《电子测量技术基础课后习题答案-1-8章张永瑞(第二版).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子测量技术基础课后习题答案-1-8章张永瑞(第二版).docx（45页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目 录习 题 一 1习 题 二 6习 题 三 16习 题 四 24习 题 五 30习 题 六 35习 题 七 37习 题 八 46习 题 一1.1 解释名词： 测量； 电子测量。答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量及标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量及单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被
2、测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。间接测量：利用直接测量的量及被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系PUI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量及参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器
3、仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。零位式测量法：测量时用被测量及标准量相比较，用零示器指示被测量及标准量相等(平衡)， 从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。微差式测量法：通过测量待测量及基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。1.4 叙述电子测量的主要内容。答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的
4、测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。1.5 列举电子测量的主要特点.。答：（1）测量频率范围宽；（2）测试动态范围广；（3）测量的准确度高；（4）测量速度快；（5）易于实现遥测和长期不间断的测量；（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化；（7）影响因素众多，误差处理复杂。1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素： 被测量本身的特性； 所要求的测量准确度； 测量环境； 现有测量设备等。1.7 设某待测量的真值为土000，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点
5、： 10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11； 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： 精密欠正确； 准确度低； 准确度高。1.8 SXl842数字电压表数码显示最大数为19 999，最小一档量程为20mV，问该电压表的最高分辨率是多少？ 解：20mV/199990.001 mV1Vl.9 SR46示波器垂直系统最高灵敏度为50uV
6、div，若输入电压为120uV，则示波器荧光屏上光点偏移原位多少格？ 解：120/502.4格1.10 某待测电路如题1.10图所示。（1）计算负载RL上电压U。的值(理论值)。（2）如分别用输入电阻Rv为120kO和10MQ的晶体管万用表和数字电压表测量端电压U。，忽略其他误差，示值U。各为多少？ （3）比较两个电压表测量结果的示值相对误差rxrx(UoUx)/Ux100%解：（1）（2）R外130/12024 K 题1.10 图R外230/1000029.91 K （3）1.11 已知某热敏电阻随温度变化的规律为，其中Ro 、Rt 分别为 热力学温度为T0300K和T时的阻值，B为材料系数
7、。已测得 T1290 K，R114.12k ，T2320K，R25.35kg。求R0和B。解： （1） （2）联立（1）、（2）解得： B3003 R010.05K1.12 试设计一个测量方案，测量某放大器的直流输出电阻(阻值估计在30k左右)。解：设计如右图所示，为减少测量误差采用数字电压表测量，且R1、R2都在30 K左右，可忽略电压表接入对输出电压的影响，则有： 所以：1.13 选择测量仪器时，通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量量程。例如仍采用题1.l0所示的测量电路，现分别用MF20晶体管电压表的6 V档和30V档测量负载RL上电阻Uo，已知电压表的电压灵敏度为20kV(由此司算
8、出各档量程电压表输入电阻Rv电压灵敏度量程)，准确度等级为2.5级(准确度等级s表示仪表的满度相对误差不超过s，即最大绝对误差为xms%xm。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。解：6V档时：Rv1120K R外130/12024 Kx11Ux1A2.2222.50.278V x122.5%60.15V30V档时：Rv23020600K R外230 /60028.57 Kx212.2442.50.06V x222.5%300.75V x20.81V1.14 比较测量和计量的类同和区别。答：测量是把被测量及标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量及单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同
9、表示测量结果。计量是利用技术阳法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。计量可看作测量的特殊形式，在计量过程中，认为所使用的量具和仪器是标准的，用它们来校准、检定受检量具和仪器设备，以衡量和保证使用受检量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。因此，计量又是测量的基础和依据。1.15 解释名词： 计量基准； 主基准； 副基准； 工作基准。答： 用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器装置等。 主基准也称作原始基准，是用来复现和保存计量单位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具，经国家鉴定批准，作为统一全国
10、计量单位量值的最高依据。因此，主基准也叫国家基准。 副基准：通过直接或间接及国家基准比对，确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具。其地位仅次于国家基准，平时用来代替国家基准使用或验证国家基准的变化。 工作基准：经及主基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定批准，实际用以检定下属计量标准的计量器具。1.16 说明检定、比对、校准的含义。各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对。答：检定：是用高一等级准确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较，以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。比对：在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较，其目的是考核量值的一致性
11、。校准：校准是指被校的计量器具及高一等级的计量标准相比较，以确定被校计量器具的示值误差的全部工作。一般而言，检定要比校准包括更广泛的内容。通过对各级基准、标准及计量器检定、比对和校准以保证日常工作中所使用的测量仪器、量具的量值统一。习 题 二2.1 解释下列名词术语的含义：真值、实际值、标称值、示值、测量误差、修正值。答：真值：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值。指定值：由国家设立尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。实际值：实际测量时，在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值。标
12、称值：测量器具上标定的数值。示值：测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值。测量误差：测量仪器仪表的测得值及被测量真值之间的差异。修正值：及绝对误差绝对值相等但符号相反的值。2.2 什么是等精度测量？什么是不等精度测量？答：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。 如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。2.3 按照表示方法的不同，测量误差分成哪几类？答：1、绝对误差： 定义为：xxA02、相对误差（1）实际相对误差： （2）示值相对误差： （3）满度相对误差： （4）分贝误差： Gx20 lgA
13、u（d B）2.4 说明系统误差、随机误差和粗差的主要特点。答：系统误差的主要特点是：只要测量条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。随机误差的特点是： 有界性； 对称性； 抵偿性。粗差的主要特点是：测得值明显地偏离实际。2.5 有两个电容器，其中C1200040 pF，C2470 pF5%，问哪个电容器的误差大些？为什么？解： 因为r1r2 ，所以C2的误差大些。2.6 某电阻衰减器，衰减量为200.1dB，若输入端电压为1 000mV，输出端电压等于多少？解：由： 得：u 0ui /1010
14、0 mVrxrDb /8.690.1/8.691.2 % u 0rxu01.2 %1001.2 mV输出端电压为：100 mV1.2 mV2.7 用电压表测量电压，测得值为5.42V，改用标准电压表测量示值为5.60V，求前一只电压测量的绝对误差U，示值相对误差rx和实际相对误差rA 。解：U5.425.600.18Vrx0.18/5.423.32% rA0.18/5.603.21%2.8 标称值为1.2k，容许误差5的电阻，其实际值范围是多少？解：xrxx5%12060 实际值范围是：1200602.9 现检定一只2.5级量程100V电压表，在50V刻度上标准电压表读数为48V，问在这一点上
15、电压表是否合格？解：xm2.5%1002.5V x50482V2.5V 电压表合格。2.10 现校准一个量程为100 mV，表盘为100等分刻度的毫伏表，测得数据如下：仪表刻度值(mV)0102030405060708090100标准仪表示值(mV)0.09.920.230.439.850.260.470.380.089.7100.0绝对误差 (mV)0.00.1-0.2-0.40.2-0.2-0.4-0.30.00.30.0修正值c (mV)0.0-0.10.20.4-0.20.20.40.30.0-0.30.0求： 将各校准点的绝对误差U和修正值c填在表格中； 10 mV刻度点上的示值相对
16、误差rx和实际相对误差rA； 确定仪表的准确度等级； 确定仪表的灵敏度。解： rx0.1/10100%1% rA0.1/9.9100%1.01% 因为：xm0.4 mV rm0.4/1000.4%所以：s0.5 100/1001 mV2.11 WQ1型电桥在f 1 kHz时测0.1pF110pF电容时，允许误差为 1.0 (读数值)0.01 (满量程值)，求该电桥测得值分别为lpF、10pF、100pF时的绝对误差、相对误差。 解：xm0.01%1100.011 pF x11.0%10.0110.021 pFx21.0%100.0110.111 pF x31.0%1000.0111.011 p
17、F2.12 如题2.12图所示，用内阻为Rv的电压表测量A、B两点间电压，忽略电源E、电阻R1、 R2的误差，求： 不接电压表时，A、B间实际电压UA； 若Rv 20K，由它引入的示值相对误差和实际相对误差各为多少？ 若Rv 1M，由它引入的示值相对误差和实际相对误差又各为多少？解： R外20/100019.6K 题2.12图2.13 用准确度s10级，满度值100A的电流表测电流，求示值分别为80A和40A时的绝对误差和相对误差。解：x1x2xm1%1001Arx1x1/ x11/801.25% rx2x2 / x21/402 .5%2.14 某位(最大显示数字为19 999 )数字电压表测
18、电压，该表2V档的工作误差为 0.025(示值)1个字，现测得值分别为0.0012V和1.988 8V，问两种情况下的绝对误差和示值相对误差各为多少？解： 2.15 伏安法测电阻的两种电路示于题2.15图(a)、(b)，图中为电流表，内阻RA， 为电压表，内阻Rv，求： 两种测量电路中，由于RA 、 Rv的影响，只。的绝对误差和相对误差各为多少？ 比较两种测量结果，指出两种电路各自适用的范围。题2.15图解：（a） ra0测得值偏小，RVRx时，ra很小。（b）RxbRxRA RxbRA rbRA/ Rxrb0测得值偏大，RARx时，rb很小。2.16 被测电压8V左右，现有两只电压表，一只量
19、程0l0V，准确度sl1.5，另一种量程050V，准确度s2 l.0级，问选用哪一只电压表测量结果较为准确？解：x1xm1rm1xm11.5%100.15Vr1x1/x10.15/81.88%x2xm2rm2xm21.0%500.5Vr2x2/x20.5/86.25%r1r2 ，选用准确度sl1.5电压表测量结果较为准确。2.17 利用微差法测量一个l0V电源，使用9V标称相对误差0.1的稳压源和一只准确度为s的电压表，如题2.17图所示。要求测量误差U/U0.5%，问s？ 解：依题意得： 题2.17图 所以：s4.1 选用2.5级的电压表。2.18 题2.18图为普通万用表电阻档示意图，Ri
20、称为中值电阻，Rx为待测电阻，E为表内电压源(干电池)。试分析，当指针在什么位置时，测量电阻的误差最小？解：因为：则：Rx的绝对误差为：Rx的相对对误差为： 题2.18图令：得：即指针在中央位置时，测量电阻的误差最小。 2.19 两只电阻分别为R1202%，R2(1000.4) ，求：两电阻串联及并联两种接法时的总电阻和相对误差。解：串联时：相对误差：R串1200.66%0.8 总电阻：1200.8并联时：符号有正有负时： R并20/10016.7 R并16.71.77%0.3并联时的总电阻为：16.70.32.20 用一只量程为5V，准确度s1.5级电压表测量题2.20图中a、b点电位分别为
21、 和Ua4.26V，Ub4.19V，忽略电压表的负载效应，求： Ua、Ub绝对误差、相对误差各为多少？ 利用UabUaUb公式计算，则电压Uab的绝对误差和相对误差各为多少？解：UaUbUms%Um 1.5%50.075VUab4.264.190.07V214.26% UabrabUab214.26%0.070.15V 题 2.20 图2.21 用电桥法测电阻时，利用公式RxR1R3 / R2，已知R1100，R10.1，R3100，R30.1，R21000，R20.1。求：测得值Rx的相对误差。 解：r R10.1/1000.1% r R30.1% r R21/10000.1%(0.1%0.
22、1%0.1%)0.3%2.22 电阻上消耗的电能WU2/ Rt，已知rU1% , rR0.5% ，rt1.5%，求rW。解：4%2.23 金属导体的电导率可用4L /d2 R公式计算，式中L(cm)、d(cm)、R()分别为导线的长度、直径和电阻值，试分析在什么条件下的误差最小，对哪个参数的测量准确度要求最高。解：当rL2 rdrR 时，/0 最小。导体的直径参数d的测量准确度要求最高。2.24 电桥测一个50mH左右的电感，由于随机误差的影响，使电感的测量值在LO0.8mH的范围内变化。若希望测量值的不确定度范围减小到0.3mH以内，仍使用该电桥，问可采用什么办法。解：采用对照法进行测量，第
23、一次测量电桥平衡时有：jL0R3jLs1R4 则： L0Ls1R4/ R3 若 则：第二次测量时，交换L0及Ls的位置，电桥平衡时有：jL0R4jLs2R3 则： L0Ls2R3/ R4 比较两个L0的表达式有： 则： 若 则：所以：2.25 题2.25图中，用50V量程交流电压表通过测量U1、U2获得U值，现U1 U2 40V，若允许U的误差2，问电压表的准确度应为几级？解：U1U2s%Ums%500.5sru1ru20.5s/401.25s%1.25s%依题意得：1.25s%2 % 解得：s1.6 所以，选用1.5级的电压表。 题2.25图2.26 用示波器测量题2.26图所示调幅波的调幅
24、系数，已知A、B测量误差10，问调幅系数误差为多少？解： 当A、B有正有负时： 题2.26图2.27 用数字电压表测得一组电压值如下表：nxinxinxi1234520.42 20.4320.4020.4320.4267891020.4320.3920.3020.4020.43111213141520.4220.4120.3920.3920.40判断有无坏值，写出测量报告值。解：（1）用公式求算术平均值。20.404（2）列出vi和vi2如表2.271（3） 表2.271nvivi2nvivi2nvivi2123450.0160.026-0.0040.0260.0160.0002560.000
25、6760.0000160.0006760.0002566789100.026-0.014-0.104-0.0040.0260.0006760.0001960.0108160.0000160.00067611121314150.0160.006-0.014-0.014-0.0140.0002560.0000360.0001960.0001960.00001630.098从表2.27中可以看出，剩余残差最大的第8个测量数据，其值为：，n8为坏值应剔除。（4）剔除n8后的算术平均值（5）重新列出vi和vi2如表2.272表2.272nvivi2nvivi2nvivi2123450.0060.016-
26、0.0140.0160.0060.0000360.0002560.0001960.0002560.00003667890.016-0.024-0.0140.0160.0002560.0005760.0001960.00025610111213140.006-0.004-0.024-0.024-0.0140.0000360.0000160.0005760.0005760.000196（6）剔除n8后的标准差的估计值（7）剔除n8后无坏值因此用数字电压表测得结果为：20.4140.0132.28 按照舍入法则，对下列数据处理，使其各保留三位有效数字： 86.372 4， 8.914 5， 3.17
27、5 0， 0.003 125， 59 450解：86.372 486.4 8.914 58.91 3.175 03.18 0.003 1250.00312 59 4505941022.29 按照有效数字的运算法则，计算下列各结果： 1.07133.23.42 1.07133.203.43 40.3134.52182.2 51. 43.7190 56.094.653260.74 70.40.45370.02.30 某电压放大器，测得输入端电压Ui1.0mV，输出端电压Uo1200mV，两者相对误差均为2，求放大器增益的分贝误差。解：rdB20lg（14%）（200.017）0.34dB习 题 三
28、3.1 如何按信号频段和信号波形对测量用信号源进行分类？答：按信号频段的划分，如下表所示：名 称频 率 范 围主 要 应 用 领 域 超低频信号发器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器 30kHz以下 30kHz300kHz 300kHz6MHz 6MHz30MHz 30MHz300MHz 300MHz3000 MHz电声学、声纳 电报通讯 无线电广播 广播、电报 电视、调频广播、导航 雷达、导航、气象按输出信号波形分类：可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号
29、发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。3.2 正弦信号发生器的主要性能指标有哪些？各自具有什么含义？ 答：正弦信号发生器的主要性能指标及各自具有的含义如下：（1）频率范围指信号发生器所产生的信号频率范围。（2）频率准确度频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值及实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示：式中f0为度盘或数字显示数值，也称预调值，f1是输出正弦信号频率的实际值。（3）频率稳定度 其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预
30、热时间后，信号频率在任意15min内所发生的最大变化，表示为：频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h内所发生的最大变化，表示为：预调频率的 x10-6yHz式中x、y是由厂家确定的性能指标值。（4）由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量由温度、电源、负载变化等外界因素造成的频率漂移(或变动)即为影响量。 温度引起的变动量环境温度每变化1所产生的相对频率变化，表示为：预调频率的x10-6/，即式中t为温度变化值，f0为预调值， f1为温度改变后的频率值。 电源引起的频率变动量供电电源变化10所产生的相对频率变化，表示为：x10-6，即 负载变化引起的频率变动量负
31、载电阻从开路变化到额定值时所引起的相对频率变化，表示为： x10-6，即式中f1为空载时的输出频率，f2为额定负载时的输出频率。（5）非线性失真系数(失真度)用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数 r 表示：式中U1为输出信号基波有效值，U2、U3 Un 为各次谐波有效值。由于U2、U3 Un 等较U1小得多，为了测量上的方便，也用下面公式定义r：（6）输出阻抗 信号发生器的输出阻抗视其类型不同而异。低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般600 (或1k)，功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常50、75、150、600和5k等档。高频信号发生器一般仅有50或
32、75档。（7）输出电平输出电平指的是输出信号幅度的有效范围。（8）调制特性当调制信号由信号发生器内部产生时，称为内调制，当调制信号由外部加到信号发生器进行调制时，称为外调制。3.3 文氏桥振荡器的振荡原理是什么？答：是文氏桥振荡器传输函数的幅频特性和相频特性分别为：当01/RC，或 ff01/2RC 时，输出信号及输入信号同相，且此时传输函数模 N(0)N()max1/3最大，如果输出信号U0后接放大倍数KVN(0)3的同相放大器，那么就可以维持0 或者f f01/2RC 的正弦振荡，而由于RC网络的选频特性，其他频率的信号将被抑制。3.4 某文氏桥只C振荡器如题34图所示，其中R3、R4是热
33、敏电阻，试确定它们各自应具有什么性质的温度系数。答：R3应具有正性质的温度系数，R4应具有负性质的温度系数。 题3.4图3.5 差频式振荡器作低频信号发生器振荡源的原理和优点是什么？答：差频式振荡器的可变频率振荡器和固定 频率振荡器分别产生可变频率的高频振荡 f1 和固定频率的高频振荡 f2 ，经过混频器M产生两者差频信号 f f1 f2。这种方法的主要缺点是电路复杂，频率准确度、稳定度较差，波形失真较大；最大的优点是容易做到在整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，输出电平也较均匀，所以常用在扫频振荡器中。3.6 XD-1型低频信号发生器表头指示分别为2V和 5V，当输出衰减旋钮分别指向下
34、列各位置时，实际输出电压值为多大？ 电平表头指示 0dB10dB20dB30dB40dB50dB60dB70dB80dB90dB倍 数13.161031.62100316100031601043.161042 V20.630.20.0630.026.310-3210-36.310-4210-46.310-55 V51.580.50.1580.050.01580.0050.00158510-41.5810-43.7 结合图3.311，说明函数信号发生器的工作原理和过程。欲产生正向锯齿波，图中二极管应如何联接？答：正向锯齿波充电电压增大的时间长，放电电压减少的时间短，在R两端并联的二二极管左端为正
35、，右端为负。 t1t2 为正向锯齿波。3.8 说明图33-14所示XD8B框图中RP 4和RP 2两个电位器的功能。答：RP4调频率，RP2波形选择。3.9 说明图3.4-1高频信号发生器各单元的主要作用。答：振荡器产生高频等幅振荡信号，调频器产生高频调频信号，内调制信号振荡器产生低频等幅振荡信号，缓冲放大器放大高频等幅振荡信号或高频调频信号，同时还起缓冲隔离作用，调制度计显示调制度计的大小，电子电压表显示缓冲放大器输出电压的大小，步进衰减输出级衰减缓冲放大器输出电压使之满足输入电路对输入电压大小的要求，电源的作用是为高频信号发生器各单元电路提供合适的工作电压和电流。3.10 调谐式高频振荡器
36、主要有哪三种类型？振荡频率如何确定和调节？答：调谐信号发生器的振荡器通常为LC振荡器，根据反馈方式，又可分为变压器反馈式、电感反馈式(也称电感三点式或哈特莱式)及电容反馈式(也称电容三点式或考毕兹式)三种振荡器形式。变压器反馈式振荡器的振荡频率：电感反馈式振荡器的振荡频率： 电容反馈式振荡器的振荡频率：通常用改变电感L来改变频段，改变电容C进行频段内频率细调。3.11 题3.11图是简化了的频率合成器框图，f1为基准频率， f2为输出频率，试确定两者之间的关系。若f1 1MHz，分频器n和m中n、m可以从1变到10，步长为1，试确定f2的频率范围。 题3.11图解：相位锁定时：f1/nf2/m
37、 f2f1m/n当 m1 n10时 f2minf1/100.1MHz 当 m10 n1时 f2max10f110MHz3.12 解释下列术语：频率合成，相干式频率合成，非相干式频率合成。答：频率合成是把一个(或少数几个)高稳定度频率源fs经过加、减、乘、除及其组合运算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔(或称频率跳步)的一系列离散频率的信号。相干式频率合成器：只用一个石英晶体产生基准频率，然后通过分频、倍频等，加入混频器的频率之间是相关的。非相干式直接合成器：用多个石英晶体产生基准频率，产生混频的两个基准频率之间相互独立。3.13 说明点频法和扫频法测量网络频率特性的原理和各自特点。答：
38、点频法测量网络频率特性的原理就是“逐点”测量幅频特性或相频特性。其特点是：原理简单，需要的设备也不复杂。但由于要逐点测量，操作繁琐费时，并且由于频率离散而不连续，非常容易遗漏掉某些特性突变点，而这常常是我们在测试和分析电路性能时非常关注的问题。另外当我们试图改变电路的结构或元件参数时，任何改变都必然导致重新逐点测量。扫频法测量网络频率特性的原理就是在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复，利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示，就得到了被测电路的幅频特性曲线。其特点是： 可实现网络的频率特性的自动或半自动测量； 不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题；
39、 得到的是被测电路的动态频率特性，更符合被测电路的应用实际。3.14 扫频仪中如何产生扫频信号？如何在示波管荧光屏上获得网络的幅频特性？答：实现扫频振荡的方法很多，常用的有磁调电感法、变容二极管法以及微波波段使用的返波管法、YIG谐振法等。在磁调电感法中L2、C谐振回路的谐振频率 f 0为：由电磁学理论可知，带磁芯线圈的电感量及磁芯的导磁系数0成正比L20 L当扫描电流随时间变化时，使得磁芯的有效导磁系数0也随着改变，扫描电流的变化就导致了L2及谐振频率f0的变化，实现了“扫频”。在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复，利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示，在
40、示波管荧光屏上就得到了被测电路的幅频特性曲线。3.15 对于矩形脉冲信号，说明下列参数的含义：脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲上升时间和下降时间、脉冲占空系数、脉冲过冲、平顶降落。答： 脉冲幅度Um：脉冲波从底部到顶部之间的数值。 脉冲宽度：一般指脉冲前、后沿分别等于0.5 Um时相应的时间间隔。 脉冲上升时间tr：脉冲波从0.1 Um 上升到0. 9Um所经历的时间。 脉冲下降时间tf ：脉冲波从0.9 Um下降到0.1Um所经历的时间。 脉冲的占空系数：脉冲宽度及脉冲周期T的比值称为占空系数或空度比。 脉冲过冲：包括上冲和下冲。上冲指上升边超过顶值Um以上所呈现的突出部分，下冲是指下降边超过底值以
41、下所呈现的向下突出部分. 平顶降落U：脉冲顶部不能保持平直而呈现倾斜降落的数值，也常用其对脉冲幅度的百分比值来表示。3.16 以图36-4中XC-14型脉冲信号发生器框图为例，说明通用脉冲信号发生器的工作原理。在通用脉冲信号发生器中，如何由方波(矩形波)信号获得梯形波、锯齿波和三角波？ 答：图3.6-4中外触发电路、自激多谐振荡器、延迟电路构成触发脉冲发生单元。延迟电路和前述延时级的电路形式及延时调节方法相同，输出波形(c)比自激多谐振荡器或外触发脉冲信号(a)延迟了d时间，(b)波形表示(a)信号进行积分并及一比较电平E1相比较产生延迟脉冲的过程。图3.6-4中积分调宽电路、比较整形电路和相减电路构成脉冲形成单元。积分调宽电路和比较整形电路的作用及前述延迟电路相似，形成比信号(c)延时f的脉冲(e) ，而后信号(c)、(e)共同作用在相减电路上输出窄脉冲(f)，调节积分器电容C和积分器中恒流源可以使在10ns1 000