電子測量原理古天祥版各章習題附詳細答案講解

1、第一章 測量的基本原理一、填空題1 某測試人員在一項對航空發(fā)動機頁片穩(wěn)態(tài)轉速試驗中，測得其平均值為 20000 轉 / 分 鐘（假定測試次數足夠多） 。其中某次測量結果為 20002 轉 / 分鐘，則此次測量的絕對誤差 x ，實際相對誤差 。答案：2 轉 / 分鐘， 0.01 。2 在測量中進行量值比較采用的兩種基本方法是 和 。答案：間接比較法，直接比較法。3 計量的三個主要特征是 、 和 。答案：統(tǒng)一性，準確性，法律性。4 是比較同一級別、同一類型測量標準的一致性而進行的量值傳遞活動。答案：比對。5 計算分貝誤差的表達式為 ，其中 稱為 。答案：相對誤差6 指針偏轉式電壓表和數碼顯示式電壓

2、表測量電壓的方法分別屬于 測量和 測量。答案：模擬，數字7 為了提高測量準確度， 在比較中常采用減小測量誤差的方法， 如 法、 法、 法。答案：微差、替代、交換二、判斷題：1 狹義的測量是指為了確定被測對象的個數而進行的實驗過程（ ） 答案：錯2 基準用來復現某一基本測量單位的量值， 只用于鑒定各種量具的精度， 不直接參加測量。 答案：對3 絕對誤差就是誤差的絕對值（ ） 答案：錯4 通常使用的頻率變換方式中，檢波是把直流電壓變成交流電壓（ ） 答案：錯5 某待測電流約為 100mA ?，F有兩個電流表，分別是甲表： 0.5 級、量程為 0400mA ；乙表 1.5 級，量程為 0100mA 。

3、則用甲表測量誤差較小。 答案：錯6 在電子測量中，變頻是對兩個信號的頻率進行乘或除的運算。 答案：錯三、選擇題：1 下列各項中不屬于測量基本要素的是 。A 、被測對象 B 、測量儀器系統(tǒng) C 、測量誤差 D 、測量人員 答案：C2 下列各項中不屬于國際單位制基本單位的是 。A 、坎德拉（ cd ） B 、開爾文（ K ） C 、摩爾（ mol ） D 、千米（ km ） 答案：D3 下列不屬于測量誤差來源的是 。A 、儀器誤差和（環(huán)境）影響誤差B 、滿度誤差和分貝誤差C 、人身誤差和測量對象變化誤差D 、理論誤差和方法誤差答案：B4 是 同時考慮了事物運動狀態(tài)及其變化方式的外在形式、內在含義和

4、效用價值的主體認識論層次信息。A 、語法信息 B 、全信息 C 、實在信息 D 、先驗信息 答案：B5 主體認識論層次的信息比客體認識論層次信息具有豐富得多的內涵。并不是因為：A 、認識的主體具有想象力 B 、認識的主體具有感覺能力C 、認識的主體具有理解能力 D 、認識的主體具有目的性 答案：A6 分頻是對信號頻率進行 運算。A 、加法 B 、減法 C 、乘法 D 、除法 答案：D四、簡答題1 試述測量的定義。 答案：答：關于測量的科學定義，有狹義和廣義之分。 狹義測量是指為了確定被測對象的量值而進行的實驗過程。廣義測量是指 為了獲取被測對象的信息而進行的實驗過程。2 測量兩個電壓，分別得到

5、它的測量值，它們的實際值分別為，求測量的絕對誤差和相對誤差。答案：答案：4 什么是計量？它有何特點？計量與測量的關系如何？答案：計量是為了保證量值的統(tǒng)一和準確一致的一種測量，它是利用技術和法制手段實施的一種特 殊形式的測量，即把被測量與國家計量部門作為基準或標準的同類單位量進行比較，以確定 合格與否，并給出具有法律效力的檢定證書 。計量的三個主要特征是統(tǒng)一性、準確性和法制性。由于測量發(fā)展的客觀需要出現了計量，測量數據的準確可靠，需要計量予以保證，計量是測 量的基礎和依據，沒有計量，也談不上測量。測量又是計量聯系實際應用的重要途徑，可以 說沒有測量，計量也將失去價值。計量和測量相互配合，相輔相成

6、。5 比較有哪些類型？它們各自的特點是什么？ 答案：測量中使用比較器可進行五種不同層次的比較6 電子測量中典型的比較方法有哪些？ 答案：7.電子測量中常用了哪些參量的比較技術？答案： 電壓比較、阻抗比較、頻率（時間）比較、相位比較、數字比較等。8 試舉例說明運算與處理功能在電壓測量中的應用。答案：第二章 測量方法與測量系統(tǒng)一、填空題1 電子測量的特點有：測量頻率范圍寬、 、 、易于實現測量過程的自動化和測量儀器智能化。答案：量程范圍寬；測量準確度高、測量速度快、易于實現遙測。 2從基本的測量對象來看，電子測量是對 和 的測量。答案：電信號；電系統(tǒng) 3有源量測量系統(tǒng)與無源量測量系統(tǒng)在功能結構上最

7、顯著的區(qū)別是有無 。答案：測試激勵信號源。 4測量系統(tǒng)的理想靜態(tài)特性為 。答案：5常用的可靠性指標有 、 、 、 。答案：平均無故障時間；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度。6描述系統(tǒng)動態(tài)特性的數學模型有：時域中的 和 ，復頻域中的 ，頻域中的 。7一階系統(tǒng)的頻率特性中，當答案： 微分方程；脈沖響應函數；傳遞函數；頻率響應函數。答案：0.707；8. 二階系統(tǒng)的頻率特性中， 當阻尼比 ，在信號頻率等于諧振頻率時， 系統(tǒng)會發(fā)生共振；當阻尼比 時，系統(tǒng)無諧振。答案： 0.707二、判斷題： 1 從廣義上說，電子測量是泛指以電子科學技術為手段而進行的測量，即以電子科學技術 理論為依據，以電子

8、測量儀器和設備為工具，對電量和非電量進行的測量。 （ ）答案：對2. 信號是用變化著的物理量來表示信息的一種函數，信號是信息的載體，具有能量。所以信 號就是信息。 （ ）答案：錯3. 周期性信號是確定性信號，非周期信號（如瞬變沖激信號）是隨機信號。 （ ） 答案：錯4. 給線性系統(tǒng)輸入一個正弦信號，系統(tǒng)的輸出是一個與輸入同頻率的正弦信號（） 答案：對5. 頻域測量中最典型的測試信號是脈沖信號。 （ ）答案：錯6. 測試裝置的靈敏度越高，其測量范圍越大。 （ ）答案：錯7. 從系統(tǒng)的階躍響應有無振蕩，一定可以區(qū)分出一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)。 （ ） 答案：錯三、選擇題：1. 電子信息技術應用在電子測量

9、中的優(yōu)點有（ ）。A. 速度極快 B. 分辨力高 C.范圍寬 D.利于信息傳遞 E. 變換技術靈活 答案：A、B、C、D、E2. 采樣信號是指（ ）。A. 幅值連續(xù)、時間離散 B.幅值離散、時間連續(xù)C.幅值連續(xù)、時間連續(xù) D. 幅值離散、時間離散答案：A3. 下列參量中有源量有（ ）。A. 反射系數 B.功率 C.導磁率 D.信號頻率答案：B D4. 儀器通常工作在（ ），可滿足規(guī)定的性能。A. 基準條件 B.極限工作條件 C.額定工作條件 D.儲存與運輸條件 答案：C5. 已知系統(tǒng)輸入量的拉氏變換為 X（S） ，輸出量的拉氏變換為 Y（S），則測量系統(tǒng)的傳遞函數為 （ ）。答案：D四、簡答題

10、1 某壓力傳感器具有線性靜態(tài)特性， 其壓力測量范圍為 100600kPa，對應輸出直流電壓 0.0 50.0mV ，求該傳感器的量程和靈敏度。答案：量 程 測 量 范 圍 上 限 測 量 范 圍 下 限 600 100 500(kPa)(kPa)2. 如何獲得一個實際測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性？答案：測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性是通過靜態(tài)標定或靜態(tài)校準的過程獲得的。 靜態(tài)標定就是在一定的標準條件下，利用一定等級的標定設備對測試系統(tǒng)進行多次往復測試的 過程，如下圖所示。3. 簡述線性系統(tǒng)的頻率特性的測量方法。 答案：4. 某一階測量系統(tǒng)，在 時，輸出為 10mV ；在 時，輸出為 100mV ；在 時，輸出為 5

11、0mV ，試 求該測量系統(tǒng)的時間常數。答案：初始值不為零的一階測量系統(tǒng)，其階躍響應的微分方程的解為：化解得：故：該測量系統(tǒng)的時間常數為 8.506秒。第四章 時間與頻率的測量、填空題誤差和 誤差。1: 電子計數器的測頻誤差包括 答案：1量化、標準頻率2: 頻率計除測頻、測周外，擴展功能有 _ 答案：。 通用計數器采用較小的可以減小 1誤測頻率比、測時間間隔、測相位差、自檢3: 在測量周期時的主要誤差有： 和差的影響。答案：量化誤差、標準頻率誤差、頻標4: 在測量周期時， 為減少被測信號受到干擾造成的轉換誤差， 電子計數器應采用 測量法。答案：多周期5: 采用電子計數器測頻時，當被計數頻率一定時

12、， 可以減小 1誤差對測頻誤差的影響；當閘門時間一定時， ，則由 1誤差產生的測頻誤差越大。答案： 增大閘門時間、被計數頻率越低6: 在進行頻率比測量時 ,應將的信號加在 B 通道，取出 （周期倍乘為1）作為計數的閘門信號，將 的信號加在 A 通道，作為被計數的脈沖。答案：頻率較低、一個周期、頻率較高；而把信號源頻率變化的不確定7: 一個信號源頻率實際值和其標準值的相對偏差定義為 性定義為 。答案： 頻率準確度、頻率穩(wěn)定度8: 在測量阿侖方差時，其采樣方法與標準的偏差不同，它的兩次相鄰測量之間是 。答案：連續(xù)的二、判斷題：1: 一個頻率源的頻率穩(wěn)定度愈高，則頻率準確度也愈高。 （ ）答案：錯2

13、: 當被測頻率大于中界頻率時，宜選用測周的方法；當被測頻率小于中界頻率時，宜選用測 頻的方法。（ ）答案：錯3: 當計數器進行自校時，從理論上來說不存在1個字的量化誤差。 （ ）答案：對4: 在測量低信噪比信號的周期時,計數器通常采用周期倍乘 ,這主要是為了克服 1 誤差的影響。（ ）答案：錯5: 用計數器直接測周的誤差主要有三項：即量化誤差、觸發(fā)誤差以及標準頻率誤差。 （ ） 答案：對6: 使用模擬內插法和游標法不能從根本上來消除1個字的量化誤差。 （ ）答案：對7: 標準頻率的相對不確定度應該比 1誤差引起的測頻誤差小一個量級。 （ ）答案：對8: 在進行阿倫方差的測量時，組與組之間以及組

14、內兩次測量之間必須都是連續(xù)的。 （ ） 答案：錯三、選擇題：1、在通用計數器測量低頻信號的頻率時，采用倒數計數器是為了（）A. 測量低頻周期 B.克服轉換誤差C.測量低頻失真 D.減小測頻時的量化誤差影響答案：D2、用于電子計數器中的高精度晶體振蕩器，通常采取了 措施。（ ）A. 精密穩(wěn)壓 B.選擇電路元件C.恒溫或溫補 D.消除寄生振蕩答案：C3、測頻量化誤差曲線和測周量化誤差曲線交點處的頻率，稱為（）。A 交點頻率 B臨界頻率C中心頻率 D 中界頻率答案：D4、欲測量一個標稱頻率 的石英振蕩器， 要求測量準確度優(yōu)于，選用的計數器標準頻率準確度和閘門時間應為（ ）。A.C.； B.，； D.

15、，。，。答案：C5、設計數器直接測周的分辨力為1ms，若采用多周期測量法，欲將測周分辨力提高到擇的 “周期倍乘 ”為（ ）。A.10 ； B.102； C.103； 答案：D.104。d6、用計數器測頻的誤差主要包括： （ ）A. 量化誤差、觸發(fā)誤差 B. 量化誤差、標準頻率誤差C. 觸發(fā)誤差、標準頻率誤差 D. 量化誤差、轉換誤差 答案：1,應選7、A.C.B 下列哪種方法不能減小量化誤差： 測頻時使用較高的時基頻率 采用多周期測量的方法 ；D. 答案：（）； B. 測周時使用較高的時基頻率 采用平均法8、用電子計數器測量某一頻率為10KHz 的信號，其信噪比為，利用下列哪種測量方案測量誤差

16、最?。ㄒ阎嫈灯鳂藴暑l率誤差）。（ ）A. 測頻，閘門時間 1S； B. 測周，時標 1nsC. 周期倍乘 N=1000 ，時標 1 s； D. 周期倍乘 N=10 ，時標 0.1 s答案：C）。9、若 fx 表示頻率實際值， f0 表示頻率標稱值，則頻率準確度定義為(B)(C)答案： 10、調制域描述的是（ ）之間的關系。A 時間幅度 ； B 時間頻率C 頻率幅度 ； D 時間相位答案：B四、簡答題1、用一臺 5位十進電子計數器測量頻率，選用 0.1s 的閘門時間。若被測頻率為 10KHz ，則測頻分辨力為多少？ 量化誤差（相對誤差值）為多少？如果該計數器的最大閘門時間為10s，則在顯示不溢

17、出的情況下，測量頻率的上限為何值？答案：解： （ 1）測量分辨率（ 1/0.1s） 10Hz（2）在 0.1s 的閘門時間內的計數值為： 10KHz 0.1s 1000， 則量化誤差的相對值為： 1/1000 0.1 （3）為了顯示不溢出，則在 10s 的最大閘門時間內計得的值不能超過105，由此可得測量頻率的上限值為：105/10s10KHz2、欲用電子計數器測量一個 fx=200Hz 的信號頻率，采用測頻（選閘門時間為1s）和測周（選時標為 0.1 ）s兩種方法。（ 1）試比較這兩種方法由 1誤差所引起的測量誤差；（ 2）從減少 1誤差的影響來看，試問 fx 在什么頻率范圍內宜采用測頻方法

18、，什么范圍宜采用測周方法？答案：解：（1）測頻時， 在1s的閘門時間內對被測信號的計數值為：200Hz1s 200 則量化誤差為： 1/2000.5測周時，因為被測信號的頻率為 200Hz，則一個周期時間為 1/200 0.0005秒。由于時標為 0.1 ，s所以被計 數頻率為 1/0.1 s10MHz 107Hz。在0.0005秒內計得的數為： 1070.00055000，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的點，即中界頻式中： fst 為測頻是選用的閘門時間的倒數； fct 為測周時選用的頻標信號的頻率。代

19、入數值可得： ，因此當 fx 小于 3162.3Hz 時，宜選用測周的方法；當 fx 大于 3162.3Hz 時，宜選用測頻的方法。3、用游標法測量一個時間間隔 ，假設 f1領先 f2且 f1 10MHz ， f210.001MHz 。經過100個周期的追趕，兩 時標重合，求被測時間間隔 以及這種方法所能達到的最大分辨率。答案：解：（1）由于 f1 10MHz ，則 T1 1/10MHz 100ns；同理 T2 1/10.001MHz 99.99ns 則被測時間間隔 100（10099.99）ns 1ns。（ 2）最大分辨率為： 100ns 99.99ns 0.01ns100ps。第五章 電壓

20、測量一、填空題1、用一只 0.5 級50V 的電壓表測量直流電壓，產生的絕對誤差 _伏_ 。 答案：0.252、用峰值電壓表測量某一電壓，若讀數為1V ，則該電壓的峰值為 伏。答案：1.413、采用某電壓表（正弦有效值刻度）測量峰值相等（Vp=5V ）的正弦波、方波、三角波，發(fā)現讀數相同，則該表為 檢波方式，讀數 。答案： 峰值 3.53V4、.峰值電壓表的基本組成形式為 式。答案：檢波 放大5、均值電壓表的工作頻率范圍主要受 的限制，而靈敏度受放大器 的限制。答案：寬帶放大器帶寬 內部噪聲6、在 150的電阻上，測得其電壓電平為 +20dBv ，其對應的功率電平應為 。答案：+26dBm7、

21、某數字電壓表的最大計數容量為19999，通常稱該表為 位數字電壓表；若其最小量程為 0.2V ，則其分辨力為 。答案：（或四位半 ） , 10 V8、DVM 測量系統(tǒng)輸入端采取 的措施，是提高 CMR 的行之有效的方法。 答案：浮置二、判斷題：1、對雙積分式 DVM 來說，串模干擾的最大危險在低頻。 （ ） 答案：對2、數字電壓表的固有誤差由兩項組成，其中僅與被測電壓大小有關的誤差叫讀數誤差，與 選用量程有關的誤差叫滿度誤差。 （ ）答案：對3、峰值電壓表按有效值刻度，它能測量任意波形電壓的有效值。（ ）答案：對4、積分式 DVM 對一定的積分時間 T ，干擾頻率越高， SMR 越大。（ ）

22、答案：錯5、有效值電壓表適應于非正弦波的電壓測量，其電壓刻度與被測電壓波形無關。（ ）答案：錯6、雙斜式 DVM 中，其平均特性可以抑制共模干擾影響。 （ ） 答案：對7、雙積分式 DVM 中變換結果與積分器積分元件 RC 有關，但其積分器線性不好也不會引起 測量誤差。（ ）答案：錯8、對于雙積分式 DVM ，對輸入信號積分的時間只有等于工頻（50Hz）的周期時，才能抑制工頻干擾。（ ）答案：錯三、選擇題：1、交流電壓的波峰因素 Kp 定義為 。A:峰值/平均值B:有效值 /平均值C:峰值/有效值D:平均值 /峰值答案：C2、波形因素為 。A: 平均值與有效值之比B: 有效值與平均值之比C:峰

23、值與平均值之比D:峰值與有效值之比答案：B3、設測量電壓時的相對誤差的，則其分貝誤差 dB= 。A: B:C: D:答案：4、 DVM 的固有誤差表示為，其中第一項稱為。A:滿度誤差答案：B:讀數誤差C:量化誤差D:零漂誤差B5、交流電壓V（t） 的有效值的表達式為A:B:D答案：6、DVM10Vmv/字。A:0.01 B:0.1 C:1 D:10答案：B7、一臺5位半 DVM ，其基本量程為 2V，則其刻度系數 （即每個字代表的電壓值） 為mV/字。A:0.01 B:0.1 C:1 D:10答案：A8、 DMM 的串模抑制比定義為，其中 和 分別表示（）A:干擾電壓峰值和由干擾電壓引起的最大

24、測量誤差B:干擾電壓峰值和干擾電壓平均值C:干擾電壓有效值和干擾電壓最大值D:由干擾電壓引起的平均測量誤差和最大測量誤差答案：A9、根據 dB 及 dBm 的定義，當負載阻抗為 時， dB=dBm 。A:75 B:150 C:300 D:600 答案：D10、在雙斜式積分 DVM 中，積分過程可簡述為 。A:對被測信 號 定 斜 率 正 向 積 分 ， 對 基 準 電 壓 定 時 反向積分B:對被測信 號 定 時 正 向 積 分 ， 對 基 準 電 壓 定 斜 率 反向積分C:對被測信 號 定 時 正 向 積 分 ， 對 基 準 電 壓 定 時 反向積分D: 對被測信號定斜率正向積分，對基準電

25、壓 定斜率反向積分答案：B11、一臺位 DVM ，因有誤差為 ，則在2V 量程上的滿度誤差為（）。A: 1mVB: 2mVC: 0.1mVD: 0.2mV答案：C四、簡答題1、雙斜積分式 DVM 基準電壓 Vr=10V ，第一次積分時間 T1=100ms ，時鐘頻率 f0=100kHz ， 問：（ 1）該 DVM 為多少位的電壓表？（ 2）該 DVM 的分辨力為多少？（ 3）DVM 顯示出 T2 時間內的計數值 N2=5600 ，問被測電壓 Vx=?答案：（ 1），故 DVM 為四位（ 2）分辨力（ ）分辨力（ 3），2 、 一 臺 DVM ， 準 確 度 為 ， 溫 度 系 數 為，在室溫為

26、28時用 2V 量程檔分別測量 2V 和0.4V 兩個電壓，試求此時的示值相對誤差。答案：3、基本量程為 10.000V 的四位斜坡電壓式 DVM 中，若斜坡電壓的斜率為 10V/40ms ，問時鐘 頻率應為多少？當被測直流電壓 時，門控時間及累計脈沖數各為多少？答案：第六章 阻抗測量一、填空題1: 實際的元件存在 , 和。答案：寄生電容，寄生電感，損耗2: 阻抗元件的一般影響因素主要有 , 和 。答案：頻率，測試信號電平，直流偏置，溫度3: 阻抗測量一般是指對 , 和與它們相關的 ,等參數的測量。答案：電阻，電容，電感， Q 值，電導4: 交流電橋平衡必須同時滿足兩個條件 : 平衡條件和 平

27、衡條件。答案：模，相位5: 選擇阻抗測量的方法時 ,需要考慮很多的因素 ,一般來講 ,有 , ,答案： 頻率覆蓋范圍，測量量程，測量精度，操作的方便性6: 引起電橋法測量集總參數元件的誤差的因素主要有3個: , 和。答案：標準元件值的誤差，電橋指示器的誤差，屏蔽不良引起誤差7: 替代法中的 替代法用于測量較大的電感 ; 替代法用于測量較小的電感。答案：并聯，串聯8: 在自動平衡電橋中采用一個或多個 來控制內部功能模塊并將測試數據轉化為所需的最終輸出結果。答案：微處理器二、判斷題：1: 寄生參數的存在使頻率對所有實際元件都有影響。當主要元件的阻抗值不同時，主要的 寄生參數也會有所不同。 （ ）答

28、案：對2: 在實用電橋中，為了調節(jié)方便，常有兩個橋臂采用純電阻。若相鄰兩臂為純電阻，則另 外兩臂的阻抗性質必須相同（即同為容性或感性） ，若相對兩臂采用純電阻，則另外兩臂必 須一個是電感性阻抗，另一個是電容性阻抗。 （ ）答案：對3: 當高電平的測試信號加到電感器時，由于磁芯材料的非線性造成測試信號電流的諧波失 真 , 有可能在特定的頻率范圍內不能進行測量。為減小磁芯材料非線性的影響，應降低測試 信號電平。（ ）答案：對4: 自動平衡電橋法，從低頻至高頻的寬頻率范圍，但在寬的阻抗測量范圍內高精度不高。 （ ） 答案：錯5: 四端對連接頭適用于寬量程范圍的阻抗測量，實際的阻抗測量范圍不僅取決于測

29、量儀器， 而且也取決于四端對連接頭與 DUT 的正確連接。 （ ）答案：對6: 對于標準電感器，要求作為單位量的電感值不隨電壓和頻率的大小而改變。 （） 答案：錯7: 當測量電阻時，橋路接成萬用電橋。當測量電容時，橋路接成惠斯登電橋。當測量電感時， 橋路接成麥克斯韋 -韋恩電橋或者海氏電橋。 （ ）答案：錯8: 諧振法是利用調諧回路的諧振特性而建立的阻抗測量方法。測量精度雖然不如交流電橋 法高，但是由于測量線路簡單方便，在技術上的困難要比高頻電橋小。 （ ）答案：對三、選擇題：1: 是考慮了元件寄生參數影響的實驗者需要知道的量值。A: 真值 B: 有效值 C: 指示值答案：B2: 阻抗測量的頻

30、率范圍達到 DC 至300MHz 的阻抗測量法是 ?A: 電橋法 B: 電壓電流法 C: 諧振法 D: 自動平衡電橋法答案：A3:可得到很高的 值測量方法是 ?A: 電橋法 B: 電壓電流法 C: 諧振法 D: 網絡分析法答案：A4: 下列屬于阻抗的數字測量法是 ？A: 電橋法 B: 諧振法 C: 電壓電流法 D: 自動平衡電橋法答案：D5: 五端連接頭是 連接頭的組合。A: 二端和三端 B: 二端和四端 C: 三端和四端 D: 二端和五端答案：C四、簡答題1: 測量電阻、電容、電感的主要方法有哪些？它們各有什么特點？答案： 電橋法優(yōu)點：精度高（ 0.1%典型值），使用不同電橋可得到寬頻率范圍

31、， 價格低。缺點：需要手動平衡，單臺儀器的頻率覆蓋范圍較窄。 諧振法優(yōu)點：可測很高的 Q 值。缺點：需要調諧到諧振， 阻抗測量精度低。 電壓電流法優(yōu)點：可測量接地器件，適合于探頭類測試需要。缺點：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：高頻范圍內具有高的精度（ 0.1%典型值）和寬阻抗范圍。缺點：工作頻率范圍受限于探頭使用的變壓器。 自動平衡電橋法優(yōu)點：從低頻至高頻的寬頻率范圍，且寬的阻抗測量范圍內具有高 精度。缺點：不能適應更高的頻率范圍。 網絡分析法優(yōu)點： 高頻率范圍， 當被測阻抗接近特征阻抗時得到高精度。 缺點： 改變測量頻率需要重新校準，阻抗測量范圍窄。2: 某

32、直流電橋測量電阻 Rx ，當電橋平衡時，三個橋臂電阻分別為R3=100，R2=50， R4=25。求電阻 Rx 等于多少？答案：3: 某交流電橋平衡時有下列參數：Z1為 R1=1000 與 C1=1F相串聯， Z4為 R4=2000 與C4=0.5 F相并聯， Z3為電容 C3=0.5 F，信號源角頻率 =102 rad/s，求阻抗 Z2的元件值。答案：第七章 信號波形測量、填空題、偏轉系統(tǒng)和熒光熒三部分組成。1: 示波管由 答案： 電子槍2: 示波器熒光屏上，光點在鋸齒波電壓作用下掃動的過程稱為 答案：掃描3: 調節(jié)示波器 “水平位移 ”旋鈕，是調節(jié) 的直流電位。答案：X 偏轉板4: 欲在

33、x=10cm 長度對 的信號顯示兩個完整周期的波形，示波器應具有掃描速度為 。答案： 20ms/cm5: 取樣示波器采用 取樣技術擴展帶寬，但它只能觀測 信號。答案：非實時， 重復6: 當示波器兩個偏轉板上都加 時，顯示的圖形叫李沙育圖形，這種圖形在 和頻率測量中常會用到。答案：正弦信號 相位7、示波器為保證輸入信號波形不失真，在Y 軸輸入衰減器中采用 電路。答案：RC 分壓 （或阻容分壓 ）8、示波器的 “聚焦”旋鈕具有調節(jié)示波器中 極與 極之間電壓的作用。答案：第一陽 （或 A1） 第二陽 （或 A2 ， 或 G2）9、在沒有信號輸入時，仍有水平掃描線，這時示波器工作在 狀態(tài)，若工作在 狀

34、態(tài)，則無信號輸入時就沒有掃描線。答案：連續(xù)掃描 觸發(fā)掃描10、雙掃描示波系統(tǒng)，采用 A 掃描輸出 波，對 B 掃描觸發(fā)，調節(jié) 來實現延遲掃描的延時調節(jié)。答案：鋸齒 延遲觸發(fā)電平二、判斷題：1、雙蹤示波器中電子開關的轉換頻率遠大于被測信號的頻率時，雙蹤顯示工作在 “交替 ”方式。（ ） 答案： 錯2、示波器的電阻分壓探頭一般為 1001分壓，輸入阻抗很高，一般用來測量高頻高電壓。（ ）答案： 錯3、用示波器測量電壓時，只要測出Y 軸方向距離并讀出靈敏度即可（ ）答案： 錯4、電子示波器是時域分析的最典型儀器。 （ ） 答案：對5、用示波法測量信號的時間、時間差、相位和頻率都是以測量掃描距離D 為

35、基礎的。（ ）答案： 對三、選擇題：1: 通用示波器可觀測（ ）。A: 周期信號的頻譜 ； B:瞬變信號的上升沿C:周期信號的頻率 ； D:周期信號的功率答案：C2: 在示波器垂直通道中設置電子開關的目的是 。A: 實現雙蹤顯示 ； B:實現雙時基掃描C:實現觸發(fā)掃描 ； D: 實現同步答案：A3: 當示波器的掃描速度為 20 s/cm 時，熒光屏上正好完整顯示一個的正弦信號， 如果顯示信號 的 4個完整周期，掃描速度應為（）。A:80 s/cm ； B:5 s/cm ； C:40 s/cm ； D:小于 10 s/cm 答案：A4: 給示波器 Y 及 X 軸偏轉板分別加 uy=Umsin t

36、,ux=Umsin（ 則t/2熒）, 光屏上顯示（ ）圖形。A: 半波 ； B:正圓 ； C:橫8字 ； D:豎8字答案：C5: 為了在示波器熒光屏上得到清晰而穩(wěn)定的波形，應保證信號的掃描電壓同步，即掃描電壓 的周期應等于被測信號周期的 倍。A: 奇數 ；B:偶數 ； C:整數 ； D:2/3答案：C6: 用示波器顯示兩個變量 a與b的關系時， a、b分別接在示波器的 Y、X 通道，顯示圖形為 橢圓，則 。A:a 與 b 同相，且幅度相同；B:a 與 b 相差 90，且幅度一定相同；C:a與 b相差90，但其幅度不一定相同，其關系依x、y 輸入增益而定；D:a 與 b 幅度、相位關系不能確定。

37、答案：C7: 在示波器上表示亮點在熒光屏上偏轉 1cm 時，所加的電壓數值的物理量是（）A: 偏轉靈敏度 ； B:偏轉因數 ； C:掃描速度 ；D:頻帶寬度 答案：B四、簡答題1. 用示波器觀測正弦波時，熒光屏上得到如圖所示波形，試分析示波器哪個部分工作不正常答案：(1) 為掃描鋸齒波線性度不好；(2) Y 放大器引入失真，出現削頂，產生截止失真；(3) 有掃描回線，增輝電路工作不正常。2. 用雙蹤示波器觀測兩個同頻率正弦波a，b，若掃描速度為 20 s/cm，而熒光屏顯示兩個周期的水平距離是 8cm，問：(1)兩個正弦波的頻率是多少？(2)若正弦波 a比 b相位超前 1.5cm，那么兩個正弦

38、波相差為多少？用弧度表示。答案：頻率：3. 已知示波器的靈敏度微調處于 “校正”位置，靈敏度開關置于 5V/cm ，倍率開關為 “。5”信號 峰峰值 5V ，試求屏幕上峰與峰之間的距離。如果再加上一個10：1的示波器探頭，結果又是多少？答案：答：不考慮倍率開關時，cm，由于倍率開關為 “ 5，”屏幕上波形偏轉增大 5倍，所以屏幕上峰與峰之間的距離為cm。如果采用探頭，對輸入有 10倍衰減，輸入示波器的電壓減小 10倍，相應屏 幕上峰與峰之間的距離減小10倍，即cm。cm。第八章 信號的產生一、填空題1: 設信號源預調輸出頻率為1MHz ，在 15 分鐘內測得頻率最大值為1.005MHz ，最小

39、值為998KHz ，則該信號源的短期頻率穩(wěn)定度為 。答案：0.7%2: 若 DDS 頻率合成信號源的相位累加器位寬為 32位，輸入參考時鐘頻率為 100MHz ，頻率控 制字為 5000，則輸出頻率為： 。答案：116.42Hz3: 小數分頻是通過可變分頻和多次平均來實現，若要實現7.2的分頻，則在 10個參考頻率周期中要 次除 7和 次除 8。若要實現 5.31的小數分頻，則在 100個參考周期中要次除 5和 次除 6。答案：8，2，69，314、.如圖 8-31所示的雙模分頻器的模為 5/6，輸入參考頻率為 500MHz ，則計數器 N1與 N2的最 大工作頻率為 。答案：100MHz 。

40、5、基本鎖相環(huán)包括三個組成部分，它們是 、 與 。答案：PD，LPF，VCO6、正弦信號源的頻率特性指標主要包括 、 和 。答案： 頻率范圍，頻率準確度，頻率穩(wěn)定度。二、判斷題：1: 差頻式信號發(fā)生器的特點是頻率覆蓋范圍寬，但頻率準確度差。 （ ）答案：對2: 鎖相式頻率合成技術是一種直接式的頻率合成技術。 （ ）答案：錯3: 混頻式鎖相環(huán)可以實現頻率的加減運算。 （ ）答案：對4: DDS 頻率合成器在輸入參考時鐘不變時，頻率控制值越大，則輸出頻率越大。 （ ）答案：錯5: 頻率穩(wěn)定度又分為短期頻率穩(wěn)定度和長期頻率穩(wěn)定度，其中長期頻率穩(wěn)定度是指在任意 24 小時內信號頻率發(fā)生的最大變化。 （

41、 ）答案：錯6: 通用脈沖發(fā)生器可以輸出能提供可用頻譜達數十 GHz 的窄脈沖。（ ）答案：錯7: 多摸分頻鎖相頻率合成技術常用來擴展鎖相環(huán)的輸出頻率上限。 （ ）答案：對三、選擇題：1、能夠輸出多種信號波形的信號發(fā)生器是 。A ：鎖相頻率合成信號源 ； B：函數發(fā)生器C：正弦波形發(fā)生器 ； D：脈沖發(fā)生器答案：B2、鎖相環(huán)鎖定條件下，輸入頻率允許的最大變化范圍稱為 。A ：環(huán)路帶寬 ； B：捕捉帶寬C：輸入帶寬 ； D：同步帶寬答案：D3、一般的鎖相頻率合成信號源為了實現較寬的頻率覆蓋，通常采用 。A ：倍頻環(huán) ； B：分頻環(huán)C：多環(huán)合成單元 ； D ：混頻環(huán)答案：C4、直接數字合成（ DD

42、S ）技術的優(yōu)點不包括 。A ：頻率分辨力高 ； B：輸出頻率范圍大C：切換時間快 ； D：便于集成化答案：B5、小數分頻比為 2.7，則經過 8個參考時鐘周期后，累加器的值為： 。A：0.6 B：0.5 C：0.4 D：0.3答案：A四、簡答題1、下圖為一雙環(huán)合成單元，其中內插振蕩器的輸出頻率范圍為30KHz 40KHz ，環(huán) 1的分頻比 N 變化范圍為 200500，輸入參考頻率 為10KHz ，問該合成單元的輸出頻率范圍是多少？2、鎖相環(huán)有哪幾個基本組成部分，各起什么作用？ 答案：鎖相環(huán)是一個相位負反饋系統(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的相

43、位比較，其輸出反映它們之間的相位差。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。 壓控振蕩器實現 對輸入頻率的跟蹤， 它根據鑒相器的輸出調整輸出頻率以降低輸出信號與輸入信號的 相位差，從而實現頻率的跟蹤。3、一 DDS 頻率合成器的參考時鐘為 100MHz ，相位累加器寬度為 40位，問：（ 1）該頻率合 成器的頻率分辨力是多少？（ 2）若頻率控制字 M 為 800000000，求輸出頻率。答案：第九章 信號分析和頻域測量一、填空題1: 頻譜儀顯示出來的 0Hz 信號是由 產生的。答案：本振信號2: 當頻率坐標刻度很小時，一般情況下會看到幅度譜線呈鐘形，這是受 的影響。

44、答案：中頻帶通濾波器3: 已知分辨率濾波器的形狀因子 SF60/3為15:1，當 RBW 為1KHz 時，可能分辨的不等幅信號 的最小頻率間隔是 。答案：7.5KHz4: 通常，掃頻式頻譜儀與 FFT 分析儀相比具有較 的頻率范圍，較 的掃描速度。 答案： 寬， 慢5: 當改變頻譜儀的輸入衰減時，信號的幅度值并不因此改變，是因為 同時改變了。答案： 中頻增益二、判斷題：1: 掃描調諧式頻譜分析儀和 FFT 分析儀一樣，都能夠測量相位。 （ ）答案：錯2: 分辨率帶寬設置得越小，掃描速度越慢。 （ ）答案：對3: 頻譜儀的靈敏度指標可以告知用戶最低可測的信號電平。 （ ）答案：對4: 視頻濾波和

45、跡線平均都能對測量結果進行平滑處理。 （ ） 答案：對5: 應用頻譜儀測量調制度時，必須先對已調信號進行解調。 （ ） 答案：錯三、選擇題：1、頻譜分析儀的頻率范圍是 。A: 頻譜儀可測得最大 / 最小頻率值之差B: 可在當前屏幕上顯示的最大 /最小頻率值之差C: 可進行實時分析的頻段寬度D: 不同的頻譜儀有不同的含義答案：A2、兩個等幅信號的頻率間距為 30KHz ，至少需要 的分辨率帶寬才能分辨出兩個峰。A: 15KHz B: 30KHz C: 60KHz D: 300KHz答案：B3、中頻帶通濾波器的形狀因子決定了 。A: 掃描速度 B: 不等幅信號的分辨率 C: 掃描寬度 D: RBW

46、答案：B4、以下哪些因素可以由 RBW 的增加引起？A: 顯示平均噪聲電平抬高 B: 中頻增益改變C: 掃描速度變快 D: 頻率分辨率變低答案：A C D5、以下哪些因素對頻率分辨率有貢獻？ 。A: 信號幅度 B: 信號頻率 C: RBW D: 相位噪聲答案：C D四、簡答題1如何理解 “實時 ”頻譜分析的含義？傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀為什么不能進行實時頻譜分析？FFT 分析儀為什么能夠進行實時分析？答案：所謂“實時 ”頻譜儀，直觀的理解是能夠在被測信號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間短、速度快。一般認為，實時分析是指在長度為 T 的時段內，完成頻率分 辨率達到

47、1/T 的譜分析；或者待分析信號的帶寬小于儀器能夠同時分析的最大帶寬。顯然，實時的概 念與信號帶寬及頻率分辨率有關。 在要求的頻段寬度范圍內， 如果數據采集、 分析速度不小于數據變 化速度， 這樣的分析就是實時的； 如果待分析的信號帶寬過寬以至超過了最大分析帶寬， 則分析變成 非實時的。 掃頻式頻譜儀實質是一個中心頻率在整個頻率范圍內可調諧的窄帶濾波器。當改變它的諧振頻率時， 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的譜分量。 因此， 這種頻譜儀所顯示的頻 譜圖是多次調諧之后拼接的結果，分析帶寬受限于窄帶濾波器的帶寬（通?？偸切∮谛盘枎挘?，所 以不能進行實時分析。FFT 分析

48、儀是在對信號采樣之后， 選擇一定時間長度的離散采樣點進行付氏變換， 從而得到頻域信息。 由于離散時域信號中已包含了該時段內所有的頻率信息，因此可以認為 FFT 的分析帶寬與信號帶寬 是匹配的，能夠實現實時分析。2什么是頻譜分析儀的頻率分辨率？在外差式頻譜儀和FFT 分析儀中， 頻率分辨率分別和哪些因素有關？答案： 答：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 征了能夠將最靠近的兩個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 計算的點

49、 數有關：頻率分辨率 、采樣頻 率 fS 和分析點 數 N 三者之間的關系 為。3使用并行濾波式頻譜分析儀來測量 1MHz10MHz 的信號，如果要求達到的頻率分辨率為 50KHz ，共需要多少濾波器？答案：共需要 個濾波器。4如果已將外差式頻譜儀調諧到某一輸入頻率上，且信號帶寬小于調諧回路帶寬，此時停止 本振掃描，屏幕將顯示什么？答案： 由于本振并不掃描，即只能分析某一個特定的頻率。而此時分析帶寬（調諧回路帶寬）大于 信號帶寬，所得結果是實時的，所以屏幕顯示的將是該特定頻率上的時域波形。5要想較完整地觀測頻率為 20KHz 的方波，頻譜儀的掃描寬度應至少達到多少？答案： 答：周期方波是由多個

50、純正弦信號復合而成的，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覆蓋 060KHz 的范圍。6使用頻譜分析儀觀測調幅信號，如果測得邊帶信號的幅度相對載波幅度為A （ dB 單位），試證：調幅系數為 。答案：證明：若已知邊頻與載波的幅度差為A（dB），根據 dB與 V 的單位換算式 ，有其中 S為邊頻幅度， C 為載波幅度。由于調幅系數 m 與調幅波邊頻、載波幅度之間滿足式故有 得證。第十章 線性系統(tǒng)頻率特性測量和網絡分析一、填空題1: 理想的定向耦合器的方向性應該是

51、 。答案：02: S11的物理意義是 匹配時端口 1的 ；S12的物理意義是 匹配時的答案：端口 2 ，正向反射系數， 端口 1 ，反向傳輸系數3: 網絡分析儀主要是由 、 、 三部分組成。答案：信號源、 S 參數測量裝置、矢量電壓表4: 在反射參數測量中，由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系統(tǒng)誤差是 。答案：方向性誤差5: 對于一個雙端口線性衰減網絡，其正向傳輸系數滿足條件 。答案： |S21|小于1二、判斷題： 1: 網絡分析儀最基本的任務是在頻域內測量輸入/輸出及反射信號的相對幅度和相位。 （ ）答案： 對2: 對于相同的被測線性網絡，掃頻測量所得的動態(tài)特性曲線峰值高于點頻測量所得的

52、靜態(tài)特 性曲線。（ ）答案：錯3: 頻譜分析儀中的 “標記（ Marker ） ”與掃頻源中的 “頻率標記（頻標） ”作用相似，產生方法 也相同。（ ）答案：錯4: 矢量網絡分析儀可看作是內置掃頻源的一體化幅相接收機。 （ ） 答案：對5: 網絡分析儀的反射測量與傳輸測量的誤差來源一樣，都可以用開路、短路、匹配負載三種 標準件進行三次測量來求得。 （ ）答案：錯三、選擇題：1、以下哪種敘述是正確的？A: 一般說來，反射系數的模 |S11|、 |S22|小于 1B: 網絡分析儀不僅可測線性網絡的頻率特性，也能夠測非線性失真C: 在所有場合下，掃頻測量法均優(yōu)于點頻測量法D: 以上說法都不正確答案：A2、在微波頻段使用 S 參數，優(yōu)點有 。A: 易于測量，由 S 參數可求得其他相關參數B: 便于用 Smith 圖觀測阻抗匹配情況C: 便于用信流圖和 Mason 法則進行網絡特性分析D: 以上全都是答案：D3、線性網絡頻率特性測量的 誤差是可以用網絡分析儀進行校準和