電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案(第二版)

1.1解釋名詞：①測(cè)量；②電子測(cè)量。答：測(cè)量是為確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)備，把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類(lèi)單位量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量與單位量之間的數(shù)值關(guān)系，最后用數(shù)值和單位共同表示測(cè)量結(jié)果。從廣義上說(shuō)，凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量都可以說(shuō)是電子測(cè)量；從狹義上說(shuō)，電子測(cè)量是指在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)電的量值的測(cè)量。答：直接測(cè)量：它是指直接從測(cè)量?jī)x表的讀測(cè)量電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)量電阻中的電流。間接測(cè)量：利用直接測(cè)量的量與被測(cè)量之間的函數(shù)關(guān)系，間接得到被測(cè)量量值的測(cè)量方法。如：用伏安法測(cè)量電阻消耗的直流功率P,可以通過(guò)直接測(cè)量電壓U,電流1,而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系P=UI,經(jīng)過(guò)計(jì)算，間接獲得電阻消耗的功耗P;用伏安法測(cè)量電阻。組合測(cè)量：當(dāng)某項(xiàng)測(cè)量結(jié)果需用多個(gè)參數(shù)表達(dá)時(shí)，可通過(guò)改變測(cè)試條件進(jìn)行多次測(cè)量，根據(jù)測(cè)量量與參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列出方程組并求解，進(jìn)而得到未知量，這種測(cè)量方法稱(chēng)為組合測(cè)量。例如，電阻器電阻溫度系數(shù)的測(cè)測(cè)量方法，稱(chēng)為偏差式測(cè)量法。例如使用萬(wàn)用表測(cè)量電壓、電流等。零位式測(cè)量法：測(cè)量時(shí)用被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較，用零示器指示被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相等微差式測(cè)量法：通過(guò)測(cè)量待測(cè)量與基準(zhǔn)量之差來(lái)得到待測(cè)量量值。如用微差法測(cè)量直的特性的測(cè)量如：信號(hào)的波形和失真度，頻率，相位，調(diào)制度等；(3)元件和電路參數(shù)的測(cè)量如：電阻，電容，電感，阻抗，品質(zhì)因數(shù)，電子器件的參數(shù)等：(4)電子電路性能的測(cè)量如：放大倍數(shù)，衰減量，靈敏度，噪聲指數(shù)，幅頻特性，相頻特性曲線等。量速度快；(5)易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和長(zhǎng)期不間斷的測(cè)量；(6)易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器的智能化；(7)影響因素眾多，誤差處理復(fù)雜。答：在選擇測(cè)量方法時(shí)，要綜合考慮下列主要因素：①被測(cè)量本身的特性；②所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度；③測(cè)量環(huán)境；④現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備等。1.7設(shè)某待測(cè)量的真值為土10.00,用不同的方法和儀器得到下列三組測(cè)量數(shù)據(jù)。試①10.10,10.07,10.12,10.06,10.07,10.12,1②9.59,9.71,10.68,10.42,10.33,9.60,911.8SXI842數(shù)字電壓表數(shù)碼顯示最大數(shù)為19999,最小一檔量程為20mV,問(wèn)該電壓表的最高分辨率是多少?解：20mV/19999=0.001mV=1μV1.9SR46示波器垂直系統(tǒng)最高靈敏度為50uV/div,若輸入電壓為120uV,則示波器熒光屏上光點(diǎn)偏移原位多少格?解：120/50=2.4格1.10某待測(cè)電路如題1.10圖所示。(1)計(jì)算負(fù)載RL上電壓U。的值(理論值)。(2)如分別用輸入電阻R,為120kO.和10MQ的晶體管萬(wàn)用表和數(shù)字電壓表測(cè)量端電壓U。,忽略其他誤差，示值U。各為多少?(3)比較兩個(gè)電壓表測(cè)量結(jié)果的示值相對(duì)誤差rx[r?=(U?-U?)/U?×100%](2)R外?=30//120=24KQ題1.10圖1.11已知某熱敏電阻隨溫度變化的規(guī)律為R?=R,·e?T-),其中R。、R,分別為熱力學(xué)溫度為T(mén)?=300K和T時(shí)的阻值，B為材料系數(shù)。已測(cè)得①T?=290K,R?=14.12kΩ,②T?=320K,R?=5.35kg。求R?和B。聯(lián)立(1)、(2)解得：1.12試設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量方案，測(cè)量某放大器的直流輸出電阻(阻值估計(jì)在30kΩ左右)。2解：設(shè)計(jì)如右圖所示，為減少測(cè)量誤差采用數(shù)字電壓表測(cè)量，且R?、R?都在30KΩ左右，可忽略電壓表接入對(duì)輸出電壓的影響，則有：1.13選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，通常要根據(jù)被測(cè)量的大致大小選擇合適的測(cè)量量程。例如仍采用題1.10所示的測(cè)量電路，現(xiàn)分別用MF-20晶體管電壓表的6V檔和30V檔測(cè)量負(fù)載R上電阻U?,已知電壓表的電壓靈敏度為20k2/V(由此司算出各檔量程電壓表輸入電阻Rv=電壓靈敏度×量程),準(zhǔn)確度等級(jí)為2.5級(jí)(準(zhǔn)確度等級(jí)s表示儀表的滿度相對(duì)誤差不超過(guò)s%,即最大絕對(duì)誤差為△rm=±s%xm。試分別計(jì)算兩個(gè)量程下的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解：6V檔時(shí)：Rv?=120KQR外?=30//120=24KQ△xn=Ux?-A=2.222-2.5=-01.14比較測(cè)量和計(jì)量的類(lèi)同和區(qū)別。答：測(cè)量是把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類(lèi)單位量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量與單位量之間的數(shù)值關(guān)系，最后用數(shù)值和單位共同表示測(cè)量結(jié)果。計(jì)量是利用技術(shù)·陽(yáng)法制手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。計(jì)量可看作測(cè)量的特殊形式，在計(jì)量過(guò)程中，認(rèn)為所使用的量具和儀器是標(biāo)準(zhǔn)的，用它們來(lái)校準(zhǔn)、檢定受檢量具和儀器設(shè)備，以衡量和保證使用受檢量具儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)所獲得測(cè)量結(jié)果的可靠性。因此，計(jì)量又是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù)。31.15解釋名詞：①計(jì)量基準(zhǔn)；②主基準(zhǔn)；③副基準(zhǔn)；④工作基準(zhǔn)。答：①用當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工藝水平，以最高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性建立起來(lái)的專(zhuān)②主基準(zhǔn)也稱(chēng)作原始基準(zhǔn)，是用來(lái)復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具，經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國(guó)計(jì)量單位量值的最高依據(jù)。因③副基準(zhǔn)：通過(guò)直接或間接與國(guó)家基準(zhǔn)比對(duì)，確定其量值并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)的計(jì)量器具。其地位僅次于國(guó)家基準(zhǔn)，平時(shí)用來(lái)代替國(guó)家基準(zhǔn)使用或驗(yàn)證國(guó)家基準(zhǔn)的變化。④工作基準(zhǔn)：經(jīng)與主基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)校準(zhǔn)或比對(duì)，并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)，實(shí)際用以檢定下答：檢定：是用高一等級(jí)準(zhǔn)確度的計(jì)量器具對(duì)低一等級(jí)的計(jì)量器具進(jìn)全面評(píng)定被檢計(jì)量器具的計(jì)量性能是否合格的目的。比對(duì)：在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類(lèi)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量校準(zhǔn)：校準(zhǔn)是指被校的計(jì)量器具與高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較，以確定被校計(jì)量器具通過(guò)對(duì)各級(jí)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量器檢定、比對(duì)和校準(zhǔn)以保證日常工作中所使用的測(cè)量?jī)x42.1解釋下列名詞術(shù)語(yǔ)的含義：真值、實(shí)際值、標(biāo)稱(chēng)值、示值、測(cè)量誤差、修正值。答：真值：一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。指定值：由國(guó)家設(shè)立盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)(或基準(zhǔn)),以法令的形式指定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指定值。實(shí)際值：實(shí)際測(cè)量時(shí)，在每一級(jí)的比較中，都以上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無(wú)誤的值，通常稱(chēng)為實(shí)際值，也叫作相對(duì)真值。標(biāo)稱(chēng)值：測(cè)量器具上標(biāo)定的數(shù)值。示值：測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值稱(chēng)為測(cè)量器具的示值。測(cè)量誤差：測(cè)量?jī)x器儀表的測(cè)得值與被測(cè)量真值之間的差異。修正值：與絕對(duì)誤差絕對(duì)值相等但符號(hào)相反的值。2.2什么是等精度測(cè)量?什么是不等精度測(cè)量?答：在保持測(cè)量條件不變的情況下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行的多次測(cè)量過(guò)程稱(chēng)作等精度測(cè)量。如果在同一被測(cè)量的多次重復(fù)測(cè)量中，不是所有測(cè)量條件都維持不變，這樣的測(cè)量稱(chēng)為非等精度測(cè)量或不等精度測(cè)量。2.3按照表示方法的不同，測(cè)量誤差分成哪幾類(lèi)?(1)實(shí)際相對(duì)誤差：(2)示值相對(duì)誤差：(3)滿度相對(duì)誤差：(4)分貝誤差：G?=20lg4?(dB)2.4說(shuō)明系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗差的主要特點(diǎn)。答：系統(tǒng)誤差的主要特點(diǎn)是：只要測(cè)量條件不變，誤差即為確切的數(shù)值，用多次測(cè)量取平均值的辦法不能改變或消除系差，而當(dāng)條件改變時(shí)，誤差也隨之遵循某種確定的規(guī)律而變化，具有可重復(fù)性。隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是：①有界性；②對(duì)稱(chēng)性：③抵償性。粗差的主要特點(diǎn)是：測(cè)得值明顯地偏離實(shí)際。2.5有兩個(gè)電容器，其中C?=2000+40pF,C?=470pF±5%,問(wèn)哪個(gè)電容器的誤差大些?為什么?2.6某電阻衰減器，衰減量為20±0.1dB,若輸入端電壓為1000mV,輸出端電壓等于多少?5r?=rph/8.69=±0.1/8.69=±1.2%Auo=r?×ug=±1.2%×100=±1.2mV輸出端電壓為：100mV±1.2mV2.7用電壓表測(cè)量電壓，測(cè)得值為5.42V,改用標(biāo)準(zhǔn)電壓表測(cè)量示值為5.60V,求前一只電壓測(cè)量的絕對(duì)誤差A(yù)U,示值相對(duì)誤差r,和實(shí)際相對(duì)誤差r?。rx=-0.18/5.42=-3.32%r?=-0.18/5.60=-3.21%2.8標(biāo)稱(chēng)值為1.2k2,容許誤差±5%的電阻，其實(shí)際值范圍是多少?解：Ar=rx×x=±5%×120=±60Ω2.9現(xiàn)檢定一只2.5級(jí)量程100V電壓表，在50V刻度上標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)為48V,問(wèn)在這一點(diǎn)上電壓表是否合格?解：△xm=±2.5%×100=±2.5V2.10現(xiàn)校準(zhǔn)一個(gè)量程為100mV,表盤(pán)為100等分刻度的毫伏表，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：儀表刻度值(mV)0標(biāo)準(zhǔn)儀表示值(mV)絕對(duì)誤差(mV)修正值c(mV)求：①將各校準(zhǔn)點(diǎn)的絕對(duì)誤差A(yù)U和修正值c填在表格②10mV刻度點(diǎn)上的示值相對(duì)誤差r和實(shí)際相對(duì)誤差ra③確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)；④確定儀表的靈敏度。解：②r?=0.1/10×100%=1%③因?yàn)椋骸鱴m=-0.4mV2.11WQ—1型電橋在f=1kHz時(shí)測(cè)0.IpF～110pF電容時(shí)，允許誤差為±1.0%×(讀數(shù)值)±0.01%×(滿量程值),求該電橋測(cè)得值分別為lpF、10pF、100pF時(shí)的絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差。pFpFpFpFpFpFpFpF2.12如題2.12圖所示，用內(nèi)阻為Rv的電壓表測(cè)量A、B兩點(diǎn)間電壓，忽略電源E、①不接電壓表時(shí)，A、B間實(shí)際電壓UA:②若R,=20KΩ,由它引入的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差各為多少?③若R,=1M2,由它引入的示值相對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差又各為多少?③R外=20//1000=19.6KΩ%%%題2..12圖%ry?=Ax?/x?=±1/80=±1.25%rg=Ax?/x?=±1/40=±2.5%位(最大顯示數(shù)字為19999)數(shù)字電壓表測(cè)電壓，該表2V檔的工作誤差為±0.025%(示值)±1個(gè)字，現(xiàn)測(cè)得值②比較兩種測(cè)量結(jié)果，指出兩種電路各自適用的范圍。7待測(cè)電源穩(wěn)壓源待測(cè)電源穩(wěn)壓源題2.15圖2.16被測(cè)電壓8V左右，現(xiàn)有兩只電壓表，一只量程0~10V,準(zhǔn)確度s;=1.5,另一種量程0～50V,準(zhǔn)確度s2=1.0級(jí)，問(wèn)選用哪一只電壓表測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確?解：△=△xm?=Iml×Xmt=±1.5%×10=±0.15Vn<r?,選用準(zhǔn)確度s?=1.5電壓表測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確。2.17利用微差法測(cè)量一個(gè)10V電源，使用9V標(biāo)稱(chēng)相對(duì)誤差±0.1%的穩(wěn)壓源和一只準(zhǔn)確度為s的電壓表，如題2.17圖所示。要求測(cè)量誤差A(yù)U/Us±0.5%,問(wèn)s=?選用2.5級(jí)的電壓表。電壓表題2.17圖2.18題2.18圖為普通萬(wàn)用表電阻檔示意圖，Ri稱(chēng)為中值電阻，R,為待測(cè)電阻，E為表內(nèi)電壓源(干電池)。試分析，當(dāng)指針在什么位置時(shí)，測(cè)量電阻的誤差最小?R?的絕對(duì)誤差為：R,的相對(duì)對(duì)誤差為：題2.18圖即指針在中央位置時(shí)，測(cè)量電阻的誤差最小。2.19兩只電阻分別為R?=20Q±2%,R?=(100±0.4)Ω,接法時(shí)的總電阻和相對(duì)誤差。解：串聯(lián)時(shí)：相對(duì)誤差：土求：兩電阻串聯(lián)及并聯(lián)兩種%R#=20//100=16.7ΩAR#=±16.7×12.20用一只量程為5V,準(zhǔn)確度s=1.5級(jí)電壓表測(cè)量題2.20圖中a、b點(diǎn)電位分別為和Ua=4.26V,U?=4.19V,忽略電壓表的負(fù)載效應(yīng)，求：①U?、U?絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差各為多少?②利用U=U?—U,公式計(jì)算，則電壓Uab的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差各為多少?解：:△U?=△Up=△Um=±s%·Um89AUmb=r×Uah=±214.26%×0.07=±0.15V題2.20圖2.21用電橋法測(cè)電阻時(shí)，利用公式R?=R?·R?/?,已知R?=100Ω,△R?=±0.12,R?=1002,△R?=±0.1Ω,R?=1000Ω,△R?=±0.1Ω。求：測(cè)得T=±(l||e?|Y|)=±(0.1%+0.12.22電阻上消耗的電能W=U2/R·t,已知ru=±1%,rg=±0.5%,r?=±1.5%,2.23金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率可用σ=4L/πd2R公式計(jì)算，式中L(cm)、d(cm)、R(Ω導(dǎo)線的長(zhǎng)度、直徑和電阻值，試分析在什么條件下σ的誤差最小，對(duì)哪個(gè)參數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確2.24電橋測(cè)一個(gè)50mH左右的電感，由于隨機(jī)誤差的影響，使電感的測(cè)量值在Lo=0.8mH的范圍內(nèi)變化。若希望測(cè)量值的不確定度范圍減小到0.3mH以?xún)?nèi)，仍使用該電解：采用對(duì)照法進(jìn)行測(cè)量，第·次測(cè)量電橋平衡時(shí)有：第二次測(cè)量時(shí)，交換L?與L?的位置，電橋平衡時(shí)有：2.25題2.25圖中，用50V量程交流電壓表通過(guò)測(cè)量U?、U?獲得U值，現(xiàn)U?=U?=40V,若允許U的誤差±2%,問(wèn)電壓表的準(zhǔn)確度應(yīng)為幾級(jí)?rui=ru?=±0.5s/4)=±1解得：s=1.6所以，選用1.5級(jí)的電壓表。題2.25圖2.26用示波器測(cè)量題2.26圖所示調(diào)幅波的調(diào)幅系數(shù)測(cè)量誤差±10%,問(wèn)調(diào)幅系數(shù)誤差為多少?B當(dāng)A、B有正有負(fù)時(shí)：題2.26圖2.27用數(shù)字電壓表測(cè)得一組電壓值如下表：nnn26738495判斷有無(wú)壞值，寫(xiě)出測(cè)量報(bào)告值。解：(1)用公式求算術(shù)平均值。(2)列出v;和v2如表2.27-1表2.27-1nnn162738495從表2.27中可以看出，剩余殘差最大的第8個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其值為：(4)剔除ng后的算術(shù)平均值(5)重新列出v?和v2如表2.27-2表2.27-2nnn162734859(6)剔除ng后的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值(7)剔除ng后無(wú)壞值2.28按照舍入法則，對(duì)下列數(shù)據(jù)處理，使其各保留三位有效數(shù)字：解：86.3724=86.48.9145=8.913.1750=3.182.29按照有效數(shù)字的運(yùn)算法則，計(jì)算下列各結(jié)果：①1.0713×3.2=3.42②1.0713×3.20=3.43⑤56.09+4.6532=60.74⑥70.4-0.453=70.02.30某電壓放大器，測(cè)得輸入端電壓U;=1.0mV,輸出端電壓U?=1200mV,兩者相對(duì)誤差均為±2%,求放大器增益的分貝誤差。土土ram=20lg(1+4%)=±(20×0.017)=±3.1如何按信號(hào)頻段和信號(hào)波形對(duì)測(cè)量用信號(hào)源進(jìn)行分類(lèi)?超低頻信號(hào)發(fā)器低頻信號(hào)發(fā)生器視頻信號(hào)發(fā)生器高頻信號(hào)發(fā)生器甚高頻信號(hào)發(fā)生器超高頻信號(hào)發(fā)生器30kHz以下電聲學(xué)、聲納電報(bào)通訊無(wú)線電廣播廣播、電報(bào)電視、調(diào)頻廣播、導(dǎo)航雷達(dá)、導(dǎo)航、氣象按輸出信號(hào)波形分類(lèi)：可分為正弦信號(hào)發(fā)生器和非正弦信號(hào)發(fā)生器。非正弦信號(hào)發(fā)生器又可包括：脈沖信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、掃頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字序列信號(hào)發(fā)生器、圖形信號(hào)發(fā)生器、噪聲信號(hào)發(fā)生器等。3.2正弦信號(hào)發(fā)生器的主要性能指標(biāo)有哪些?各自具有什么含義?答：正弦信號(hào)發(fā)生器的主要性能指標(biāo)及各白具有的含義如下：(1)頻率范圍指信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的信號(hào)頻率范圍。(2)頻率準(zhǔn)確度頻率準(zhǔn)確度是指信號(hào)發(fā)生器度鹽(或數(shù)字顯示)數(shù)值與實(shí)際輸出信號(hào)頻率間的偏差，通常用相對(duì)誤差表示：式中π為度盤(pán)或數(shù)字顯示數(shù)值，也稱(chēng)預(yù)調(diào)值，?;是輸出正弦信號(hào)頻率的實(shí)際值。(3)頻率穩(wěn)定度其他外界條件恒定不變的情況下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，信號(hào)發(fā)生器輸出頻率相對(duì)于預(yù)調(diào)值變化的大小。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，頻率穩(wěn)定度又分為頻率短期穩(wěn)定度和頻率長(zhǎng)期穩(wěn)定度。頻率短期穩(wěn)定度定義為信號(hào)發(fā)生器經(jīng)過(guò)規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后，信號(hào)頻率在任意15min內(nèi)所發(fā)生的最大變化，表示為：頻率長(zhǎng)期穩(wěn)定度定義為信號(hào)發(fā)生器經(jīng)過(guò)規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后，信號(hào)頻率在任意3h內(nèi)所發(fā)生的最大變化，表示為：預(yù)調(diào)頻率的x×10?+yHz式中x、y是由廠家確定的性能指標(biāo)值。(4)由溫度、電源、負(fù)載變化而引起的頻率變動(dòng)量由溫度、電源、負(fù)載變化等外界因素造成的頻率漂移(或變動(dòng))即為影響量。①溫度引起的變動(dòng)量環(huán)境溫度每變化1℃所產(chǎn)生的相對(duì)頻率變化，表示為：預(yù)調(diào)頻率的x·10/℃,②電源引起的頻率變動(dòng)量供電電源變化±10%所產(chǎn)生的相對(duì)頻率變化，表③負(fù)載變化引起的頻率變動(dòng)量(5)非線性失真系數(shù)(失真度)用信號(hào)頻譜純度來(lái)說(shuō)明輸出信號(hào)波形接近正弦波的程度，并用非線性失真系數(shù)r表示：(6)輸出阻抗信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗視其類(lèi)型不同而異。低頻信號(hào)發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般600Ω(或1kQ),功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ等檔。高頻信號(hào)發(fā)生器一般僅有50Ω或75Ω檔。(7)輸出電平(8)調(diào)制特性當(dāng)調(diào)制信號(hào)由信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)，稱(chēng)為內(nèi)調(diào)制，當(dāng)調(diào)制信號(hào)由外部加到信號(hào)發(fā)生答：是文氏橋振蕩器傳輸函數(shù)的幅頻特性和相頻特性分別為：當(dāng)w=wn=1/RC,或f=fo=1/2πRC時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相，且此時(shí)傳輸函數(shù)模N(oo)=N(c)max=1/3最大，如果輸出信號(hào)U?后接放大倍數(shù)Ky=N(oo)=3的同相放大器，那么就可以維持w=og或者f=fo=1/2πRC的正弦振蕩，而由于RC網(wǎng)絡(luò)的選頻特性，其3.4某文氏橋只C振蕩器如題3.4圖所示，其中R3、R?是熱敏電阻，試確定它們各R應(yīng)具有負(fù)性質(zhì)的溫度系數(shù)。題3.4圖蕩蕩源的原理和優(yōu)點(diǎn)是什么?答：差頻式振蕩器的可變頻率振蕩器和固定頻率振蕩器分別產(chǎn)生可變頻率的高頻振蕩fi和固定頻率的高頻振蕩?,經(jīng)過(guò)混頻器M產(chǎn)生兩者差頻信號(hào)f=fi-fz。這種方法的主要缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，頻率準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度較差，波形失真較大：最大的優(yōu)點(diǎn)是容易做到在整個(gè)低頻段內(nèi)頻率可連續(xù)調(diào)節(jié)而不用更換波段，輸出電平也較均勻，所以常用在掃3.6XD-1型低頻信號(hào)發(fā)生器表頭指示分別為2V和5V,當(dāng)輸出衰減旋鈕分別指向下列各位置時(shí)，實(shí)際輸出電壓值為多大?電平表頭指示1253.7結(jié)合圖3.3—11,說(shuō)明函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的工作原理和過(guò)程。欲產(chǎn)生正向鋸齒波，圖中二極管應(yīng)如何聯(lián)接?答：正向鋸齒波充電電壓增大的時(shí)間長(zhǎng)，放電電壓減少的時(shí)間短，在R兩端并聯(lián)的二3.8說(shuō)明圖3.3-14所示XD8B框圖中RP4和RP2兩個(gè)電位器的功能。3.9說(shuō)明圖3.4-1高頻信號(hào)發(fā)生器各單元的主要作用。答：振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩信號(hào)，調(diào)頻器產(chǎn)生高頻調(diào)頻信號(hào)，內(nèi)調(diào)制信號(hào)振蕩器產(chǎn)生低頻等幅振蕩信號(hào)，緩沖放大器放大高頻等幅振蕩信號(hào)或高頻調(diào)頻信號(hào)，同時(shí)還起緩沖隔離作用，調(diào)制度計(jì)顯示調(diào)制度計(jì)的大小，電子電壓表顯示緩沖放大器輸出電壓的大小，步進(jìn)衰減輸出級(jí)衰減緩沖放大器輸出電壓使之滿足輸入電路對(duì)輸入電壓大小的要求，電源的作用是為高頻信號(hào)發(fā)生器各單元電路提供合適的工作電壓和電流。3.10調(diào)諧式高頻振蕩器主要有哪三種類(lèi)型?振蕩頻率如何確定和調(diào)節(jié)?答：調(diào)諧信號(hào)發(fā)生器的振蕩器通常為L(zhǎng)C振蕩器，根據(jù)反饋方式，又可分為變壓器反饋式、電感反饋式(也稱(chēng)電感三點(diǎn)式或哈特萊式)及電容反饋式(也稱(chēng)電容三點(diǎn)式或考畢茲式)三種振蕩器形式變壓器反饋式振蕩器的振蕩頻率：電感反饋式振蕩器的振蕩頻率：電容反饋式振蕩器的振蕩頻率：通常用改變電感L來(lái)改變頻段，改變電容C進(jìn)行頻段內(nèi)頻率細(xì)調(diào)。3.11題3.11圖是簡(jiǎn)化了的頻率合成器框圖，/i為基準(zhǔn)頻率，?為輸出頻率，試確定兩者之間的關(guān)系。若??=1MHz,分頻器÷n和÷m中n、m可以從1變到10,步長(zhǎng)為l,試確定的頻率范圍。題3.11圖f?O當(dāng)m=10n=1時(shí)Fmax=10fi=10MHz3.12解釋下列術(shù)語(yǔ)：頻率合成，相干式頻率合成，非相干式頻率合成。答：頻率合成是把一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))高穩(wěn)定度頻率源f,經(jīng)過(guò)加、減、乘、除及其組合運(yùn)算，以產(chǎn)生在一定頻率范圍內(nèi)，按一定的頻率間隔(或稱(chēng)頻率跳步)的一系列離散頻率的相干式頻率合成器：只用一個(gè)石英晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率，然后通過(guò)分頻、倍頻等，加入混頻器的頻率之間是相關(guān)的。非相干式直接合成器：用多個(gè)石英晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率，產(chǎn)生混頻的兩個(gè)基準(zhǔn)頻率之間相互獨(dú)立。3.13說(shuō)明點(diǎn)頻法和掃頻法測(cè)量網(wǎng)絡(luò)頻率特性的原理和各自特點(diǎn)。答：點(diǎn)頻法測(cè)量網(wǎng)絡(luò)頻率特性的原理就是“逐點(diǎn)”測(cè)量幅頻特性或相頻特性。其特點(diǎn)是：原理簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備也不復(fù)雜。但由于要逐點(diǎn)測(cè)量，操作繁瑣費(fèi)時(shí)，并且由于頻率離散而不連續(xù)，非常容易遺漏掉某些特性突變點(diǎn)，而這常常是我們?cè)跍y(cè)試和分析電路性能時(shí)非常關(guān)注的問(wèn)題。另外當(dāng)我們?cè)噲D改變電路的結(jié)構(gòu)或元件參數(shù)時(shí)，任何改變都必然導(dǎo)致重新逐點(diǎn)測(cè)量。掃頻法測(cè)量網(wǎng)絡(luò)頻率特性的原理就是在測(cè)試過(guò)程中，使信號(hào)源輸出信號(hào)的頻率按特定規(guī)律自動(dòng)連續(xù)并且周期性重復(fù)，利用檢波器將輸出包絡(luò)檢出送到示波器上顯示，就得到了被測(cè)電路的幅頻特性曲線。其特點(diǎn)是：①可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性的自動(dòng)或半自動(dòng)測(cè)量：②不會(huì)出現(xiàn)由于點(diǎn)頻法中的頻率點(diǎn)離散而遺漏掉細(xì)節(jié)的問(wèn)題；③得到的是被測(cè)電路的動(dòng)態(tài)頻率特性，更符合被測(cè)電路的應(yīng)用實(shí)際。3.14掃頻儀中如何產(chǎn)生掃頻信號(hào)?如何在示波管熒光屏上獲得網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性?答：實(shí)現(xiàn)掃頻振蕩的方法很多，常用的有磁調(diào)電感法、變?nèi)荻O管法以及微波波段使用的返波管法、YIG諧振法等。在磁調(diào)電感法中L?、C諧振回路的諧振頻率f?為：由電磁學(xué)理論可知，帶磁芯線圈的電感量與磁芯的導(dǎo)磁系數(shù)μ?成正比L?=μ?L當(dāng)掃描電流隨時(shí)間變化時(shí)，使得磁芯的有效導(dǎo)磁系數(shù)μ也隨著改變，掃描電流的變化就導(dǎo)致了L?及諧振頻率f的變化，實(shí)現(xiàn)了“掃頻”。在測(cè)試過(guò)程中，使信號(hào)源輸出信號(hào)的頻率按特定規(guī)律自動(dòng)連續(xù)井且周期性重復(fù)，利用檢波器將輸出包絡(luò)檢出送到示波器上顯示，在示波管熒光屏上就得到了被測(cè)電路的幅頻特3.15對(duì)于矩形脈沖信號(hào)，說(shuō)明下列參數(shù)的含義：脈沖幅度、脈沖寬度、脈沖上升時(shí)間和下降時(shí)間、脈沖占空系數(shù)、脈沖過(guò)沖、平頂降落。答：①脈沖幅度Um:脈沖波從底部到頂部之間的數(shù)值。②脈沖寬度：一般指脈沖前、后沿分別等于0.5Um時(shí)相應(yīng)的時(shí)間間隔。③脈沖上升時(shí)間1;:脈沖波從0.1Um上升到0.9Um所經(jīng)歷的時(shí)間。④脈沖下降時(shí)間r:脈沖波從0.9Um下降到0.1Um所經(jīng)歷的時(shí)間。⑤脈沖的占空系數(shù)t:脈沖寬度t與脈沖周期T的比值稱(chēng)為占空系數(shù)或空度比。⑥脈沖過(guò)沖：包括上沖和下沖。上沖指上升邊超過(guò)頂值Um以上所呈現(xiàn)的突出部分，下沖是指下降邊超過(guò)底值以下所呈現(xiàn)的向下突出部分，⑦平頂降落AU:脈沖頂部不能保持平直而呈現(xiàn)傾斜降落的數(shù)值，也常用其對(duì)脈沖幅度的百分比值來(lái)表示。3.16以圖3.6-4中XC-14型脈沖信號(hào)發(fā)生器框圖為例，說(shuō)明通用脈沖信號(hào)發(fā)生器的工作原理。在通用脈沖信號(hào)發(fā)生器中，如何由方波(矩形波)信號(hào)獲得梯形波、鋸齒波和三角波?答：圖3.6-4中外觸發(fā)電路、自激多諧振蕩器、延遲電路構(gòu)成觸發(fā)脈沖發(fā)生單元。延遲電路和前述延時(shí)級(jí)的電路形式及延時(shí)調(diào)節(jié)方法相同，輸出波形(c)比自激多諧振蕩器或外觸發(fā)脈沖信號(hào)(a)延遲了tg時(shí)間，(b)波形表示(a)信號(hào)進(jìn)行積分并與一比較電平E?相比較產(chǎn)生延遲脈沖的過(guò)程。圖3.6-4中積分調(diào)寬電路、比較整形電路和相減電路構(gòu)成脈沖形成單元。積分調(diào)寬電路和比較整形電路的作用與前述延遲電路相似，形成比信號(hào)(c)延時(shí)f的脈沖(e),而后信號(hào)(c)、(e)共同作用在相減電路上輸出窄脈沖(f),調(diào)節(jié)積分器電容C和積分器中恒流源可以極性變換電路、前后沿調(diào)節(jié)電路、輸出電路構(gòu)成脈沖輸出單元。極性變換電路實(shí)際上器波示十1測(cè)絡(luò)器波示十1測(cè)絡(luò)觀被網(wǎng)十u前后沿調(diào)節(jié)電路和延遲電路中積分器原理類(lèi)似，調(diào)節(jié)積分電容c和被積恒流源來(lái)調(diào)節(jié)脈沖前后沿，可使輸出脈沖變換為矩形、梯形、三角形、鋸齒形，以供不同的需要。輸出電路是由兩極電流放大器構(gòu)成的脈沖放大器，能保證在502負(fù)載上獲得波形良好的脈沖輸出。輸出脈沖的幅度和直流偏置電平也在該級(jí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.17XD-11型多用信號(hào)源產(chǎn)生脈沖波形的原理與XC-14型脈沖發(fā)生器有何不同?答：XD-11型多用信號(hào)源由文氏橋振蕩器產(chǎn)生正弦振蕩，在正弦波單元緩沖、放大，在正負(fù)脈沖單元產(chǎn)生正負(fù)脈沖，在鋸齒波單元產(chǎn)生鋸齒波，在正負(fù)尖脈沖單元產(chǎn)生正負(fù)尖脈沖，經(jīng)按鍵開(kāi)關(guān)K選擇由輸出衰減器輸出。XC-14型脈沖發(fā)生器由自激多諧振蕩器、延遲電路構(gòu)成觸發(fā)脈沖發(fā)生單元。經(jīng)整形放大輸出方波脈沖，延遲電路可調(diào)節(jié)方波脈沖的寬度，與積分調(diào)寬電路和比較整形電路輸出的方波脈沖經(jīng)相減電路相減可輸出窄脈沖。調(diào)節(jié)積分電容c和被積恒流源來(lái)調(diào)節(jié)脈沖前后沿，可使輸出脈沖變換為矩形、梯形、三角形、鋸齒形。極性變換電路、前后沿調(diào)節(jié)電路、輸出電路構(gòu)成脈沖輸出單元。用開(kāi)關(guān)K選擇輸出脈沖的正、負(fù)極性。3.18用題3.18圖(a所示方案觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)瞬態(tài)響應(yīng)，如果輸入波形是矩形脈沖(b),被觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)分別為(c)、(d),則示波器上顯示的輸出波形各為什么?(c)被觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(d)被觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)題3.18圖解：對(duì)網(wǎng)絡(luò)(C):∵T=RC5RC<T/2即：T<T/10則圖(C)為微分電路，所以，輸入方波脈沖時(shí)，輸出為正負(fù)尖峰脈沖。所以，輸入方波脈沖時(shí)，輸出為近似的方波脈沖。3.19簡(jiǎn)要說(shuō)明白噪聲，產(chǎn)生白噪聲的主要噪聲源以及如何進(jìn)行噪聲頻譜搬移。答：白噪聲的特點(diǎn)是頻譜分布均勻。產(chǎn)生白噪聲的主要噪聲源有：電阻器噪聲源、飽和二極管噪聲源、氣體放電管噪聲源噪聲信號(hào)發(fā)生器中的變換器可用來(lái)改變?cè)肼暤念l譜特性，概率密度函數(shù)和進(jìn)行頻譜搬③工作頻帶寬，速度快，便于觀察高速變化的波形的細(xì)節(jié)。④在示波器的熒光屏上可描繪出任意兩個(gè)電壓或電流量的函數(shù)關(guān)系。4.2說(shuō)明電子槍的結(jié)構(gòu)由幾部分組成，各部分的主要用途是什么?燈絲h用于對(duì)陰極K加熱，加熱后的陰極發(fā)射電子。柵極G?電位比陰極K低，對(duì)電子形成排斥力，使電子朝軸向運(yùn)動(dòng)，形成交叉點(diǎn)F,調(diào)節(jié)柵極G?的電位可控制射向熒光屏的電子流密度，從而改變熒光屏亮點(diǎn)的輝度。G?與A?相連。穿過(guò)柵極交叉點(diǎn)F1的電子束，由于電子間的相互排斥作用又散開(kāi)。進(jìn)入由于A?與G?、A?與A?形成的電子透鏡的作用向軸線聚攏，形成很細(xì)的電子束。答：調(diào)節(jié)柵極G?的電位可控制射向熒光屏的電子流密度，從而改變熒光屏亮點(diǎn)的輝度。調(diào)節(jié)柵極A?的電位可控制電場(chǎng)對(duì)電子的作用力的大小，實(shí)現(xiàn)聚調(diào)節(jié)柵極A?的電位可改變A?與A?的相對(duì)電位，控制電場(chǎng)對(duì)電子的作用力的大小，實(shí)4.4如果要達(dá)到穩(wěn)定顯示重復(fù)波形的日的，掃描鋸齒波與被測(cè)信號(hào)間應(yīng)具有怎樣的時(shí)序和時(shí)間關(guān)系?4.5熒光屏按顯示余輝長(zhǎng)短可分為幾種?各用于何種場(chǎng)合?答：熒光屏按顯示余輝時(shí)間長(zhǎng)短可分成為長(zhǎng)余輝(100ms～I(xiàn)s)、中余輝(1ms～100ms)和短余輝(10μs～10ms)的不同規(guī)格。普通示波器需采用中余輝示波管，而慢掃描示波器則采4.6電子示波器由哪幾個(gè)部分組成?各部分的作用是什么?Y通道的作用是：檢測(cè)被觀察的信號(hào)，并將它無(wú)失真或失真很小地傳輸?shù)绞静ü艿拇筙通道的作用是：產(chǎn)生一個(gè)與時(shí)間呈線性關(guān)系的電壓，并加到示波管的x偏轉(zhuǎn)板上去，使電子射線沿水平方向線性地偏移，形成時(shí)間基線。Z通道的作用是：在時(shí)基發(fā)生器輸出的正程時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生加亮信號(hào)加到示波管控制柵極上，使得示波管在掃描正程加亮光跡，在掃描回程使光跡消隱。示波管的作用是：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，顯示被測(cè)信號(hào)的波幅度校正器的作用是：用于校正Y通道靈敏度。掃描時(shí)間校正器的作用是：用于校正x軸時(shí)間標(biāo)度，或用來(lái)檢驗(yàn)掃描因數(shù)是否正確。電源的作用是：為示波器的各單元電路提供合適的工作電壓和電流。4.7示波器主要技術(shù)指標(biāo)有哪些?各表示何種意義?答：(1)頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)π也叫帶寬。指垂直偏轉(zhuǎn)通道(Y方向放大器)對(duì)正弦波的幅頻響應(yīng)下降到中心(2)偏轉(zhuǎn)靈敏度(S)單位輸入信號(hào)電壓uy引起光點(diǎn)在熒光屏上偏轉(zhuǎn)的距離H稱(chēng)為偏轉(zhuǎn)靈敏度S:(3)掃描頻率t/div分檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，此開(kāi)關(guān)標(biāo)注的是時(shí)基因數(shù)。(4)輸入阻抗輸入阻抗是指示波器輸入端對(duì)地的電阻R,和分布電容C?的并聯(lián)阻抗。(5)示波器的瞬態(tài)響應(yīng)(6)掃描方式線性時(shí)基掃描可分成連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描兩種方式。4.8現(xiàn)有下列三種示波器，測(cè)量上升時(shí)間‘,,為80ns的脈沖波形，選用哪一種好?為什么?4.9什么是內(nèi)同步?什么是外同步?答：同步信號(hào)采自于Y通道的(即被觀察信號(hào))被稱(chēng)為內(nèi)同步；同步信號(hào)采自于來(lái)自?xún)x4.10與示波器A配套使用的阻容式無(wú)源探頭，是否可與另·臺(tái)示波器影配套使用?為什么?答：探頭里的微調(diào)電容是對(duì)示波器A調(diào)定的，個(gè)臺(tái)示波器的C?值一般是不同的，所以4.11延遲線的作用是什么?內(nèi)觸發(fā)信號(hào)可否在延遲線后引出，去觸發(fā)時(shí)基電路?為什么?答：當(dāng)示波器工作在內(nèi)觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，利用垂直通道輸入的被測(cè)信號(hào)去觸發(fā)水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生掃描電壓波，從接受觸發(fā)到開(kāi)始掃描需要一小段時(shí)間，這樣就會(huì)出現(xiàn)被測(cè)信號(hào)到達(dá)Y偏轉(zhuǎn)板而掃描信號(hào)尚未到達(dá)X偏轉(zhuǎn)板的情況，為了正確顯示波形，必須將接入Y通道的被測(cè)信號(hào)進(jìn)行一定的延遲，以便與水平系統(tǒng)的掃描電壓在時(shí)間上相匹配。內(nèi)觸發(fā)信號(hào)不能在延遲線后引出，去觸發(fā)時(shí)基電路。如果在延遲線后引出，水平系統(tǒng)的掃描電壓在時(shí)間上相對(duì)于垂直通道輸入的被測(cè)信號(hào)就沒(méi)有延遲了。4.12示波器Y通道內(nèi)為什么既接入衰減器又接入放大器?它們各起什么作用?答：為適應(yīng)Y通道輸入的被測(cè)信號(hào)的大幅度的變化既接入衰減器又接入放大器。放大器對(duì)微弱的信號(hào)通過(guò)放大器放大后加到示波器的垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子束有足夠大4.13什么是連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描?如何選擇掃描方式?答：連續(xù)掃描：掃描電壓是周期性的鋸齒波電壓。在掃描電壓的作用下，示波管光點(diǎn)將在屏幕上作連續(xù)重復(fù)周期的掃描，若沒(méi)有Y通道的信號(hào)電壓，屏幕上只顯示出一條時(shí)間觸發(fā)掃描：掃描發(fā)生器平時(shí)處于等待工作狀態(tài)，只有送入觸發(fā)脈沖時(shí)才產(chǎn)生一次掃描電壓，在屏幕上掃出一個(gè)展寬的脈沖波形，而不顯示出時(shí)間基線。被測(cè)信號(hào)是連續(xù)的周期性信號(hào)時(shí)，選擇連續(xù)掃描方式。被測(cè)信號(hào)是短短暫的周期性脈4.14時(shí)基發(fā)生器由幾部分組成?各部分電路起什么作用?為什么線性時(shí)基信號(hào)能展開(kāi)波形?答：時(shí)基發(fā)生器由閘門(mén)電路、掃描發(fā)生器和釋抑電路組成。時(shí)基閘門(mén)電路的作用是控制掃描電壓發(fā)生器的工作，它是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，當(dāng)觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)，輸出高電平，使掃描電壓發(fā)生器開(kāi)始工作。掃描發(fā)生器掃的作用是產(chǎn)生高線性度的鋸齒波電壓。釋抑電路的作用是用來(lái)保證每次掃描都開(kāi)始在同樣的起始電平上。在水平偏轉(zhuǎn)板上加·線性鋸齒波掃描電壓u,該掃描電壓將Y方向所加信號(hào)電壓μ,作用的電子束在屏幕上按時(shí)間沿水平方向展開(kāi)。4.15如何進(jìn)行示波器的幅度校正和掃描時(shí)間校正?答：幅度校正的方法是：設(shè)校正器輸出電壓幅度為1V,把它加到Y(jié)輸入端，靈敏度開(kāi)關(guān)置于“1”檔的校正位置上，調(diào)節(jié)Y軸靈敏度電位器，使波形在Y軸顯示為1cm或掃描時(shí)間校正的方法是：設(shè)校正器輸出電壓的頻率為1KHz,把它加到Y(jié)輸入端，掃正好顯示10個(gè)周期。答：雙蹤示波器的垂直偏轉(zhuǎn)通道由A和B兩個(gè)通道組成。兩個(gè)通道的輸出信號(hào)在電子雙線示波器采用雙線示波管構(gòu)成。雙線示波管在一個(gè)玻璃殼內(nèi)裝有兩個(gè)完全獨(dú)立的電光屏上，相當(dāng)于把兩個(gè)示波管封裝在一個(gè)玻璃殼內(nèi)公用一個(gè)熒光屏，因而可以同時(shí)觀察兩個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)波形。雙線示波器內(nèi)有兩個(gè)相互無(wú)關(guān)的Y通道A和B,每個(gè)通道的組成(1)V/div位于0.2檔，t/div位于2μs檔。③H=3div,D=5div解：①U=2div×0.2V/div×10=4VT=3div×2μs/div=6μs(2)V/div位于0.05檔，t/div位于50μs檔。解：①U=5div×0.05V/div×10=2.5VT=6③U=2div×0.05V/div×1(3)V/div位于20檔，t/div位于0.5s檔。②H=!div,D解：①U=2div×20V/div×10=400VT=0.5div×0.5s/div=0.25s②U=1div×20V/div×10=200VT=1div×0.5s/div=0③U=0.5diy×20V/diy×10=100VT=2div×0.5s/div=ls4.18有兩個(gè)周期相同的正弦波，在屏幕上顯示一個(gè)周期為6個(gè)div,兩波形間相位間隔為如下值時(shí)，求兩波形間的相位差。4.19取樣示波器的非實(shí)時(shí)取樣過(guò)程為什么能將高頻信號(hào)變?yōu)榈皖l信號(hào)?取樣示波器能否觀測(cè)單次性高頻信號(hào)?答：非實(shí)時(shí)取樣過(guò)程對(duì)于輸入信號(hào)進(jìn)行跨周期采樣，通過(guò)若干周期對(duì)波形的不同點(diǎn)的采樣，經(jīng)過(guò)保持延長(zhǎng)后就將高頻信號(hào)變成了低頻信號(hào)。取樣示波器不能觀測(cè)單次性高頻信號(hào)，因?yàn)椴荒軐?duì)其進(jìn)行跨周期采樣。4.20記憶示波管是怎樣實(shí)現(xiàn)記憶波形的功能?記憶示波器能否觀測(cè)單次性高頻信號(hào)?答：記憶示波器的記憶功能是由記憶示波管完成的。將記憶信號(hào)存貯于示波管的柵網(wǎng)上，需要顯示時(shí)，泛射槍發(fā)出的流均勻地近乎垂直地射向存儲(chǔ)柵網(wǎng)，將柵網(wǎng)存儲(chǔ)的波形在熒光屏上清晰地顯示出來(lái)。記憶示波器能觀測(cè)單次性高頻信號(hào)。4.21數(shù)字存貯示波器是怎樣工作的?答：數(shù)字存貯示波器采用數(shù)字電路，將輸入信號(hào)先經(jīng)過(guò)A/D變換器，將模擬波形變換成數(shù)字信息，存貯于數(shù)字存貯器中，需要顯示時(shí)，再?gòu)拇尜A器中讀出，通過(guò)D/A變換器，將數(shù)字信息變換成模擬波形顯示在示波管上。5.1試述時(shí)間、頻率測(cè)量在日常生活、工程技術(shù)、科學(xué)研究中有何實(shí)際意義?答：人們?cè)谌粘Ｉ?、工作中離不開(kāi)計(jì)時(shí)，幾點(diǎn)鐘吃飯、何時(shí)上課、幾時(shí)下班、火車(chē)何時(shí)開(kāi)車(chē)都涉及到計(jì)時(shí)。工程技術(shù)、科學(xué)研究中時(shí)間、頻率測(cè)量更為重要，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、郵電通信，人造衛(wèi)星，宇宙飛船、航天飛機(jī)的導(dǎo)航定位控制，都要準(zhǔn)確的測(cè)量時(shí)間與頻率測(cè)量。5.2標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻如何提供給用戶使用?答：標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻提供給用戶使用有兩種方法：其一，稱(chēng)為本地比較法。就是用戶把自己要校準(zhǔn)的裝置搬到擁有標(biāo)準(zhǔn)源的地方，或者由有標(biāo)準(zhǔn)源的主控室通過(guò)電纜把標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到需要的地方，然后通過(guò)中間測(cè)試設(shè)備進(jìn)行比對(duì)。其二，是發(fā)送—接收標(biāo)準(zhǔn)電磁波法。這里所說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)電磁波，是指含有標(biāo)準(zhǔn)時(shí)頻信息的電磁波。5.3與其他物理量的測(cè)量相比，時(shí)頻測(cè)量具有哪些特點(diǎn)?答：(1)測(cè)量的精度高；(2)測(cè)量范圍廣(3)頻率的信息傳輸和處理比較容易并且精確度也很高。5.4簡(jiǎn)述計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率的原理，說(shuō)明這種測(cè)頻方法測(cè)頻有哪些測(cè)量誤差?對(duì)一臺(tái)位數(shù)有限的計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，是否可無(wú)限制地?cái)U(kuò)大閘門(mén)時(shí)間來(lái)減小±1誤差，提高測(cè)量精確度?答：是根據(jù)頻率的定義來(lái)測(cè)量頻率的。若某一信號(hào)在T秒時(shí)間內(nèi)重復(fù)變化了N次，則根據(jù)頻率的定義，可知該信號(hào)的頻率f為：測(cè)量誤差主要有：±1誤差：不可無(wú)限制地?cái)U(kuò)大閘門(mén)時(shí)間來(lái)減小±1誤差，提高測(cè)量精確度。一臺(tái)位數(shù)有限的計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，閘門(mén)時(shí)間時(shí)間取得過(guò)大會(huì)使高位溢出丟掉。5.5用一臺(tái)七位計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量f=5MHz的信號(hào)頻率，試分別計(jì)算當(dāng)閘門(mén)時(shí)間為解：閘門(mén)時(shí)間為1s時(shí)：5.6用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，閘門(mén)時(shí)間為Is時(shí)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為5400,這時(shí)的量化誤差為多大?如將被測(cè)信號(hào)倍頻4倍，又把閘門(mén)時(shí)間擴(kuò)大到5倍，此時(shí)的量化誤差為多大?5.7用某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)頻率，已知晶振頻率的相對(duì)誤差為A///=±5×10-*,門(mén)控時(shí)(1)測(cè)量/=10MHz時(shí)的相對(duì)誤差；(2)測(cè)量/=10kHz時(shí)的相對(duì)誤差：并提出減小測(cè)量誤差的方法。從Af/f的表達(dá)式中可知，①提高晶振頻率的準(zhǔn)確度可減少Af/f的閘門(mén)時(shí)間誤差，②擴(kuò)大閘門(mén)時(shí)間T或倍頻被測(cè)信號(hào)可減少士1誤差。5.8用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)信號(hào)的周期，晶振頻率為10MHz,其相對(duì)誤差A(yù)//f=±5×10-*,周期倍乘開(kāi)關(guān)置×100,求測(cè)量被測(cè)信號(hào)周期7x=10μs時(shí)的測(cè)量誤差.。5.9某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，測(cè)頻率時(shí)閘門(mén)時(shí)間為1s,測(cè)周期時(shí)倍乘最大為×10000,晶振最高頻率為10MHz,求中界頻率。5.10用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量fx=200Hz的信號(hào)頻率，采用測(cè)頻率(選閘門(mén)時(shí)間5.11拍頻法和差頻法測(cè)頻的區(qū)別是什么?它們各適用于什么頻率范圍?為什么?答：拍頻法測(cè)頻是將待測(cè)頻率為f的正弦信號(hào)u,與標(biāo)準(zhǔn)頻率為f.的正弦信號(hào)u,直接疊加在線性元件上，其合成信號(hào)u為近似的正弦波，但其振幅隨時(shí)間變化，而變化的頻率等于兩頻率之差，稱(chēng)之為拍頻F。則：f=fe±F差頻法測(cè)頻是待測(cè)頻率；信號(hào)與本振頻率f信號(hào)加到非線性元件上進(jìn)行混頻，輸出信號(hào)中除了原有的頻率f、fi分量外，還將有它們的諧波nf、mfi,及其組合頻率n±m(xù)f,其中m,n為整數(shù)。當(dāng)調(diào)節(jié)本振頻率萬(wàn)時(shí)，可能有一些n和m值使差頻為零，即n/±m(xù)/i=0,則被測(cè)頻率：?=m/n·fi拍頻法測(cè)頻率在音頻范圍，因?yàn)橄嗤念l率穩(wěn)定度條件下，高頻信號(hào)頻率的絕對(duì)變化大，所以，拍頻法測(cè)頻率在音頻范圍，通常只用于音頻的測(cè)量，而不宜用于高頻測(cè)量。差頻法測(cè)頻率適用于高頻段的測(cè)量，可測(cè)高達(dá)3000MHz的微弱信號(hào)的頻率，測(cè)頻精確度為10左右。5.12利用拍頻法測(cè)頻，在46s內(nèi)數(shù)得100拍，如果拍頻周期數(shù)計(jì)數(shù)的相對(duì)誤差為±1%,秒表誤差為±0.2s,忽略標(biāo)準(zhǔn)頻率(本振)的誤差，試求兩頻率之差及測(cè)量的絕對(duì)誤差。土Hz5.13簡(jiǎn)述電橋法，諧振法、FV轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的原理，它們各適用于什么頻率范圍?這三種測(cè)頻方法的測(cè)頻誤差分別決定于什么?答：電橋法測(cè)頻的原理是利用電橋的平衡條件和被測(cè)信號(hào)頻率有關(guān)這一特性來(lái)測(cè)頻。交流電橋能夠達(dá)到平衡時(shí)有：電橋法測(cè)頻適用于10kHz以下的音頻范圍。在高頻時(shí)，由于寄生參數(shù)影響嚴(yán)重，會(huì)使測(cè)量精確度大大下降。電橋測(cè)頻的精確度約為±(0.5～1)%。電橋法測(cè)頻的精確度取決于電橋中各元件的精確度、判斷電橋平衡的準(zhǔn)確度(檢流計(jì)的靈敏度及人眼觀察誤差)和被測(cè)信號(hào)的頻譜純度。能達(dá)到的測(cè)頻精確度大約為±(0.5～1)%諧振法測(cè)頻的原理是利用電感、電容、電阻串聯(lián)、并聯(lián)諧振回路的諧振特性來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)頻。電路諧振時(shí)有：諧振法測(cè)頻適用于高頻信號(hào)的頻率，頻率較低時(shí)諧振回路電感的分布電容引起的測(cè)量誤差較大，測(cè)量的準(zhǔn)確度較低。頻范圍為0.5~1500MHz。諧振法測(cè)頻的誤差來(lái)源為：①諧振頻率計(jì)算公式是近似計(jì)算公式；②回路Q(chēng)值不太高時(shí)，不容易準(zhǔn)確找到真正的諧振點(diǎn)；③環(huán)境溫度、濕度以及可調(diào)元件磨損等因數(shù)，使電感、電容的實(shí)際的元件值發(fā)生變化；④讀數(shù)誤差。fV轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的原理是先把頻率轉(zhuǎn)換為電壓或電流，然后用表盤(pán)刻度有頻率的電壓表或電流表指示來(lái)測(cè)頻率。以測(cè)量正弦波頻率為例，首先把正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率與之相等的尖脈沖u?,然后加于單穩(wěn)多諧振蕩器，產(chǎn)生頻率為f、寬度為t、幅度為Um的矩形脈沖列u(t),這一電壓的平均值等于：F-V轉(zhuǎn)換法測(cè)頻最高測(cè)量頻率可達(dá)幾兆赫。fV轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的誤差主要決定與Um、r的穩(wěn)定度以及電壓表的誤差，一般為百分之5.14如果在示波器的X、Y兩軸上加入同頻、同相、等幅的正弦波，在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)什么樣的圖像?如果兩