電子測(cè)量習(xí)題答案2

1、 試問 （1）Ua和Ub的相對(duì)誤差是多少？ （2）通過測(cè)量Ua和Ub來計(jì)算R2上電壓U2時(shí)，U2的相對(duì)誤差是多少？ （3）若用該電壓一直接測(cè)量R2兩端電壓U2時(shí)，U2的相對(duì)誤差是多少？R1R2R3ab題圖 2-12-5已知CD-4B型超高頻導(dǎo)納電橋在頻率高于1.5MHz時(shí)，測(cè)量電容的誤差為：±5%(讀數(shù)值)±1.5pF。求用該電橋分別測(cè)200pf、30pF、2pF時(shí)，測(cè)量的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。并以所得絕對(duì)誤差為例，討論儀器誤差的相對(duì)部分和絕對(duì)部分對(duì)總測(cè)量誤差的影響。2-6某單級(jí)放大器電壓放大倍數(shù)的實(shí)際值為100，某次沒量時(shí)測(cè)得值為95，求測(cè)量值的分貝誤差。2-7設(shè)兩只電阻R

2、1=（150±0.6），R2=62±2%，試求此二電阻分別在串聯(lián)與并聯(lián)時(shí)的總阻值與其誤差。2-8用電壓表和電流表測(cè)量電阻值可用下圖所示的兩種電路，REAVREVA（a） （b）題圖 2-2 設(shè)電壓表阻為Rv，電流表阻為Rx，試問兩種電路中由于Rv和RA的影響，被測(cè)電阻Rx的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差是多少？這兩種電路分別適用于測(cè)量什么圍的阻值？2-9用電橋測(cè)電阻Rx，電路如題下圖所示，電橋中Rs為標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電阻，利用交換Rx與Rs位置的方法對(duì)Rx進(jìn)行兩次測(cè)量，試證明Rx的測(cè)量值R1與R2的誤差R1與R2無關(guān)。R1R2RxRS題圖 2-32-10用某電橋測(cè)電阻，當(dāng)電阻的實(shí)際值為102時(shí)

3、測(cè)得值為100，同時(shí)讀數(shù)還有一定的分散性，在讀數(shù)為100附近標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5，若用該電橋測(cè)出6個(gè)測(cè)得值為100的電阻串聯(lián)起來，問總電阻的確定性系統(tǒng)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差各是多少？系統(tǒng)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差的合成方法有何區(qū)別？2-11具有均勻分布的測(cè)量數(shù)據(jù)，（1）當(dāng)置倍概率為100%時(shí)若它的置信區(qū)間為M(x)-C(x), M(x)+C(x)，問這里C應(yīng)取多大？（2）若取置信區(qū)間為M(x)-(x), M(x)+(x)，問置信概率為多大？2-12對(duì)某信號(hào)源的輸出電壓頻率進(jìn)行8次測(cè)量，數(shù)據(jù)如下（單位Hz）： 1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.91,1000.76

4、,1000.82 (1)試求其有限次測(cè)量的數(shù)學(xué)期望與標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值。 (2)若測(cè)量時(shí)無系統(tǒng)誤差，給定置信概率為99%，那么輸出頻率的真值應(yīng)在什么圍？2-13用電橋測(cè)一個(gè)50mH左右的電感，由于隨機(jī)誤差的影響，對(duì)電感的測(cè)量值在L0±0.8mH的轉(zhuǎn)變化。若希望測(cè)量值的不確定度轉(zhuǎn)減少到0.3mH以，又沒有更精密的儀器，問可采用什么辦法。2-14對(duì)某電阻進(jìn)行10次測(cè)量，數(shù)據(jù)如下（單位k）： 0.992,0.993,0.992,0.993,0.993,0.991,0.993,0.993,0.994,0.992 請(qǐng)給出包含誤差值的測(cè)量結(jié)果表達(dá)式。2-15對(duì)某信號(hào)源的輸出頻率f進(jìn)行了10次等精度測(cè)

5、量，結(jié)果為（單位kHz）：110.105,110.090,110.090,110.70,110.060,110.050,110.040,110.030,110.035,110.030。試用馬利科夫與阿卑-赫梅特特判據(jù)判別是否存在變值系差。2-16對(duì)某電阻的9次測(cè)量值如下（單位k） 10.32,10.28,10.21,10.41,10.25,10.31,10.32,100.4 試用萊特準(zhǔn)則和格拉布斯準(zhǔn)則（對(duì)應(yīng)99%的置信概率）判別異常數(shù)據(jù)，并討論在本題的情況下應(yīng)采用哪種準(zhǔn)則。2-17用兩種不同方法測(cè)量同一電阻，若在測(cè)量中皆無系統(tǒng)誤差，所得阻值（）為： 第一種方法：100.36,100.41,10

6、0.28,100.30,100.32,100.31,100.37,100.29, 第二種方法：100.33,100.35,100.29,100.31,100.30,100.28。 （1）若分別用以上兩組數(shù)據(jù)的平均值作為該電阻的兩個(gè)估計(jì)值，問哪一估計(jì)值更為可靠？ （2）用兩種不同測(cè)量方法所得的全部數(shù)據(jù)，求被測(cè)電阻的估計(jì)值（即加權(quán)平均值）。2-18對(duì)某電阻進(jìn)行了十次測(cè)量，數(shù)值（k）為； 99.2,99.4,99.5,99.3,99.1,99.3,99.4,99.2,99.5。測(cè)量的系統(tǒng)誤差為±1%并為均勻分布，測(cè)量的00。試討論那種情況本機(jī)工作正常，那種情況有故障，可能是什么故障？3-1

7、1用常規(guī)通用計(jì)數(shù)器測(cè)量一個(gè)fx=10MHz的信號(hào)頻率，試分別計(jì)算“閘門時(shí)間”置于1s、0.1 s、10ms時(shí)，該計(jì)數(shù)器的測(cè)頻誤差，并計(jì)論計(jì)算結(jié)果。3-12 使用常規(guī)通用計(jì)數(shù)器測(cè)量一個(gè)fx=10Hz的信號(hào)頻率，當(dāng)信號(hào)的信噪比S/N=40dB時(shí)，分別計(jì)算當(dāng)“周期倍乘”置于100和103時(shí)，該計(jì)數(shù)器的測(cè)周誤差，并計(jì)論計(jì)算結(jié)果。3-13某常規(guī)通用計(jì)數(shù)器部晶振頻率fc=1MHz，若由于需要，使其工作于高穩(wěn)定度的外部頻率標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)頻率fc=4MHz。若計(jì)數(shù)器工作正常，為了得到正確的測(cè)量結(jié)果，其測(cè)頻讀數(shù)應(yīng)如何換算？如果測(cè)周，則讀數(shù)應(yīng)應(yīng)如何換算？3-14 利用常規(guī)通用計(jì)數(shù)器測(cè)頻，已知部晶振頻率fo=1MHz

8、，fc/fc =±1×10-7，被測(cè)頻率fo=100kHz，若要求“±1”誤差對(duì)測(cè)頻的影響比標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差低一個(gè)量級(jí)（即為1×10-6），則閘門時(shí)間應(yīng)取多大？若被測(cè)頻率fx=1kHz，旦閘門時(shí)間保持不變，上述要求能否滿足？若不能滿足，請(qǐng)另行設(shè)計(jì)一種測(cè)量方案。3-15某常規(guī)通用計(jì)數(shù)器的部標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差為fc/fc=1×10-9，利用該計(jì)數(shù)器將一個(gè)10MHz的晶體振蕩器標(biāo)準(zhǔn)到10-7，則計(jì)數(shù)器閘門時(shí)間應(yīng)為多少？能否利用該計(jì)數(shù)器將晶體校準(zhǔn)到10-9？為什么？3-16說明插法、游標(biāo)法提高測(cè)時(shí)精度的基本原理。3-17 試?yán)谜`差合成公式，分析倒數(shù)計(jì)數(shù)器的測(cè)頻

9、誤差。3-18在Multisim環(huán)境下，設(shè)計(jì)一種基于游標(biāo)法的時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x，給出原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。3-19在Multisim環(huán)境下，設(shè)計(jì)一種用于頻率測(cè)量的倒數(shù)計(jì)數(shù)器，給出原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。16 / 16第4章 電壓測(cè)量習(xí)題與思考題4-1在示波器的垂直系統(tǒng)增益保持不變時(shí)，由其熒光屏上觀察到峰值均為1V的正弦波、方波和三角波。分別采用峰值、有效值與平均值檢波方式的、按正弦波有效值刻度的電壓表測(cè)量，測(cè)量結(jié)果的示值分別為多少？4-2已知某電壓表采用正弦波有效值刻度，如何用實(shí)驗(yàn)的方法確定其檢波方式？至少列出二種方法，并對(duì)其中一種進(jìn)行分析。4-3利用峰值電壓表，測(cè)量正弦波、三角波和方波三種波形的交

10、流電壓。設(shè)電壓表讀數(shù)均為施加以克服？4-14為什么不能用普通峰值檢波式、均值檢波式和有效值電壓表測(cè)量占空比t/T很小的脈沖電壓？測(cè)量脈沖電壓常用什么方法？4-15利用電壓測(cè)量方法自擬一個(gè)測(cè)量電路，測(cè)量一個(gè)波正弦信號(hào)調(diào)制的調(diào)幅波的調(diào)幅系數(shù)M%。4-16非線性失真系數(shù)的測(cè)量實(shí)質(zhì)上是交流電壓的測(cè)量，自擬一個(gè)測(cè)量D的方框圖，簡(jiǎn)述其工作原理。4-17欲測(cè)量失真的正弦波，若手頭無有效值表，則應(yīng)選用峰值表還是均值表更適當(dāng)一些？為什么？4-18利用電壓電平表測(cè)量某信號(hào)源的輸出功率。該信號(hào)源輸出阻抗50，在阻抗匹配的情況下，電壓電平表讀數(shù)為10dBu，此時(shí)信號(hào)源輸出功率為多少？4-19 在Multisim環(huán)境下

11、，設(shè)計(jì)一種多斜積分式DVM，給出原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。4-20 在Multisim環(huán)境下，設(shè)計(jì)一種脈沖調(diào)寬式DVM，給出原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。第5章 信號(hào)源習(xí)題與思考題5-1 對(duì)測(cè)量信號(hào)源的基本要什么？5-2 什么叫頻率合成？簡(jiǎn)述頻率合成的方案與各自的優(yōu)缺點(diǎn)？5-3為什么說鎖相環(huán)能跟蹤輸入頻率？5-4某二階鎖相環(huán)路的輸出頻率為100kHz，該環(huán)路的捕捉帶寬±f=±10kHz。在鎖定的情況下，若輸入該環(huán)路的基準(zhǔn)頻率由于某種原因變化為110kHz，此時(shí)環(huán)路還能否保持鎖定？為什么？5-5 如下圖所示，令f1=1MHz，N=110（以1步進(jìn)），m=1100（以10步進(jìn)），求f2的表

12、達(dá)式與其頻率圍。提示：低通濾波器F1、F2分別濾出混頻器M1、M2的差頻。f1f4PDLPFVCOM (-)f2f3F2M (-)F1題圖 5-25-7在DDFS中，直接將相位累加器的最高位輸出將得到何種波形，其輸出頻率有何特點(diǎn)？如果直接將相位累加器的地址當(dāng)做DAC的輸入，將得到何種波形? 如何通過DDFS得到三角波？5-8 為什么DDFS的輸出中會(huì)存在較大的雜散？降低雜散有哪些技術(shù)措施？5-9 設(shè)計(jì)一種四模預(yù)分頻器的整數(shù)分頻鎖相環(huán)，預(yù)分頻器取值為P、P+1、P+4和P+5。分析該鎖相環(huán)的最小連續(xù)分頻系數(shù)。5-10 說明精確噪聲源的工作原理。5-11在Multisim環(huán)境下，參考圖5-3-1，

13、設(shè)計(jì)一種基于DDFS的正弦信號(hào)源，給出原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。5-12 試采用微處理器和AD9854，設(shè)計(jì)一種能夠產(chǎn)生音頻圍FSK、BPSK和AM調(diào)制信號(hào)的信號(hào)源，給出電路設(shè)計(jì)原理圖、PCB圖以與試驗(yàn)結(jié)果。5-13 查閱CMOS鎖相環(huán)集成電路CD4046的數(shù)據(jù)手冊(cè)，以CD4046和其他一些簡(jiǎn)單邏輯芯片為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)題圖5-1的鎖相環(huán)電路。第三篇 信號(hào)的顯示、分析與測(cè)量第6章 時(shí)域測(cè)量習(xí)題與思考題6-1 對(duì)模擬示波器的掃描電壓有哪些基本要求？6-2 被測(cè)信號(hào)波形和觸發(fā)電平如下圖所示（圖中的虛線為觸發(fā)電平）。試分別畫出正極性觸發(fā)和負(fù)極性觸發(fā)時(shí)模擬示波器屏幕上的波形。題圖 6-16-3 被測(cè)信號(hào)

14、如下圖所示，掃描正程tsT。當(dāng)選擇單次觸發(fā)時(shí)，在不同觸發(fā)電平a、b下，畫出正、負(fù)極性觸發(fā)兩種情況下模擬示波器屏幕上的波形。6-5 為了測(cè)量一個(gè)調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)m，可將調(diào)頻波加到示波管垂直偏轉(zhuǎn)板，而同時(shí)又把載波信號(hào)加到水平偏轉(zhuǎn)板。試說明其測(cè)量原理與如何根據(jù)示波器顯示的圖形計(jì)算m？6-6 有兩路周期一樣的脈沖信號(hào)V1和V2，如下圖所示，若只有一臺(tái)單蹤模擬示波器，如何用它測(cè)V1和V2前沿間的距離？t00V1tV2題圖 6-36-7 已知A、B兩個(gè)周期性的脈沖列中均有5個(gè)脈沖，如下圖所示，又知示波器掃描電路的釋抑時(shí)間小于任意兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間。問（1）若想觀察脈沖列的一個(gè)周期（5個(gè)脈沖），掃描電壓正程

15、時(shí)間如何選擇？ （2）對(duì)兩個(gè)脈沖列分別計(jì)論：若只想仔細(xì)觀察第2個(gè)脈沖是否能做到？如能，如何做到？如不能，為什么？（B）00t1t2t3t4tV（A）t1t2t3t4tV題圖 6-46-8 欲觀測(cè)一個(gè)上升時(shí)間tr約為50ns的脈沖波形，現(xiàn)有下列四種型號(hào)的示波器，問選用哪種型號(hào)的示波器最好，為什么？其次應(yīng)選哪種示波器，這時(shí)應(yīng)注意什么問題？（1） SBT-5型，f3dB=10MHz, tR40ns;（2） SBT-10型，f 3dB=30MHz, tR12ns;（3） SBT-8型，f 3dB=15MHz, tR24ns;（4） SBT-10型，f 3dB=100MHz,tR3.5ns;6-9 什么

16、是采樣？數(shù)字存儲(chǔ)示波器是如何復(fù)現(xiàn)信號(hào)波形的？6-10 數(shù)字存儲(chǔ)示波器有哪些采樣方式？不同采樣方式下，數(shù)字存儲(chǔ)示波器的最高工作頻率取決于哪些因素？6-11 試設(shè)計(jì)電路來實(shí)現(xiàn)本章6.4.4節(jié)中提到的各種觸發(fā)方式。6-12 試比較模擬示波器與數(shù)字存儲(chǔ)示波器的優(yōu)缺點(diǎn)。6-13 在Multisim環(huán)境下，利用Agilent 54622D虛擬示波器，通過仿真試驗(yàn)來說明觸發(fā)電平、觸發(fā)極性、觸發(fā)耦合方式對(duì)波形顯示的影響。6-14 在Multisim環(huán)境下，基于Tektronix TDS204虛擬示波器設(shè)計(jì)一種時(shí)域反射計(jì)，給出電路原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。第7章 頻譜分析儀習(xí)題與思考題7-1試比較頻譜分析儀與示波器

17、作為信號(hào)測(cè)量?jī)x器的特點(diǎn)與其測(cè)量領(lǐng)域。7-2外差式頻譜分析儀的技術(shù)特性主要有哪些？如何得到較高的動(dòng)態(tài)分辨力？7-3試比較FFT分析儀與外差式頻譜分析儀的優(yōu)缺點(diǎn)。7-4舉例說明掃頻振蕩器線性不良給頻譜分析儀帶來的測(cè)量誤差。7-5使用頻譜分析儀觀測(cè)一個(gè)載頻為97MHz、調(diào)制信號(hào)為1kHz、調(diào)幅深度為50%的調(diào)幅波（載波與邊頻幅度差約為12dB）。頻譜分析儀的分辨力帶寬為3kHz、中心頻率為97MHz、掃描跨度為0Hz、掃描時(shí)間為2ms，請(qǐng)畫出頻譜分析儀熒光屏上將顯示的頻譜示意圖。7-6 BP-1為窄帶頻譜分析儀，其最大掃頻寬度fmax=30kHz，現(xiàn)欲觀測(cè)20kHz的失真正弦波的諧波成分，熒光屏上能

18、夠同時(shí)出現(xiàn)該信號(hào)的幾根譜線？7-7利用頻譜分析儀分析一個(gè)調(diào)幅波的頻譜，在頻譜分析儀屏幕上顯示出載頻和一對(duì)邊頻譜線，將載頻譜線高度調(diào)到0dB，讀出邊頻譜線高度的dB值為p，則被測(cè)調(diào)幅波的調(diào)幅系數(shù)為：，試證明之。7-8利用頻譜分析儀測(cè)量一放大器的非線性失真系數(shù)D，將基頻譜線高度調(diào)到0dB，分別讀得二次諧波、三次諧波、的譜線高度的dB值為P2、P3，試證明被測(cè)非線性失真系數(shù)為：7-9試說明頻譜分析儀采用對(duì)數(shù)放大器的必要性。7-10頻譜分析儀的可測(cè)量信號(hào)頻率圍為9kHz3.6GHz，第一中頻為4.235MHz，那么，其第一本振的掃頻圍是多少？輸入信號(hào)的鏡像干擾頻率圍是什么？7-11 如果設(shè)置頻譜分析儀

19、的掃描起始頻率為0Hz，終止頻率為150kHz，頻譜分析儀不接入任何信號(hào)，請(qǐng)畫出在頻譜分析儀分別選擇1kHz、3kHz、10kHz的分辨力帶寬時(shí)，頻譜分析儀屏幕上顯示頻譜的示意圖 （不用標(biāo)注幅度值）。7-12為什么頻譜分析儀顯示的一根根譜線實(shí)際上是頻譜分析儀中頻濾波器的選擇性曲線？7-13說明頻譜分析儀掃頻速度過快對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)造成什么影響，為什么？7-14查閱網(wǎng)絡(luò)分析儀的技術(shù)資料，說明網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能和基本原理，比較網(wǎng)絡(luò)分析儀與頻譜分析儀的異同的。第8章 數(shù)據(jù)域測(cè)量習(xí)題與思考題8-1 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)相比有哪些特點(diǎn)？為什么和示波器測(cè)試數(shù)字信號(hào)比較困難？8-2按功能劃分，邏輯分析儀有哪兩大類？

20、它們的主要區(qū)別是什么？8-3說明邏輯分析儀的主要特點(diǎn)、基本組成以與各部分的主要作用。8-4邏輯分析儀的數(shù)據(jù)采集方式有哪兩種？它的觸發(fā)方式有哪幾大類？8-5邏輯分析儀的存儲(chǔ)方式有哪幾種？說明跳變存儲(chǔ)的原理和作用。8-6邏輯分析儀的定時(shí)圖與通用示波器的波形圖有什么區(qū)別？說明波形顯示、列表顯示和圖解顯示三種狀態(tài)顯示方式的特點(diǎn)和應(yīng)用。8-7邏輯狀態(tài)分析和定時(shí)分析的觸發(fā)選擇有什么不同？8-8如何提高定時(shí)圖的分辨力？8-9 利用Multisim中的虛擬邏輯分析儀，對(duì)4位計(jì)數(shù)器的輸出進(jìn)行定時(shí)分析，給出電路原理圖和仿真試驗(yàn)結(jié)果。第四篇 測(cè)試自動(dòng)化第9章 測(cè)試自動(dòng)化習(xí)題與思考題9-1 簡(jiǎn)述各代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)

21、。9-2 常用的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的外總線有哪幾種？說明它們的主要用途？9-3 GPIB系統(tǒng)有哪幾部分組成？說明GPIB接口的各種功能。如何實(shí)現(xiàn)這些功能？9-4 說明GPIB系統(tǒng)的基本特性。如何設(shè)計(jì)和組建GPIB系統(tǒng)？9-5 說明VXI自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。9-6 VXI系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器有哪幾種形式？它們分別用于什么場(chǎng)合？9-7 VXI總線包含哪些信號(hào)線？作用分別是什么？9-8什么是PXI？比較PXI與CompactPCI的異同點(diǎn)。9-10 說明LXI有哪些器件類型，各有什么特點(diǎn)。9-11 說明在IEEE488.2和SCPI兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制訂之后，為什么還要制訂VPP規(guī)。9-12 什么是VISA？

22、9-13 根據(jù)VPP儀器驅(qū)動(dòng)器的模型，設(shè)計(jì)一種數(shù)字萬用表的儀器驅(qū)動(dòng)器函數(shù)樹與函數(shù)模板。9-14什么是IVI？IVI技術(shù)的特點(diǎn)是什么？9-15在IVI儀器驅(qū)動(dòng)器中，儀器互換性是如何實(shí)現(xiàn)的？9-16 在LabVIEW或LabWindows/CVI環(huán)境下，設(shè)計(jì)一種虛擬FFT分析儀，通過PC的聲卡來實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)采集，并能夠在屏幕上實(shí)時(shí)顯示音頻信號(hào)的時(shí)域波形與其頻譜圖。附 錄附錄1 t分布在對(duì)稱區(qū)間的積分表附表1-1 值表P k0.50.60.70.80.90.950.980.990.99911.0001.3761.9633.0786.31412.70631.82163.657636.61920.816

23、1.0611.3861.8862.9204.3036.9659.92531.59830.7650.9781.2501.6382.3533.1824.5415.84112.92440.7410.9411.1901.5532.1322.7763.7474.6048.61050.7270.9201.1561.4762.0152.5713.3654.0326.85960.7180.9061.1341.4401.9432.4473.1433.7075.95970.7110.8961.1191.4151.8952.3652.9982.4995.40580.7060.8891.1081.3971.8602.3062.8963.3555.04190.7030.8831.1001.3831.8332.2622.8213.2504.781100.7000.8791.0931.3721.8122.2282.7643.1694.587150.6910.8661.0741.3411.7532.1312.6022.9474.073200.6870.8601.0641.3251.7252.0862.5282.8453.850250.6840.8561.0581.3161.7082.0602.4852.7873.7