電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案張永瑞(第二版)

1、習(xí)題一1.1 解釋名詞：測(cè)量；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。在這個(gè)過(guò)程中， 人們借助專門(mén)的設(shè)備，把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(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。1.2 敘述直接測(cè)量、間接測(cè)量、組合測(cè)量的特點(diǎn)，并各舉一兩個(gè)測(cè)量實(shí)例。答：直接測(cè)量： 它是指直接從測(cè)量?jī)x表的讀數(shù)獲取被測(cè)量量值的方法。如：用電壓表測(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

2、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 i，而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系pui，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)量方法稱為組合測(cè)量。例如，電阻器電阻溫度系數(shù)的測(cè)量。1 1.3 解釋偏差式、零位式和微差式測(cè)量法的含義，并列舉測(cè)量實(shí)例。答： 偏差式測(cè)量法：在測(cè)量過(guò)程中，用儀器儀表指針的位移(偏差 )表示被測(cè)量大小的測(cè)量方法，稱為偏差式測(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

3、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(平衡)， 從而獲得被測(cè)量從而獲得被測(cè)量。如利用惠斯登電橋測(cè)量電阻。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)量直流穩(wěn)壓源的穩(wěn)定度。1.4 敘述電子測(cè)量的主要內(nèi)容。答： 電子測(cè)量?jī)?nèi)容包括： （1）電能量的測(cè)量如：電壓，電流電功率等；（2）電信號(hào)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。1.5 列舉電子測(cè)量的主要特點(diǎn).。答

4、： （1）測(cè)量頻率范圍寬； （2）測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍廣； （3）測(cè)量的準(zhǔn)確度高； （4）測(cè)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。1.6 選擇測(cè)量方法時(shí)主要考慮的因素有哪些？答：在選擇測(cè)量方法時(shí)，要綜合考慮下列主要因素：被測(cè)量本身的特性； 所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度；測(cè)量環(huán)境；現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備等。1.7 設(shè)某待測(cè)量的真值為土000，用不同的方法和儀器得到下列三組測(cè)量數(shù)據(jù)。試用精密度、正確度和準(zhǔn)確度說(shuō)明三組測(cè)量結(jié)果的特點(diǎn)： 10.10，l0.07， 10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，

5、l0.09，10.11；2 9.59，9.7l，1 0.68，l0.42， 10.33，9.60，9.80， l0.21 ，9.98，l0.38； 10.05，l0.04，9.98，9.99，l0.00，10.02，10.0l，999，9.97，9.99。答： 精密欠正確； 準(zhǔn)確度低； 準(zhǔn)確度高。1.8 sxl842 數(shù)字電壓表數(shù)碼顯示最大數(shù)為19 999，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 0.001 mv 1 v l.9 sr46 示波器垂直系統(tǒng)最高靈敏度為50uvdiv，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： 12

6、0/502.4 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rv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 rxrx(uoux)/ux 100%解： （1）03052.53030uv（2）r外130/12024 k 12452.2230 xuv24題 1.10 圖r外230/1000029.91 k 229.9152.49630 xuv29.913 （3）01100%100%12.6%2.22xxxuuru2.22

7、2.502100%100%.16%2.496xxxuuru2.496 2.5 01.11 已知某熱敏電阻隨溫度變化的規(guī)律為0(1/1/)0btttrre，其中 ro 、 rt分別為熱力學(xué)溫度為t0 300k 和 t 時(shí)的阻值，b 為材料系數(shù)。 已測(cè)得 t1290 k， r1 14.12k ，t2 320k，r2 5.35kg。求 r0和 b。解：11()290300014.12br e（ 1）11()3203000br e5.35（ 2）聯(lián)立（ 1） 、 （2）解得：b3003 r010.05k1.12 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30k左右 )。解：設(shè)計(jì)如右圖所

8、示，為減少測(cè)量誤差采用數(shù)字電壓表測(cè)量，且r1、r2都在 30 k左右，可忽略電壓表接入對(duì)輸出電壓的影響，則有：111ruerr222ruerr所以：12121221()r r uururur 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.l0 所示的測(cè)量電路，現(xiàn)分別用mf 20 晶體管電壓表的6 v 檔和 30v 檔測(cè)量負(fù)載rl上電阻 uo，已知電壓表的電壓靈敏度為20kv( 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)rerrvk124 s，即最大絕對(duì)誤差為 xm s%

9、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)：rv1120kr外130/12024 k12452.22230 xuv24x11ux1a2.2222.5 0.278v x12 2.5%3 6 0.15v 111120.482xxxv110.4282.5xya100% 100% 17%30v 檔時(shí)：rv2303 20600kr外230 /60028.57 k 228.5752.24430 xuv28.57x21 2.2442.5 0.06v x22 2.5%3 30 0.75v x20.81v 20.862.5y 100% 32.4%1.14 比較測(cè)量和計(jì)量的類同和區(qū)別。答：測(cè)

10、量是把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(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)。5 1.15 解釋名詞：計(jì)量基準(zhǔn)；主基準(zhǔn)；副基準(zhǔn)；工作基準(zhǔn)。答： 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)的專門(mén)用以規(guī)定、保持和復(fù)現(xiàn)物理量計(jì)量單位的特殊量具或儀器裝置等。 主基準(zhǔn)也稱作原始基準(zhǔn)，是

11、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)。因此，主基準(zhǔn)也叫國(guó)家基準(zhǔn)。 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。 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)際用以檢定下屬計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。1.16 說(shuō)明檢定、比對(duì)、校準(zhǔn)的含義。各類測(cè)量?jī)x器為什么要定期進(jìn)行檢定和比對(duì)。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)行比較，以達(dá)到全面評(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)：

12、在規(guī)定條件下， 對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量值進(jìn)行比較，其目的是考核量值的一致性。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)量器具的示值誤差的全部工作。一般而言，檢定要比校準(zhǔn)包括更廣泛的內(nèi)容。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)x器、量具的量值統(tǒng)一。6 習(xí)題二2.1 解釋下列名詞術(shù)語(yǔ)的含義：真值、實(shí)際值、標(biāo)稱值、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)

13、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，通常稱為實(shí)際值，也叫作相對(duì)真值。標(biāo)稱值：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？答： 1、絕對(duì)誤差：定義為： xx

14、a02、相對(duì)誤差（1）實(shí)際相對(duì)誤差：100%axra（2）示值相對(duì)誤差：100%xxrx（3）滿度相對(duì)誤差：100%mmmxrx7 （4）分貝誤差：gx20 lgau（d b）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：有界性；對(duì)稱性；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 c1 2000 40 pf， c2470 pf 5%， 問(wèn)哪個(gè)電容器的誤差大些？為什么？解

15、：140100%2%200r因?yàn)?r1r2 ，所以 c2的誤差大些。2.6 某電阻衰減器，衰減量為20 0.1db，若輸入端電壓為1 000mv，輸出端電壓等于多少？解：由：020lg20ixugu得： u 0 ui /10100 mv rxrdb /8.69 0.1/8.69 1.2 % u 0rx u0 1.2 % 100 1.2 mv 輸出端電壓為：100 mv 1.2 mv 2.7 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u ，示值相對(duì)誤差rx和實(shí)際相對(duì)誤差ra 。解： u 5.425.60 0.18v rx 0.18/5.4

16、2 3.32% ra 0.18/5.60 3.21% 2.8 標(biāo)稱值為1.2k ，容許誤差 5的電阻，其實(shí)際值范圍是多少？8 解： xrx x 5% 120 60 實(shí)際值范圍是：1200 602.9 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%1002.5v x50482v2.5v 電壓表合格。2.10 現(xiàn)校準(zhǔn)一個(gè)量程為100 mv ，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 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 標(biāo)準(zhǔn)儀表示值(mv) 0.0 9.9

17、 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0 絕對(duì)誤差(mv) 0.0 0.1 -0.2 -0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.3 0.0 0.3 0.0 修正值 c (mv) 0.0 -0.1 0.2 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 0.0 -0.3 0.0 求：將各校準(zhǔn)點(diǎn)的絕對(duì)誤差u 和修正值c 填在表格中； 10 mv 刻度點(diǎn)上的示值相對(duì)誤差rx和實(shí)際相對(duì)誤差ra； 確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)； 確定儀表的靈敏度。解： rx0.1/10 100%1% ra0.1/9.9 100%1.01% 因?yàn)椋?xm 0.4 mv rm 0.4

18、/100 0.4% 所以： s0.5 100/1001 mv 2.11 wq1 型電橋在f 1 khz 時(shí)測(cè) 0.1pf110pf 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。解： xm 0.01%110 0.011 pf x1 1.0%10.011 0.021 pf 9 x2 1.0%100.011 0.111 pf x3 1.0%1000.011 1.011 pf 10.021100%2.1%1xr 20.111100%1.11%10 xr 31.011100%1.011%100 xr 2.1

19、2 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、電阻 r1、 r2 的誤差，求： 不接電壓表時(shí)，a、b 間實(shí)際電壓ua； 若 rv 20k ，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？ 若 rv1m ，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？解：20129.6520auv2101250 xuv81289.6100%8xr 20289.6100%9.6ar 16.7r外20/100019.6k 題 2.12 圖319.3125xu9.561v19.339.6100%9.56xr9.56 0.41839.6100%9.6ar9.56 0.4172.

20、13 用準(zhǔn)確度s1 0 級(jí)， 滿度值 100a 的電流表測(cè)電流， 求示值分別為80a 和 40a時(shí)的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解： x1 x2 xm 1% 100 1arx1 x1/ x1 1/80 1.25% rx2 x2 / x2 1/40 2 .5% 2.14 某142位(最大顯示數(shù)字為19 999 )數(shù)字電壓表測(cè)電壓， 該表 2v 檔的工作誤差為10 0.025(示值 ) 1 個(gè)字，現(xiàn)測(cè)得值分別為0.0012v 和 1.988 8v，問(wèn)兩種情況下的絕對(duì)誤差和示值相對(duì)誤差各為多少？解：10.02520.001210.110019999xmv411.003 10100%8.36%0.0012xr

21、20.02521.988810.610019999xmv415.97210100%0.03%1.9888xr2.15 伏安法測(cè)電阻的兩種電路示于題2.15 圖(a)、(b)，圖中a 為電流表，內(nèi)阻ra，v 為電壓表，內(nèi)阻rv，求： 兩種測(cè)量電路中，由于ra 、 rv 的影響，只。的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差各為多少？ 比較兩種測(cè)量結(jié)果，指出兩種電路各自適用的范圍。題 2.15 圖解： （a）xvxaxvr rrrr2xxaxaxxvrrrrrr11/xaaxvxrrrr rra 0 測(cè)得值偏小， rv rx時(shí)， ra很小。（b）rxbrxrarxbrarb ra/ rxrb0 測(cè)得值偏大，ra rx時(shí)

22、， rb很小。11 2.16 被測(cè)電壓8v 左右，現(xiàn)有兩只電壓表，一只量程0l0v ，準(zhǔn)確度 sl1.5，另一種量程 0 50v，準(zhǔn)確度 s2 l.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： x1 xm1rm1 xm1 1.5% 10 0.15v r1x1/x1 0.15/8 1.88% x2xm2rm2 xm2 1.0%50 0.5v r2x2/x2 0.5/8 6.25% r1r2，選用準(zhǔn)確度sl1.5 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)l0v 電源，使用9v 標(biāo)稱相對(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u /u0.5

23、%，問(wèn) s？解：19(%0.1%)s191919(%0.1%)s19190.9()%1010s依題意得：0.9()%0.5%1010s題 2.17 圖所以： s 4.1 選用 2.5 級(jí)的電壓表。2.18 題 2.18 圖為普通萬(wàn)用表電阻檔示意圖，ri 稱為中值電阻，rx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??？解：因?yàn)椋簒ieirr則：xierrirx的絕對(duì)誤差為：2xxreriiii12 rx的相對(duì)對(duì)誤差為：2xxireiri rie題 2.18 圖令：220ixxiire eriiri rie得：122mieiir即指針在中央位置時(shí)，測(cè)

24、量電阻的誤差最小。2.19 兩只電阻分別為r1202% ， r2(1000.4) ，求：兩電阻串聯(lián)及并聯(lián)兩種接法時(shí)的總電阻和相對(duì)誤差。解：串聯(lián)時(shí)：相對(duì)誤差：12121212rrrrrrrrrrr串 （）201000.4%2010020100100 （2）0.66r串 120 0.66%0.8 總電阻： 120 0.8 并聯(lián)時(shí)：212121121212221212()()()()r rrr rr rrrrrrrrrrr并22122112221212()()rrrrr rrrrrrr21121212rrrrrrrrrrrrrr并并并符號(hào)有正有負(fù)時(shí)：21121212rrrrrrrrrrrr并1002

25、00.4%100220100201001.77%13 r并20/10016.7 r并 16.7 1.77% 0.3 并聯(lián)時(shí)的總電阻為：16.70.3 2.20 用一只量程為5v，準(zhǔn)確度s1.5 級(jí)電壓表測(cè)量題2.20 圖中 a、b 點(diǎn)電位分別為和 ua4.26v，ub4.19v，忽略電壓表的負(fù)載效應(yīng)，求： ua、ub絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差各為多少？ 利用 uabuaub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： ：uaub um s% um 1.5% 50.075v uab4.264.19 0.07v 4.264.19(1.79%)0.070.07abr 1.76% 214.26%

26、uabrab uab 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rxr1 r3 / r2，已知 r1100，r1 0.1 ，r3100，r30.1 ，r21000，r20.1 。求：測(cè)得值rx的相對(duì)誤差。解： r r1 0.1/100 0.1% r r3 0.1% r r2 1/1000 0.1% 132()rxrrrrrrr (0.1%0.1%0.1%) 0.3% 2.22 電阻上消耗的電能wu2/ r t，已知 ru 1% , rr 0.5% ， rt 1.5%，求 rw。解：21wutrrrrr （） （2% 1.5%0.5%） 4% 2.

27、23 金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率可用 4l / d2 r 公式計(jì)算，式中l(wèi)(cm)、 d(cm)、r() 分別為導(dǎo)線的長(zhǎng)度、 直徑和電阻值， 試分析在什么條件下的誤差最小， 對(duì)哪個(gè)參數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確度要求最高。14 解：2322412llrd rd rd r （ld）2ldrrrrldrld 2 r當(dāng) rl2 rdrr 時(shí)， / 0 最小。導(dǎo)體的直徑參數(shù)d 的測(cè)量準(zhǔn)確度要求最高。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 以內(nèi)，仍使用該電橋，問(wèn)可采用什么辦法。解：采用對(duì)照法進(jìn)行測(cè)量，第一次測(cè)量電橋

28、平衡時(shí)有：j l0 r3j ls1 r4則：l0ls1 r4/ r3 1413( rr)y mrsrrl若413rrrsrsll則：13ymsrl第二次測(cè)量時(shí)，交換l0與 ls的位置，電橋平衡時(shí)有：j l0 r4j ls2 r3則：l0ls2 r3/ r4 比較兩個(gè)l0的表達(dá)式有：012ssll l則：21211()22ymssrll若12ssslll則：2ymsrl所以：2110.273ymymrr2.25 題 2.25 圖中，用 50v 量程交流電壓表通過(guò)測(cè)量u1、u2獲得 u 值，現(xiàn) u1 u2 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)？解： u1u2 s% um s% 5

29、00.5s ru1ru2 0.5s/40 1.25s% 124040()uurrr40404040 1.25s% 15 依題意得： 1.25s% 2 % 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)100%ambab，已知 a、b測(cè)量誤差 10，問(wèn)調(diào)幅系數(shù)誤差為多少？解：2222bamab（ab）（ab）222222mabababababr r r當(dāng) a、b 有正有負(fù)時(shí)：224maabrrab題 2.26 圖2.27 用數(shù)字電壓表測(cè)得一組電壓值如下表：n xin xin xi1 2 3 4 5 20.42 20.43

30、 20.40 20.43 20.42 6 7 8 9 10 20.43 20.39 20.30 20.40 20.43 11 12 13 14 15 20.42 20.41 20.39 20.39 20.40 判斷有無(wú)壞值，寫(xiě)出測(cè)量報(bào)告值。解： （1）用公式niixnx1求算術(shù)平均值。1511(20.42)15ix20.43 20.4020.404 （2）列出 vi和 vi2如表 2.27 1 （3）152211110.0327niiiivvn1n116 表 2.271 n vivi2n vivi2n vivi21 2 3 4 5 0.016 0.026 -0.004 0.026 0.016

31、0.000256 0.000676 0.000016 0.000676 0.000256 6 7 8 9 10 0.026 -0.014 -0.104 -0.004 0.026 0.000676 0.000196 0.010816 0.000016 0.000676 11 12 13 14 15 0.016 0.006 -0.014 -0.014 -0.014 0.000256 0.000036 0.000196 0.000196 0.000016 3 0.098 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：80.100.10v 3，n8為壞值應(yīng)剔除。（4）剔除 n8后

32、的算術(shù)平均值x 20.414（5）重新列出vi和 vi2如表 2.272 表 2.272 n vivi2n vivi2n vivi21 2 3 4 5 0.006 0.016 -0.014 0.016 0.006 0.000036 0.000256 0.000196 0.000256 0.000036 6 7 8 9 0.016 -0.024 -0.014 0.016 0.000256 0.000576 0.000196 0.000256 10 11 12 13 14 0.006 -0.004 -0.024 -0.024 -0.014 0.000036 0.000016 0.000576 0.

33、000576 0.000196 （6）剔除 n8后的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值0.016330.048917 （7）剔除 n8后無(wú)壞值/ 14xn0.01630.004360. 013 0 8x3因此用數(shù)字電壓表測(cè)得結(jié)果為：20.414 0.013 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：86.372 4，8.914 5，3.175 0，0.003 125，59 450 解： 86.372 486.4 8.914 58.91 3.175 03.18 0.003 1250.00312 59 450594 1022.29 按照有效數(shù)字的運(yùn)算法則，計(jì)算下列各結(jié)果： 1.07133.23.

34、42 1.07133.203.43 40.3134.52182.2 51. 43.7 190 56.094.653260.74 70.40.45370.0 2.30 某電壓放大器，測(cè)得輸入端電壓ui 1.0mv，輸出端電壓uo1200mv ，兩者相對(duì)誤差均為 2，求放大器增益的分貝誤差。解：0ixuurrr （） （2% 2% ）4%rdb20lg（14%） （ 20 0.017） 0.34db 18 習(xí)題三3.1 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？答：按信號(hào)頻段的劃分，如下表所示：名稱頻 率 范 圍主 要 應(yīng) 用 領(lǐng) 域超低頻信號(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

35、高頻信號(hào)發(fā)生器超高頻信號(hào)發(fā)生器 30khz 以下 30khz 300khz 300khz 6mhz 6mhz30mhz 30mhz300mhz 300mhz 3000 mhz 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：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)及各自具有的含義如下：（1）頻率范圍指信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的信號(hào)頻率

36、范圍。（2）頻率準(zhǔn)確度頻率準(zhǔn)確度是指信號(hào)發(fā)生器度盤(pán)(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：19 011100%fff式中 f0為度盤(pán)或數(shù)字顯示數(shù)值，也稱預(yù)調(diào)值，f1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：maxmin0100%fff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

37、發(fā)生的最大變化，表示為：預(yù)調(diào)頻率的x3 10-6 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。 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x210-6/，即66100() 1010/ffft式中 t 為溫度變化值，f0為預(yù)調(diào)值，f1為溫度改變后的頻率值。 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，表示為：x 10-6，即20 66100() 1010fff 負(fù)載變化引起的頻率變動(dòng)量負(fù)載電阻從開(kāi)路變化到額定值時(shí)所引起的相對(duì)頻率變化，表

38、示為：x 10-6，即66211() 1010fff式中 f1為空載時(shí)的輸出頻率，f2為額定負(fù)載時(shí)的輸出頻率。（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：式中 u1 為輸出信號(hào)基波有效值，u2、u3 un為各次諧波有效值。222231100%nuuuru由于 u2、u3 un等較 u1 小得多，為了測(cè)量上的方便，也用下面公式定義r：2222322212100%nnuuuruuu（6）輸出阻抗信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗視其類型不同而異。低頻信號(hào)發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般600 (或 1k)，功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常

39、 50、75、150、600和 5k等檔。高頻信號(hào)發(fā)生器一般僅有50或 75 檔。（7）輸出電平輸出電平指的是輸出信號(hào)幅度的有效范圍。（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)生器進(jìn)行調(diào)制時(shí)，稱為外調(diào)制。21 3.3 文氏橋振蕩器的振蕩原理是什么？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：220013nnj 00/ 3arctg 當(dāng) 0 1/rc，或ff01/2 rc 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(0)n( )max1/3 最大，如果輸出信號(hào)u0后接放大倍數(shù)kvn(0)3 的同相放大器，那么就可以維持 0或者 f f

40、01/2 rc 的正弦振蕩，而由于rc 網(wǎng)絡(luò)的選頻特性，其他頻率的信號(hào)將被抑制。3.4 某文氏橋只c 振蕩器如題34 圖所示，其中r3、r4是熱敏電阻，試確定它們各自應(yīng)具有什么性質(zhì)的溫度系數(shù)。答： r3應(yīng)具有正性質(zhì)的溫度系數(shù)，r4應(yīng)具有負(fù)性質(zhì)的溫度系數(shù)。題 3.4 圖3.5 差頻式振蕩器作低頻信號(hào)發(fā)生器振蕩源的原理和優(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 f1和固定頻率的高頻振蕩f2，經(jīng)過(guò)混頻器m 產(chǎn)生兩者差頻信號(hào)f f1f2。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

41、不用更換波段，輸出電平也較均勻，所以常用在掃頻振蕩22 器中。3.6 xd-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0db 10db 20db 30db 40db 50db 60db 70db 80db 90db 倍 數(shù)1 3.16 10 31.62 100 316 1000 3160 1043.16 1042 v 2 0.63 0.2 0.063 0.02 6.3 10-32 10-36.3 10-42 10-46.3 10-55 v 5 1.58 0.5 0.158 0.05 0.0158 0.005 0.0

42、0158 5 10-41.5810-43.7 結(jié)合圖3.311，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)的二二極管左端為正，右端為負(fù)。1mrctue2(/ /)dmrrctuet1t2 為正向鋸齒波。3.8 說(shuō)明圖 33-14 所示 xd8b 框圖中 rp 4 和 rp 2 兩個(gè)電位器的功能。答： rp4調(diào)頻率， rp2波形選擇。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

43、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23 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lc 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(也稱電感三點(diǎn)式或哈特萊式)及電容反饋式(也稱電容三點(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：012flc電感反饋式振蕩器的振蕩頻率：01212

44、fllc（ ）電容反饋式振蕩器的振蕩頻率：0121212fc clcc通常用改變電感l(wèi) 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，f1為基準(zhǔn)頻率，f2為輸出頻率，試確定兩者之間的關(guān)系。若f1 1mhz ，分頻器 n 和 m 中 n、m 可以從 1 變到 10，步長(zhǎng)為1，試確定 f2的頻率范圍。題 3.11 圖解：相位鎖定時(shí)：f1/n f2/m f2f12 m/n 當(dāng) m 1 n10 時(shí)f2minf1/100.1mhz 當(dāng) m 10 n1 時(shí)f2max10f110mhz 24 3.12 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

45、。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fs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(或稱頻率跳步)的一系列離散頻率的信號(hào)。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

46、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： 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； 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；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、

47、變?nèi)荻O管法以及微波波段使用25 的返波管法、 yig 諧振法等。在磁調(diào)電感法中l(wèi)2、c 諧振回路的諧振頻率f 0為：0212flc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)0成正比l20 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)0也隨著改變，掃描電流的變化就導(dǎo)致了l2及諧振頻率f0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)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，在示波管熒光屏上就得到了被測(cè)電路的幅頻特性曲線。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

48、過(guò)沖、平頂降落。答：脈沖幅度 um：脈沖波從底部到頂部之間的數(shù)值。 脈沖寬度：一般指脈沖前、后沿分別等于0.5 um時(shí)相應(yīng)的時(shí)間間隔。 脈沖上升時(shí)間tr：脈沖波從0.1 um上升到 0. 9um所經(jīng)歷的時(shí)間。 脈沖下降時(shí)間tf：脈沖波從0.9 um下降到 0.1um所經(jīng)歷的時(shí)間。 脈沖的占空系數(shù) ：脈沖寬度 與脈沖周期t 的比值稱為占空系數(shù)或空度比。 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. 平頂降落 u：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。26 3.16 以圖 36-4

49、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 d時(shí)間， (b)波形表示 (a)信號(hào)進(jìn)行積分并與一比較電平e1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 (

50、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使 在10ns 1 000s 間連續(xù)可變。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)際上是一個(gè)倒相器，用開(kāi)關(guān)k 選擇輸出脈沖的正、負(fù)極性。前后沿調(diào)節(jié)電路和延遲電路中積分器原理類似，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50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)。3.17 xd-11 型多用信號(hào)源產(chǎn)生脈

51、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27 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。

52、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？題 3.18 圖解：對(duì)網(wǎng)絡(luò) (c)：rc 5rc t/2 即： 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。對(duì)網(wǎng)絡(luò) (d)：rc 5rct/2 即： t/10 則圖 (d)為耦合電路，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

53、和二極管噪聲源、氣體放電管噪聲源和固態(tài)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28 移。29 習(xí)題四4.1 電子示波器有哪些特點(diǎn)？答：電子示波器的基本特點(diǎn)是： 能顯示信號(hào)波形，可測(cè)量瞬時(shí)值，具有直觀性。 輸入阻抗高，對(duì)被測(cè)信號(hào)影響小。 工作頻帶寬，速度快，便于觀察高速變化的波形的細(xì)節(jié)。 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？答：電子槍由燈絲(h)、陰極 (k) 、柵極 (g1)、前加速極 (g2)、第一陽(yáng)極 (a1)和第二陽(yáng)極 (a2)組成。燈絲 h 用于對(duì)陰極k 加熱，

54、加熱后的陰極發(fā)射電子。柵極 g1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)f1，調(diào)節(jié)柵極 g1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。g2、a1、a2構(gòu)成一個(gè)對(duì)電子束的控制系統(tǒng)。這三個(gè)極板上都加有較高的正電位，并且g2與 a2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 g2、a1、 a2構(gòu)成的靜電場(chǎng)后，一方面受到陽(yáng)極正電壓的作用加速向熒光屏運(yùn)動(dòng)，另一方面由于a1與 g2、a1與 a2形成的電子透鏡的作用向軸線聚攏，形成很細(xì)的電子束。4.3 說(shuō)明電壓調(diào)整電路怎樣調(diào)節(jié)“輝度”、 “聚焦”和“輔助聚焦”。答：調(diào)節(jié)柵極g1的

55、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 a1的電位可控制電場(chǎng)對(duì)電子的作用力的大小，實(shí)現(xiàn)聚焦調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)柵極 a2的電位可改變a2與 a1的相對(duì)電位，控制電場(chǎng)對(duì)電子的作用力的大小，實(shí)現(xiàn)輔助聚焦調(diào)節(jié)。30 4.4 如果要達(dá)到穩(wěn)定顯示重復(fù)波形的目的，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？答： txn ty4.5 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(100ms1s)、中余輝 (1ms100ms)和短余輝 (10s10ms)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用長(zhǎng)余輝示波管。4.6 電

56、子示波器由哪幾個(gè)部分組成？各部分的作用是什么？答：電子示波器由y 通道、 x 通道、 z 通道、示波管、幅度校正器、掃描時(shí)間校正器、電源幾部分組成。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艿拇怪逼D(zhuǎn)極板上。x 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)的波形。幅度校正器的作用是：用于校正y 通道靈敏度。

57、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？31 答： （1）頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) fh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)下降到中心頻率的 0.707(-3db) 的頻率范圍。（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 稱為偏轉(zhuǎn)靈敏度s：sh / uy（3）掃描頻率掃描頻率表示水平掃描的鋸齒波的頻率。一般示波器x 方向掃描頻率可由t/cm 或 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)。（

58、4）輸入阻抗輸入阻抗是指示波器輸入端對(duì)地的電阻ri和分布電容ci的并聯(lián)阻抗。（5）示波器的瞬態(tài)響應(yīng)示波器的瞬態(tài)響應(yīng)就是示波器的垂直系統(tǒng)電路在方波脈沖輸入信號(hào)作用下的過(guò)渡特性。上升時(shí)間tr越小越好。（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？（1）sbt5 同步示波器f h=10mhz ，tr 40ns 。（2）sbml0 通用示波器fh30mhz ， tr 12ns 。（3）sr8 雙蹤示波器f h =15mhz ， tr 2,1ns 。解： （1）tr1350/ fh 350

59、/1035 ns （2）tr2350/ fh350 /3012 ns 32 （3）tr3350/ fh 350 /1523 ns tr2最小，選用sbml0 通用示波器好。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))被稱為內(nèi)同步； 同步信號(hào)采自于來(lái)自儀器外部的同步信號(hào)的方式被稱為外同步。4.10 與示波器a 配套使用的阻容式無(wú)源探頭，是否可與另一臺(tái)示波器髟配套使用？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ci值一般是不同的，所以探頭不能互換，否則會(huì)引入明顯的畸變。4.11 延遲線的作用是什么？?jī)?nèi)觸發(fā)信號(hào)可否在延遲線后引出，去觸發(fā)時(shí)基電

60、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