不上測量。 測量又是計(jì)量聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的重要途徑，可以說沒有測量， 計(jì)量也將失去價(jià)值。計(jì)量和測量相互配合，相輔相成7、電壓比較、阻抗比較、頻率（時(shí)間）比較、相位比較、數(shù)字比 較等。 5、測量中使用比較器可進(jìn)行五種不同層次的比較： 6、 8、 第二章 測量方法與測量系統(tǒng)一、 填空題 1、量程范圍寬； 測量準(zhǔn)確度高、測量速度快、易于實(shí)現(xiàn)遙測。2、電信號(hào)；電系統(tǒng) 3、測試激勵(lì)信號(hào)源。 4、ykx 5 、平

3、均無故障時(shí)間；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度6、微分方程；脈沖響應(yīng)函數(shù)； 傳遞函數(shù)； 頻率響應(yīng)函數(shù)。 7、0.707； ； 8、0.707 二、判斷題：對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò) 錯(cuò)三、選擇題： 1、ABCDE 2、A 3、BD 4、C 5、D 四、簡答題 1、量程=測 量范圍上限測量范圍下限=600 -100 = 500kPa2、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性是通過靜態(tài)標(biāo)定或靜態(tài)校準(zhǔn)的過程獲得的。靜 態(tài)標(biāo)定就是在一定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，利用一定等級(jí)的標(biāo)定設(shè)備 對(duì)測試系統(tǒng)進(jìn)行多次往復(fù)測試的過程，如下圖所示。 3、 4、 初始值不為零的一階測量系統(tǒng)，其階躍響應(yīng)的微分方程的解 為：由已知條件得：化解得：故：

4、該測量系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 8.506 秒。 第四章 時(shí)間與頻率的測量一、填空題 1、 1 量 化、標(biāo)準(zhǔn)頻率 2、測頻率比、測時(shí)間間隔、測相位差、自檢3、量化誤差、標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差、頻標(biāo)4、多周期 5、增大閘門時(shí)間、 被計(jì)數(shù)頻率越低 6、頻率較低、 一個(gè)周期、 頻率較高； 7、頻率準(zhǔn)確度、 頻率穩(wěn)定度 8、連續(xù)的二、 判斷題 錯(cuò) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 對(duì) 對(duì) 對(duì) 錯(cuò)三、選擇題 DCDCDBACAB 四、簡答題 1、(1)測量分辨率=(1/0.1s)= 10Hz (2)在0.1s的閘門 時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值為：10KHzX 0.1s= 1000,則量化誤差的相 對(duì)值為：1/1000 = 0.1%( 3)為了顯示不溢出，

5、則在10s的最大閘門時(shí)間內(nèi)計(jì)得的值不能超過 105， 由此可得測量頻 率的上限值為：105/10s = 10KHz2、( 1)測頻時(shí)，在 1s的 閘門時(shí)間內(nèi)對(duì)被測信號(hào)的計(jì)數(shù)值為：200HzX1s= 200則量化誤差為：1/200 = 0.5%測周時(shí)，因?yàn)楸粶y信號(hào)的頻率為200Hz，則一個(gè)周期時(shí)間為1/200 = 0.0005秒。由于時(shí)標(biāo)為0.1 心所以被計(jì)數(shù)頻率為1/0.1 fs10MHz = 107Hz。在0.0005秒內(nèi)計(jì)得的數(shù)為：107 0.0005 = 5000，所以量化誤差 為：1/5000 = 0.02%(2)為了確定是采用測頻還是測周的方法，必須先得到采用這兩種方法的量化誤差相等

6、的點(diǎn)，即 中界頻率 ： 式中： fst 為測頻是選用的閘門時(shí)間的倒數(shù)； fct 為測周時(shí)選用的頻標(biāo)信號(hào)的頻率。 代入數(shù)值可得： ，因此 當(dāng) fx 小于 3162.3Hz 時(shí)，宜選用測周的方法；當(dāng) fx 大于 3162.3Hz時(shí)，宜選用測頻的方法。3、(1)由于f1 = 10MHz , 則 T1 = 1/10MHz = 100ns；同理 T2 = 1/10.001MHz = 99.99ns 則被測時(shí)間間隔尸100 (100- 99.99) ns= 1ns。(2)最大分辨率為：100ns-99.99ns= 0.01ns= 100ps。 第五章 電 壓測量一、填空題 1、 0.25 2、 1.41

7、3、峰值 3.53V 4、檢波 放大 5、寬帶放大器帶寬 內(nèi)部噪聲 6、 26dBm 7、或四位 半10卩V 8浮置二、判斷題對(duì)對(duì)對(duì)錯(cuò)錯(cuò)對(duì)錯(cuò)錯(cuò)三、 選擇題 CBBBD BAADBC 四、簡答題 1 、( 1 ) ，故 DVM 為四位( 2)分辨力( 3) ， 3、 2、 第六章 阻抗測量一、填空題 1、寄生電容，寄生電感，損耗 2、頻率，測試信號(hào) 電平，直流偏置，溫度 3、電阻，電容，電感，Q 值，電導(dǎo)4、模，相位 5、頻率覆蓋范圍，測量量程，測量精度，操作 的方便性 6、標(biāo)準(zhǔn)元件值的誤差，電橋指示器的誤差，屏蔽 不良引起誤差 7、并聯(lián)，串聯(lián) 8、微處理器二、 判斷題 對(duì) 對(duì)對(duì)錯(cuò)對(duì)錯(cuò)錯(cuò)對(duì)三、選

8、擇題 BAADC四、簡答題1、 電橋法優(yōu)點(diǎn)：精度高（ 0.1 典型值），使用不同電橋可得到 寬頻率范圍，價(jià)格低。缺點(diǎn)：需要手動(dòng)平衡，單臺(tái)儀器的頻 率覆蓋范圍較窄。諧振法優(yōu)點(diǎn)：可測很高的Q值。缺點(diǎn)：需要調(diào)諧到諧振，阻抗測量精度低。電壓電流法優(yōu)點(diǎn)：可 測量接地器件，適合于探頭類測試需要。缺點(diǎn)：工作頻率范 圍受使用探頭的變壓器的限制。RF電壓電流法優(yōu)點(diǎn)：高頻范圍內(nèi)具有高的精度（ 0.1 典型值）和寬阻抗范圍。缺點(diǎn)： 工作頻率范圍受限于探頭使用的變壓器。自動(dòng)平衡電橋法 優(yōu)點(diǎn)：從低頻至高頻的寬頻率范圍，且寬的阻抗測量范圍內(nèi) 具有高精度。缺點(diǎn)：不能適應(yīng)更高的頻率范圍。網(wǎng)絡(luò)分析 法優(yōu)點(diǎn)：高頻率范圍，當(dāng)被測阻

9、抗接近特征阻抗時(shí)得到高精 度。缺點(diǎn)：改變測量頻率需要重新校準(zhǔn)，阻抗測量范圍窄。2、 3、 第七章 信號(hào)波形測量一、填空題 1、電子槍 2、掃 描 3、 X 偏轉(zhuǎn)板 4、 20ms/cm 5 、非實(shí)時(shí)，重復(fù) 6、正弦信號(hào) 相位 7、 RC 分壓 或阻容分壓 8、第一陽或 A1 第二陽 或A2，或G29、連續(xù)掃描 觸發(fā)掃描10、鋸齒延遲觸發(fā) 電平二、判斷題：錯(cuò) 錯(cuò) 錯(cuò) 對(duì) 對(duì)三、選擇題 CAACC CB 四、簡答題 1、 1 為掃描鋸齒波線性度不好； 2Y 放大器引 入失真，出現(xiàn)削頂，產(chǎn)生截止失真； 3 有掃描回線，增輝電 路工作不正常。 2、頻率： 相差 :3、不考慮倍率開關(guān)時(shí)，cm，由于倍率開

10、關(guān)為“X 5”屏幕上波形偏轉(zhuǎn)增大 5倍，所以屏幕 上峰 與峰之間的距離為 cm 。如果采用探頭，對(duì)輸入有 10 倍衰減，輸入示波器的電壓減小 10 倍，相應(yīng)屏幕上峰與峰 之間的距離減小 10 倍，即 cm。 第八章 信號(hào)的產(chǎn)生一、 填空題 1、0.7 2、116.42Hz 3、8，2，69，31 4、100MHz 5 、 PD，LPF，VCO6 、頻率范圍，頻率準(zhǔn)確度，頻率穩(wěn)定度。 二、判斷題：對(duì) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò) 錯(cuò) 對(duì)三、選擇題： BDCBA 四、簡答題 1、2、鎖相環(huán)是一個(gè)相位負(fù)反饋系統(tǒng)，其基本組 成部分包括：鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器。鑒相器完 成輸入與輸出信號(hào)的相位比較，其輸出反映

11、它們之間的相位 差。環(huán)路濾波器為一低通濾波器，用于濾除鑒相器輸出中的 高頻成分和噪聲。壓控振蕩器實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入頻率的跟蹤，它根 據(jù)鑒相器的輸出調(diào)整輸出頻率以降低輸出信號(hào)與輸入信號(hào) 的相位差，從而實(shí)現(xiàn)頻率的跟蹤。 3、 第九章 信號(hào)分析和 頻域測量一、填空題 1、本振信號(hào) 2、中頻帶通濾波器 3、 7.5KHz 4 、寬， 慢 5、中頻增益二、判斷題： 錯(cuò) 對(duì) 對(duì) 對(duì) 錯(cuò)三、選擇題： 1、A 2、B 3、B 4、ACD 5、CD 四、簡答 題：1、 所謂 “實(shí)時(shí)”頻譜儀，直觀的理解是能夠在被測信號(hào) 頻率變化之前完成測量、分析和顯示，但它又不是指單純意 義上的測量時(shí)間短、速度快。一般認(rèn)為，實(shí)時(shí)分析是指

12、在長 度為 T 的時(shí)段內(nèi)，完成頻率分辨率達(dá)到 1/T 的譜分析；或 者待分析信號(hào)的帶寬小于儀器能夠同時(shí)分析的最大帶寬。顯然，實(shí)時(shí)的概念與信號(hào)帶寬及頻率分辨率有關(guān)。在要求的頻段寬度范圍內(nèi)，如果數(shù)據(jù)采集、分析速度不小于數(shù)據(jù)變化 速度，這樣的分析就是實(shí)時(shí)的；如果待分析的信號(hào)帶寬過寬 以至超過了最大分析帶寬，則分析變成非實(shí)時(shí)的。 掃頻式 頻譜儀實(shí)質(zhì)是一個(gè)中心頻率在整個(gè)頻率范圍內(nèi)可調(diào)諧的窄 帶濾波器。 當(dāng)改變它的諧振頻率時(shí)，濾波器就分離出特定 的頻率分量，從而依次得到被分析信號(hào)的譜分量。因此，這 種頻譜儀所顯示的頻譜圖是多次調(diào)諧之后拼接的結(jié)果，分析 帶寬受限于窄帶濾波器的帶寬（通?？偸切∮谛盘?hào)帶寬） ，

13、 所以不能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。 FFT 分析儀是在對(duì)信號(hào)采樣之后， 選擇一定時(shí)間長度的離散采樣點(diǎn)進(jìn)行付氏變換，從而得到頻 域信息。由于離散時(shí)域信號(hào)中已包含了該時(shí)段內(nèi)所有的頻率 信息，因此可以認(rèn)為 FFT 的分析帶寬與信號(hào)帶寬是匹配的， 能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)分析。 2、頻譜儀的頻率分辨率一般指的是該 分析儀中頻濾波器的最小 3dB 帶寬，它表征了能夠?qū)⒆羁?近的兩個(gè)相鄰頻譜分量分辨出來的能力。外差式頻譜儀的頻 率分辨率主要由中頻濾波器的帶寬決定，最小分辨率還受到 本振頻率穩(wěn)定度的影響。而 FFT 分析儀的頻率分辨率和采 樣頻率及 FFT 計(jì)算的點(diǎn)數(shù)有關(guān)： 頻率分辨率 、采樣頻率 fS 和分析點(diǎn)數(shù) N 三者之間

14、的關(guān)系為 。 3、共需要 個(gè)濾波器。 4、由于本振并不掃描，即只能分析某一個(gè)特定的頻率。而 此時(shí)分析帶寬（調(diào)諧回路帶寬）大于信號(hào)帶寬，所得結(jié)果是 實(shí)時(shí)的，所以屏幕顯示的將是該特定頻率上的時(shí)域波形。5、 周期方波是由多個(gè)純正弦信號(hào)復(fù)合而成的，理論上具有無限 寬的頻譜，每根譜線均位于奇次諧波處。但工程中通常只考 慮主瓣中的譜線，即零頻、基波（20KHZ ）、三次諧波（60KHZ ）, 所以頻譜儀的掃描寬度至少應(yīng)覆蓋 060KHz 的范圍。 ，根 據(jù) dB 與 V 的單位換算式 6、證明：若已知邊頻與載波的 幅度差為 A （ dB） ，有其中 S 為邊頻幅度， C 為載波幅 度。由于調(diào)幅系數(shù) m 與

15、調(diào)幅波邊頻、載波幅度之間滿足式 故有.得證。 第十章 線性系統(tǒng)頻率特性測量和網(wǎng)絡(luò)分析 一、填空題 1、 0 2、端口 2 ，正向反射系數(shù)， 端口 1 ， 反向傳輸系數(shù) 3、信號(hào)源、 S 參數(shù)測量裝置、 矢量電壓表 4、 方向性誤差5、S21小于1二、判斷題：對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò)三、 選擇題： ADBCA 四、簡答題： 1 、宜采用 YIG 掃頻法，這 種掃頻方式通常用于產(chǎn)生較高頻段的掃頻信號(hào)，掃頻線性 好。 2、通常采用外差式差頻掃頻、全基波多頻段聯(lián)合式掃 頻、倍頻式掃頻等方法。 3、較低頻段一般用 Z 參數(shù)或 Y 參 數(shù)來表述網(wǎng)絡(luò)特性，測量時(shí)需要開路、短路等特定的端口條 件。而高頻、微波條件下

16、的電壓和電流參數(shù)很難測量，且有 時(shí)不允許人為地將網(wǎng)絡(luò)端口開路或短路，因此必須應(yīng)用不同 的概念。 在微波網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用 S 參數(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1 S 參數(shù) 與慣常使用的增益、 衰減、反射系數(shù)等物理量聯(lián)系非常密切； 2 對(duì)電路進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)時(shí)， S 參數(shù)能全面而嚴(yán)格地表征網(wǎng) 絡(luò)特性，并且便于利用； 3 S 參數(shù)較易于測量，只需要一般的反射和傳輸測量系統(tǒng)或設(shè)備即可； 4 S 參數(shù)易于用信流圖 表示，對(duì)于分析復(fù)雜的組合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)非常有利。4、 反射參數(shù)測量系統(tǒng)中使用了功率分配器、定向耦合器等微波器件， 這些器件的性能通常都不理想。定向耦合器的方向性或連接 部件的失配會(huì)造成方向性誤差；功率分配器、定向耦合器

17、、 轉(zhuǎn)換接頭及測試電纜等都存在頻率響應(yīng)，因而造成頻響誤 差；定向耦合器的端口不匹配會(huì)造成源失配誤差。 在傳輸 參數(shù)測量系統(tǒng)中，傳輸路徑因?yàn)楦綦x不佳而產(chǎn)生信號(hào)泄漏， 由此引起傳輸泄漏誤差（隔離誤差） ；微波部件的傳輸頻 響將產(chǎn)生傳輸頻響誤差（跟蹤誤差） ；與反射參數(shù)測量類 似，端口不匹配會(huì)造成源失配誤差；另外，由于 DUT 必須 串接在測試信號(hào)通路中，失配還會(huì)造成負(fù)載失配誤差。5、微波網(wǎng)絡(luò)的反射、傳輸參數(shù)測量中，在已知系統(tǒng)誤差來源并 建立了誤差模型之后，可以利用校準(zhǔn)件進(jìn)行校準(zhǔn)測量和誤差 修正來提高測量經(jīng)度?；舅悸肥牵焊鶕?jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件的實(shí)際測 量值和誤差模型，求出各項(xiàng)誤差并將它們的影響從測量值中 扣

18、除。反射 / 傳輸參數(shù)測量誤差的校準(zhǔn)和修正的一般步驟如 下： 校準(zhǔn)測量：使用個(gè)數(shù)等于誤差項(xiàng)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)件（反射 / 傳輸參數(shù)均為已知） ，依次作為 DUT 進(jìn)行反射 /傳輸參數(shù) 測量； 計(jì)算誤差：根據(jù)已建立的誤差模型和步驟的測 量結(jié)果，分別得到以誤差為未知數(shù)的方程，并由該方程組計(jì) 算求解各項(xiàng)誤差的值； 將DUT接入，再次測量全部 S參數(shù)； 修正：把S參數(shù)的測量值與校準(zhǔn)所得的誤差值代 入修正公式中， 計(jì)算求出 DUT 的實(shí)際反射 /傳輸系數(shù)， 這就 是誤差修正。 第十一章 數(shù)據(jù)域測試一、填空題 1、固定型 故障、橋接故障、延遲故障和暫態(tài)故障 2、 3、154、組合觸 發(fā)、延遲觸發(fā)、序列觸發(fā)、手動(dòng)觸發(fā)

19、和限定觸發(fā)5、硬件時(shí)序分析，軟件跟蹤分析。 6、序列觸發(fā) 7、正常采樣方式二、 判斷題：對(duì) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò) 錯(cuò)三、選擇題： ADBCB AC 四、簡答題： 1、 一個(gè)邏輯子系統(tǒng)，如果穩(wěn)定狀 態(tài)對(duì)任何輸入狀態(tài)改變的響應(yīng)與子系統(tǒng)中電路的延遲無關(guān)， 并且，如果有兩個(gè)以上輸入改變， 輸出響應(yīng)與輸入改變的 先后順序也無關(guān)，子系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)只取決于各輸入變化的 最終穩(wěn)定電平，則稱這樣的邏輯子系統(tǒng)為電平靈敏的。 電 平靈敏設(shè)計(jì)可保證電路中器件的延遲、 上升和下降時(shí)間等 參量對(duì)電路工作無影響， 關(guān)鍵是時(shí)序邏輯中的基本存貯元 件必須是電平靈敏的。32、定時(shí)分析最大速率。邏輯分析儀工作在定時(shí)分析方

20、式時(shí)的最大數(shù)據(jù)采集速率，可以是實(shí) 際的采樣時(shí)鐘最高 頻率，也可以是等效采樣速率。 狀態(tài) 分析最大速率。工作在狀態(tài)分析方式時(shí)，外部時(shí)鐘可以輸入 的最大頻率。 通道數(shù)。邏輯分析儀信號(hào)輸入通道數(shù)量， 它包括數(shù)據(jù)通道和時(shí)鐘通道。通道越多，我們可以同時(shí)觀測 的信 號(hào)就越多。 存儲(chǔ)深度。每個(gè)通道可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)位 數(shù)，單位為比特（B）/通道，一般為幾 KB致幾十KB。觸發(fā)方式。邏輯分析儀的觸發(fā)方式越多，其數(shù)據(jù)窗口定位就 越靈活。一般有：隨機(jī)觸發(fā)、通道觸發(fā)、毛刺 觸發(fā)、字觸 發(fā)等基本方式， 有的還有一些觸發(fā)附加功能， 如：延遲觸發(fā)、 限定觸發(fā)、組合觸發(fā)、序列觸發(fā)等。 輸入信號(hào)最小幅度。 邏輯分析儀探頭能檢測到

21、的輸入信號(hào)最小幅度。 輸入門 限變化范圍。探頭門限的可變范圍，一般為-2V5V，其可變范圍越大，則可測試的數(shù)字系統(tǒng)邏輯 電平種類越多。 毛刺捕捉能力。邏輯分析儀所能檢測到的最小毛刺脈沖的寬 度。 3、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)( CA )和線性反饋移位寄存器( LFSR) 相比的優(yōu)點(diǎn)在于：第一，細(xì)胞的次態(tài)為鄰細(xì)胞狀態(tài)的組合函 數(shù)，不象 LFSR 中通過相鄰單元的簡單左移或右移獲得次態(tài) 值，故 CA 產(chǎn)生的序列較 LFSR 的互相關(guān)性更小，這對(duì) VLSI 的偽隨機(jī)測試有益。第二， CA 具有模塊化、局部互 聯(lián)的反饋通路的規(guī)則結(jié)構(gòu)， 易于映射入 VLSI 中。第三， CA 局部互聯(lián)，使通道占用硅片面積小，且通道延

22、遲小，易于高 速運(yùn)行，有利于 VLSI 的延遲測試。 4、(1) ( x1x2x3x4 ) 1011 2 ( x1x2x3x4) 0011 (x1x2x3x4 ) 0111 (x1x2x3x4 )00115、故障 b:s-a-1 的測試為( 0000， 0001， 0010) 故障 a:s-a-1 的測試為( x1x2x3x4) 0101 第十二章 測試系統(tǒng)集成技術(shù)一、填空題1 、在最少人工參與下能自動(dòng)進(jìn)行測量、處理、顯示或輸出測試結(jié)果的系統(tǒng)2、將各種測試部件，如測試儀器模塊、主機(jī)箱、計(jì)算機(jī)控制器、編程語 言等組成一個(gè)由計(jì)算機(jī)控制的測量系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測 試軟件的開發(fā)， 完成和實(shí)現(xiàn)特定的測