電子測(cè)量原理古天祥版各章習(xí)題附詳細(xì)答案_圖文

1、第一章測(cè)量的基本原理一、填空題1 .某測(cè)試人員在一項(xiàng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)頁(yè)片穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)中,測(cè)得其平均值為20000 轉(zhuǎn)/ 分鐘(假定測(cè)試次數(shù)足夠多。其中某次測(cè)量結(jié)果為20002 轉(zhuǎn)/ 分鐘,則此次測(cè)量的絕對(duì)誤差x =_ ,實(shí)際相對(duì)誤差=_ 。答案:2 轉(zhuǎn)/ 分鐘,0.01 %。2 .在測(cè)量中進(jìn)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(jì)量的三個(gè)主要特征是_ 、_ 和_ 。答案:統(tǒng)一性,準(zhǔn)確性,法律性。4 ._ 是比較同一級(jí)別、同一類型測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的一致性而進(jìn)行的量值傳遞活動(dòng)。答案:比對(duì)。 5 .計(jì)算分貝誤差的表達(dá)式為,其中稱為_ 。答案:相對(duì)誤差6 .指針偏轉(zhuǎn)式電壓表

2、和數(shù)碼顯示式電壓表測(cè)量電壓的方法分別屬于_ 測(cè)量和_ 測(cè)量。答案:模擬,數(shù)字7 .為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度,在比較中常采用減小測(cè)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(cè)量是指為了確定被測(cè)對(duì)象的個(gè)數(shù)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程(答案:錯(cuò)2 .基準(zhǔn)用來(lái)復(fù)現(xiàn)某一基本測(cè)量單位的量值,只用于鑒定各種量具的精度,不直接參加測(cè)量。答案:對(duì)3 .絕對(duì)誤差就是誤差的絕對(duì)值(答案:錯(cuò)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(cuò)5 .某待測(cè)電流約為100mA 。現(xiàn)有兩個(gè)電流表,分別是甲表:0.5 級(jí)、量程為0400mA ;乙表 1.5 級(jí),量程為0100mA

3、。則用甲表測(cè)量誤差較小。答案:錯(cuò)6 .在電子測(cè)量中,變頻是對(duì)兩個(gè)信號(hào)的頻率進(jìn)行乘或除的運(yùn)算。答案:錯(cuò)三、選擇題:1 .下列各項(xiàng)中不屬于測(cè)量基本要素的是_ 。A 、被測(cè)對(duì)象B 、測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)C 、測(cè)量誤差D 、測(cè)量人員答案:C2 .下列各項(xiàng)中不屬于國(guó)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(cè)量誤差來(lái)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(cè)量對(duì)象變化誤差D 、理論誤差和方法誤差答案:B4 ._ 是同時(shí)考慮了事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式的外在形式、內(nèi)在含義和效用價(jià)值的主體認(rèn)識(shí)

4、論層次信息。A 、語(yǔ)法信息B 、全信息C 、實(shí)在信息D 、先驗(yàn)信息答案:B5 .主體認(rèn)識(shí)論層次的信息比客體認(rèn)識(shí)論層次信息具有豐富得多的內(nèi)涵。并不是因?yàn)?A 、認(rèn)識(shí)的主體具有想象力B 、認(rèn)識(shí)的主體具有感覺能力C 、認(rèn)識(shí)的主體具有理解能力D 、認(rèn)識(shí)的主體具有目的性答案:A6 .分頻是對(duì)信號(hào)頻率進(jìn)行_ 運(yùn)算。A 、加法B 、減法C 、乘法D 、除法答案:D四、簡(jiǎn)答題1 .試述測(cè)量的定義。答案:答:關(guān)于測(cè)量的科學(xué)定義,有狹義和廣義之分。狹義測(cè)量是指為了確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。廣義測(cè)量是指為了獲取被測(cè)對(duì)象的信息而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 2 .測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓,分別得到它的測(cè)量值,它們的實(shí)際值分別為,求

5、測(cè)量的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。 答案: 答案: 4 .什么是計(jì)量?它有何特點(diǎn)?計(jì)量與測(cè)量的關(guān)系如何?答案:計(jì)量是為了保證量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確一致的一種測(cè)量,它是利用技術(shù)和法制手段實(shí)施的一種特殊形式的測(cè)量,即把被測(cè)量與國(guó)家計(jì)量部門作為基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)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(jì)量的三個(gè)主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性。由于測(cè)量發(fā)展的客觀需要出現(xiàn)了計(jì)量,測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,需要計(jì)量予以保證,計(jì)量是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù),沒有計(jì)量,也談不上測(cè)量。測(cè)量又是計(jì)量聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的重要途徑,可以說(shuō)沒有測(cè)量,計(jì)量也將失去價(jià)值。計(jì)量和測(cè)量相互配合,相輔相成。5 .比較有哪些類型?它們各自的特

6、點(diǎn)是什么?答案:測(cè)量中使用比較器可進(jìn)行五種不同層次的比較: 6 .電子測(cè)量中典型的比較方法有哪些?答案: 7.電子測(cè)量中常用了哪些參量的比較技術(shù)?答案:電壓比較、阻抗比較、頻率(時(shí)間比較、相位比較、數(shù)字比較等。8 .試舉例說(shuō)明運(yùn)算與處理功能在電壓測(cè)量中的應(yīng)用。答案: 第二章測(cè)量方法與測(cè)量系統(tǒng)一、填空題1.電子測(cè)量的特點(diǎn)有:測(cè)量頻率范圍寬、_、_、_、_、易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器智能化。答案:量程范圍寬;測(cè)量準(zhǔn)確度高、測(cè)量速度快、易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)。2.從基本的測(cè)量對(duì)象來(lái)看,電子測(cè)量是對(duì)_和_ 的測(cè)量。答案:電信號(hào);電系統(tǒng)3.有源量測(cè)量系統(tǒng)與無(wú)源量測(cè)量系統(tǒng)在功能結(jié)構(gòu)上最顯著的區(qū)別是有無(wú)_ 。

7、答案:測(cè)試激勵(lì)信號(hào)源。4.測(cè)量系統(tǒng)的理想靜態(tài)特性為_ 。答案: 5.常用的可靠性指標(biāo)有_ 、_ 、_ 、_ 。答案:平均無(wú)故障時(shí)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(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有:時(shí)域中的_ 和_ ,復(fù)頻域中的_ ,頻域中的_ 。答案:微分方程;脈沖響應(yīng)函數(shù);傳遞函數(shù);頻率響應(yīng)函數(shù)。7.一階系統(tǒng)的頻率特性中,當(dāng)時(shí),答案:0.707;8. 二階系統(tǒng)的頻率特性中,當(dāng)阻尼比_ ,在信號(hào)頻率等于諧振頻率時(shí),系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振;當(dāng)阻尼比_ 時(shí),系統(tǒng)無(wú)諧振。答案:<0.707;>0.707二、判斷題:1.從廣義上說(shuō),電子測(cè)量是泛指以電子科學(xué)技術(shù)為手段而進(jìn)行的測(cè)量,即以

8、電子科學(xué)技術(shù)理論為依據(jù),以電子測(cè)量?jī)x器和設(shè)備為工具,對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測(cè)量。(答案:對(duì)2. 信號(hào)是用變化著的物理量來(lái)表示信息的一種函數(shù),信號(hào)是信息的載體,具有能量。所以信號(hào)就是信息。(答案:錯(cuò)3. 周期性信號(hào)是確定性信號(hào),非周期信號(hào)(如瞬變沖激信號(hào)是隨機(jī)信號(hào)。(答案:錯(cuò)4. 給線性系統(tǒng)輸入一個(gè)正弦信號(hào),系統(tǒng)的輸出是一個(gè)與輸入同頻率的正弦信號(hào)(答案:對(duì)5. 頻域測(cè)量中最典型的測(cè)試信號(hào)是脈沖信號(hào)。(答案:錯(cuò)6. 測(cè)試裝置的靈敏度越高,其測(cè)量范圍越大。(答案:錯(cuò)7. 從系統(tǒng)的階躍響應(yīng)有無(wú)振蕩,一定可以區(qū)分出一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)。(答案:錯(cuò)三、選擇題:1. 電子信息技術(shù)應(yīng)用在電子測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)有(。A.

9、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(shù)靈活答案:A、B、C、D、E2. 采樣信號(hào)是指(。A.幅值連續(xù)、時(shí)間離散B.幅值離散、時(shí)間連續(xù)C.幅值連續(xù)、時(shí)間連續(xù)D.幅值離散、時(shí)間離散答案:A3. 下列參量中有源量有(。A.反射系數(shù)B.功率C.導(dǎo)磁率D.信號(hào)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(zhǔn)條件B.極限工作條件C.額定工作條件D.儲(chǔ)存與運(yùn)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(cè)量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為(。 答案:D四、簡(jiǎn)答題1.某壓力傳感器具有線性靜態(tài)特性,其壓力測(cè)量范圍為100600kPa,對(duì)應(yīng)輸出直流電壓0.

10、050.0mV,求該傳感器的量程和靈敏度。答案:量程=測(cè)量范圍上限-測(cè)量范圍下限=600-100=500 (kPa2. 如何獲得一個(gè)實(shí)際測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性?答案:測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性是通過(guò)靜態(tài)標(biāo)定或靜態(tài)校準(zhǔn)的過(guò)程獲得的。靜態(tài)標(biāo)定就是在一定的標(biāo)準(zhǔn)條件下,利用一定等級(jí)的標(biāo)定設(shè)備對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行多次往復(fù)測(cè)試的過(guò)程,如下圖所示。 3. 簡(jiǎn)述線性系統(tǒng)的頻率特性的測(cè)量方法。答案: 4. 某一階測(cè)量系統(tǒng),在 時(shí),輸出為10mV ;在 時(shí),輸出為100mV ;在 時(shí),輸出為50mV ,試求該測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)。答案: 初始值不為零的一階測(cè)量系統(tǒng),其階躍響應(yīng)的微分方程的解為:由已知條件得: 化解得:故:該測(cè)量系統(tǒng)的

11、時(shí)間常數(shù)為8.506秒。第四章 時(shí)間與頻率的測(cè)量一、填空題1: 電子計(jì)數(shù)器的測(cè)頻誤差包括_誤差和_誤差。答案:±1量化、標(biāo)準(zhǔn)頻率2: 頻率計(jì)除測(cè)頻、測(cè)周外,擴(kuò)展功能有_ 、 _ 、_ 、 _ _ 。答案:測(cè)頻率比、測(cè)時(shí)間間隔、測(cè)相位差、自檢3: 在測(cè)量周期時(shí)的主要誤差有:_ 和_ 。 通用計(jì)數(shù)器采用較小的_可以減小±1誤差的影響。答案:量化誤差、標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差、頻標(biāo)4: 在測(cè)量周期時(shí),為減少被測(cè)信號(hào)受到干擾造成的轉(zhuǎn)換誤差,電子計(jì)數(shù)器應(yīng)采用_測(cè)量法。 答案:多周期5: 采用電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻時(shí),當(dāng)被計(jì)數(shù)頻率一定時(shí),_可以減小±1誤差對(duì)測(cè)頻誤差的影響;當(dāng)閘門時(shí)間一定時(shí),_,

12、則由±1誤差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差越大。答案:增大閘門時(shí)間、被計(jì)數(shù)頻率越低6: 在進(jìn)行頻率比測(cè)量時(shí),應(yīng)將_的信號(hào)加在B 通道,取出_(周期倍乘為1作為計(jì)數(shù)的閘門信號(hào),將_ 的信號(hào)加在A 通道,作為被計(jì)數(shù)的脈沖。答案:頻率較低、一個(gè)周期、頻率較高;7: 一個(gè)信號(hào)源頻率實(shí)際值和其標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)偏差定義為_ , 而把信號(hào)源頻率變化的不確定性定義為_ 。答案:頻率準(zhǔn)確度、頻率穩(wěn)定度8: 在測(cè)量阿侖方差時(shí),其采樣方法與標(biāo)準(zhǔn)的偏差不同,它的兩次相鄰測(cè)量之間是_。答案:連續(xù)的二、判斷題:1: 一個(gè)頻率源的頻率穩(wěn)定度愈高,則頻率準(zhǔn)確度也愈高。(答案:錯(cuò)2: 當(dāng)被測(cè)頻率大于中界頻率時(shí),宜選用測(cè)周的方法;當(dāng)被測(cè)頻

13、率小于中界頻率時(shí),宜選用測(cè)頻的方法。(答案:錯(cuò)3: 當(dāng)計(jì)數(shù)器進(jìn)行自校時(shí),從理論上來(lái)說(shuō)不存在±1個(gè)字的量化誤差。(答案:對(duì)4: 在測(cè)量低信噪比信號(hào)的周期時(shí),計(jì)數(shù)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(cuò)5: 用計(jì)數(shù)器直接測(cè)周的誤差主要有三項(xiàng):即量化誤差、觸發(fā)誤差以及標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。(答案:對(duì)6: 使用模擬內(nèi)插法和游標(biāo)法不能從根本上來(lái)消除±1個(gè)字的量化誤差。(答案:對(duì)7: 標(biāo)準(zhǔn)頻率的相對(duì)不確定度應(yīng)該比±1誤差引起的測(cè)頻誤差小一個(gè)量級(jí)。(答案:對(duì)8: 在進(jìn)行阿倫方差的測(cè)量時(shí),組與組之間以及組內(nèi)兩次測(cè)量之間必須都是連續(xù)的。(答案:錯(cuò)三、選擇題

14、:1、在通用計(jì)數(shù)器測(cè)量低頻信號(hào)的頻率時(shí),采用倒數(shù)計(jì)數(shù)器是為了(A.測(cè)量低頻周期B.克服轉(zhuǎn)換誤差C.測(cè)量低頻失真D.減小測(cè)頻時(shí)的量化誤差影響答案:D2、用于電子計(jì)數(shù)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(bǔ)D.消除寄生振蕩答案:C3、測(cè)頻量化誤差曲線和測(cè)周量化誤差曲線交點(diǎn)處的頻率,稱為(。A.交點(diǎn)頻率B.臨界頻率C.中心頻率D.中界頻率答案:D4、欲測(cè)量一個(gè)標(biāo)稱頻率的石英振蕩器,要求測(cè)量準(zhǔn)確度優(yōu)于,選用的計(jì)數(shù)器標(biāo)準(zhǔn)頻率準(zhǔn)確度和閘門時(shí)間應(yīng)為(。A.,;B.,; C.,;D.,。答案:C5、設(shè)計(jì)數(shù)器直接測(cè)周的分辨力為1ms,若采用多周期測(cè)量法,欲將測(cè)周分辨

15、力提高到1,應(yīng)選擇的“周期倍乘”為(。A.10;B.102;C.103;D.104。答案:d6、用計(jì)數(shù)器測(cè)頻的誤差主要包括:(A. 量化誤差、觸發(fā)誤差B. 量化誤差、標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差C. 觸發(fā)誤差、標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差D. 量化誤差、轉(zhuǎn)換誤差答案:B7、下列哪種方法不能減小量化誤差:(A. 測(cè)頻時(shí)使用較高的時(shí)基頻率;B. 測(cè)周時(shí)使用較高的時(shí)基頻率C. 采用多周期測(cè)量的方法;D. 采用平均法答案:A8、用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量某一頻率為10KHz的信號(hào),其信噪比為,利用下列哪種測(cè)量方案測(cè)量誤差最小(已知計(jì)數(shù)器標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。(A. 測(cè)頻,閘門時(shí)間1S;B. 測(cè)周,時(shí)標(biāo)1nsC. 周期倍乘N=1000,時(shí)標(biāo)1s ;D.

16、 周期倍乘N=10,時(shí)標(biāo)0.1s答案:C9、若fx表示頻率實(shí)際值,f0表示頻率標(biāo)稱值,則頻率準(zhǔn)確度定義為(。(A(B(C(D答案:a10、調(diào)制域描述的是(之間的關(guān)系。A.時(shí)間-幅度;B 時(shí)間-頻率C.頻率-幅度;D.時(shí)間-相位答案:B四、簡(jiǎn)答題1、用一臺(tái)5位十進(jìn)電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率,選用0.1s的閘門時(shí)間。若被測(cè)頻率為10KHz,則測(cè)頻分辨力為多少?量化誤差(相對(duì)誤差值為多少?如果該計(jì)數(shù)器的最大閘門時(shí)間為10s,則在顯示不溢出的情況下,測(cè)量頻率的上限為何值?答案:解:(1測(cè)量分辨率=(1/0.1s=10Hz(2在0.1s的閘門時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值為:10KHz×0.1s=1000,則量化誤差

17、的相對(duì)值為:1/1000=0.1%(3為了顯示不溢出,則在10s的最大閘門時(shí)間內(nèi)計(jì)得的值不能超過(guò)105,由此可得測(cè)量頻率的上限值為:105/10s=10KHz2、欲用電子計(jì)數(shù)器測(cè)量一個(gè)fx=200Hz的信號(hào)頻率,采用測(cè)頻(選閘門時(shí)間為1s和測(cè)周(選時(shí)標(biāo)為0.1s兩種方法。(1試比較這兩種方法由±1誤差所引起的測(cè)量誤差;(2從減少±1誤差的影響來(lái)看,試問fx在什么頻率范圍內(nèi)宜采用測(cè)頻方法,什么范圍宜采用測(cè)周方法?答案:解:(1測(cè)頻時(shí),在1s的閘門時(shí)間內(nèi)對(duì)被測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)值為:200Hz×1s=200 則量化誤差為:1/200=0.5%測(cè)周時(shí),因?yàn)楸粶y(cè)信號(hào)的頻率為200

18、Hz,則一個(gè)周期時(shí)間為1/200=0.0005秒。由于時(shí)標(biāo)為0.1s,所以被計(jì)數(shù)頻率為1/0.1s=10MHz=107Hz。在0.0005秒內(nèi)計(jì)得的數(shù)為:107×0.0005=5000,所以量化誤差為:1/5000 =0.02%(2為了確定是采用測(cè)頻還是測(cè)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(diǎn),即中界頻率:式中:fst為測(cè)頻是選用的閘門時(shí)間的倒數(shù);fct為測(cè)周時(shí)選用的頻標(biāo)信號(hào)的頻率。代入數(shù)值可得:,因此當(dāng)fx小于3162.3Hz時(shí),宜選用測(cè)周的方法;當(dāng)fx大于3162.3Hz時(shí),宜選用測(cè)頻的方法。3、用游標(biāo)法測(cè)量一個(gè)時(shí)間間隔,假設(shè)f1領(lǐng)先f(wàn)2且f1=10MHz,f2=1

19、0.001MHz。經(jīng)過(guò)100個(gè)周期的追趕,兩時(shí)標(biāo)重合,求被測(cè)時(shí)間間隔以及這種方法所能達(dá)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(cè)時(shí)間間隔=100×(100-99.99ns=1ns。(2最大分辨率為:100ns-99.99ns=0.01ns=100ps。第五章電壓測(cè)量一、填空題1、用一只0.5 級(jí)50V的電壓表測(cè)量直流電壓,產(chǎn)生的絕對(duì)誤差_伏。答案:0.252、用峰值電壓表測(cè)量某一電壓,若讀數(shù)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(cè)量峰值相等(Vp=

20、5V的正弦波、方波、三角波,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)相同,則該表為_檢波方式,讀數(shù)_。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(nèi)部噪聲6、在150的電阻上,測(cè)得其電壓電平為+20dBv,其對(duì)應(yīng)的功率電平應(yīng)為_。答案:+26dBm7、某數(shù)字電壓表的最大計(jì)數(shù)容量為19999,通常稱該表為_位數(shù)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 , 10V8、DVM測(cè)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(duì)雙積分式DVM來(lái)說(shuō),串模干

21、擾的最大危險(xiǎn)在低頻。(答案:對(duì)2、數(shù)字電壓表的固有誤差由兩項(xiàng)組成,其中僅與被測(cè)電壓大小有關(guān)的誤差叫讀數(shù)誤差,與選用量程有關(guān)的誤差叫滿度誤差。(答案:對(duì)3、峰值電壓表按有效值刻度,它能測(cè)量任意波形電壓的有效值。(答案:對(duì)4、積分式DVM對(duì)一定的積分時(shí)間T,干擾頻率越高,SMR越大。(答案:錯(cuò)5、有效值電壓表適應(yīng)于非正弦波的電壓測(cè)量,其電壓刻度與被測(cè)電壓波形無(wú)關(guān)。(答案:錯(cuò)6、雙斜式DVM中,其平均特性可以抑制共模干擾影響。(答案:對(duì)7、雙積分式DVM中變換結(jié)果與積分器積分元件RC有關(guān),但其積分器線性不好也不會(huì)引起測(cè)量誤差。(答案:錯(cuò)8、對(duì)于雙積分式DVM,對(duì)輸入信號(hào)積分的時(shí)間只有等于工頻(50H

22、z的周期時(shí),才能抑制工頻干擾。(答案:錯(cuò)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:峰值與平均值之比D:峰值與有效值之比答案:B3、設(shè)測(cè)量電壓時(shí)的相對(duì)誤差的,則其分貝誤差dB= _。A:B:C:D:答案:B4、DVM的固有誤差表示為,其中第一項(xiàng)稱為_。A:滿度誤差B:讀數(shù)誤差C:量化誤差D:零漂誤差答案:B5、交流電壓V(t的有效值的表達(dá)式為_。A:B:C:D:答案:D6、一臺(tái)5位DVM,其基本量程為10V,則其刻度系數(shù)(即每個(gè)字代表的電壓值為_mv/

23、字。A:0.01B:0.1C:1D:10答案:B7、一臺(tái)5位半DVM,其基本量程為2V,則其刻度系數(shù)(即每個(gè)字代表的電壓值為_mV/字。A:0.01B:0.1C:1D: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測(cè)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(cè)量誤差和最大測(cè)量誤差答案:A9、根據(jù)dB及dBm的定義,當(dāng)負(fù)載阻抗為_時(shí),dB=dBm。A:75B:150C:300D:600答案:D10、在雙斜式積分DVM中,積分過(guò)程可簡(jiǎn)述為_。A: 對(duì)被測(cè)信號(hào)定斜率正向積分,對(duì)基準(zhǔn)電壓定時(shí)反向積

24、分B: 對(duì)被測(cè)信號(hào)定時(shí)正向積分,對(duì)基準(zhǔn)電壓定斜率反向積分C: 對(duì)被測(cè)信號(hào)定時(shí)正向積分,對(duì)基準(zhǔn)電壓定時(shí)反向積分D: 對(duì)被測(cè)信號(hào)定斜率正向積分,對(duì)基準(zhǔn)電壓定斜率反向積分答案:B11、一臺(tái)位DVM,因有誤差為,則在2V量程上的滿度誤差為(。A:±1mV B:±2mV C:±0.1mV D:±0.2mV答案:C四、簡(jiǎn)答題1、雙斜積分式DVM基準(zhǔn)電壓Vr=10V,第一次積分時(shí)間T1=100ms,時(shí)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?(3DVM顯示出T2時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值N2=5600,問被測(cè)電壓Vx=?答案:(1,故

25、DVM為四位(2分辨力 (3, 2、一臺(tái)DVM,準(zhǔn)確度為,溫度系數(shù)為 ,在室溫為28時(shí)用2V量程檔分別測(cè)量2V和0.4V兩個(gè)電壓,試求此時(shí)的示值相對(duì)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(shí)鐘頻率應(yīng)為多少?當(dāng)被測(cè)直流電壓時(shí),門控時(shí)間及累計(jì)脈沖數(shù)各為多少?答案: 第六章阻抗測(cè)量一、填空題1: 實(shí)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(cè)試信號(hào)電平,直流偏置,溫度3: 阻抗測(cè)量一般是指對(duì)_,_,_和與它們相關(guān)的_,_等參數(shù)的測(cè)量。答案:電阻,電容,電感,Q值

26、,電導(dǎo)4: 交流電橋平衡必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:_平衡條件和_平衡條件。答案:模,相位5: 選擇阻抗測(cè)量的方法時(shí),需要考慮很多的因素,一般來(lái)講,有_ ,_ ,_ , _。答案:頻率覆蓋范圍,測(cè)量量程,測(cè)量精度,操作的方便性6: 引起電橋法測(cè)量集總參數(shù)元件的誤差的因素主要有3個(gè):_ , _和_。答案:標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量較大的電感;_替代法用于測(cè)量較小的電感。答案:并聯(lián),串聯(lián)8: 在自動(dòng)平衡電橋中采用一個(gè)或多個(gè)_來(lái)控制內(nèi)部功能模塊并將測(cè)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所需的最終輸出結(jié)果。答案:微處理器二、判斷題:1: 寄生參數(shù)的存在使頻率對(duì)所有實(shí)際元件都

27、有影響。當(dāng)主要元件的阻抗值不同時(shí),主要的寄生參數(shù)也會(huì)有所不同。(答案:對(duì)2: 在實(shí)用電橋中,為了調(diào)節(jié)方便,常有兩個(gè)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(zhì)必須相同(即同為容性或感性,若相對(duì)兩臂采用純電阻,則另外兩臂必須一個(gè)是電感性阻抗,另一個(gè)是電容性阻抗。(答案:對(duì)3: 當(dāng)高電平的測(cè)試信號(hào)加到電感器時(shí),由于磁芯材料的非線性造成測(cè)試信號(hào)電流的諧波失真, 有可能在特定的頻率范圍內(nèi)不能進(jìn)行測(cè)量。為減小磁芯材料非線性的影響,應(yīng)降低測(cè)試信號(hào)電平。(答案:對(duì)4: 自動(dòng)平衡電橋法,從低頻至高頻的寬頻率范圍,但在寬的阻抗測(cè)量范圍內(nèi)高精度不高。(答案:錯(cuò)5: 四端對(duì)連接頭適用于寬量程范圍的阻抗測(cè)

28、量,實(shí)際的阻抗測(cè)量范圍不僅取決于測(cè)量?jī)x器,而且也取決于四端對(duì)連接頭與DUT的正確連接。(答案:對(duì)6: 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)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(cuò)7: 當(dāng)測(cè)量電阻時(shí),橋路接成萬(wàn)用電橋。當(dāng)測(cè)量電容時(shí),橋路接成惠斯登電橋。當(dāng)測(cè)量電感時(shí),橋路接成麥克斯韋-韋恩電橋或者海氏電橋。(答案:錯(cuò)8: 諧振法是利用調(diào)諧回路的諧振特性而建立的阻抗測(cè)量方法。測(cè)量精度雖然不如交流電橋法高,但是由于測(cè)量線路簡(jiǎn)單方便,在技術(shù)上的困難要比高頻電橋小。(答案:對(duì)三、選擇題:1: _是考慮了元件寄生參數(shù)影響的實(shí)驗(yàn)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(cè)量的頻率范

29、圍達(dá)到DC至300MHz的阻抗測(cè)量法是_ ?A: 電橋法B: 電壓電流法C: 諧振法D: 自動(dòng)平衡電橋法答案:A3:可得到很高的值測(cè)量方法是_ ?A: 電橋法B: 電壓電流法C: 諧振法D: 網(wǎng)絡(luò)分析法答案:A4: 下列屬于阻抗的數(shù)字測(cè)量法是_ ?A: 電橋法B:諧振法C: 電壓電流法D:自動(dòng)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(jiǎn)答題1: 測(cè)量電阻、電容、電感的主要方法有哪些?它們各有什么特點(diǎn)?答案:電橋法優(yōu)點(diǎn):精度高(0.1%典型值,使用不同電橋可得到寬頻率范圍,價(jià)格低。缺點(diǎn):需要手動(dòng)平衡,單臺(tái)儀器的

30、頻率覆蓋范圍較窄。諧振法優(yōu)點(diǎn):可測(cè)很高的Q值。缺點(diǎn):需要調(diào)諧到諧振,阻抗測(cè)量精度低。電壓電流法優(yōu)點(diǎn):可測(cè)量接地器件,適合于探頭類測(cè)試需要。缺點(diǎn):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(diǎn):高頻范圍內(nèi)具有高的精度(0.1%典型值和寬阻抗范圍。缺點(diǎn):工作頻率范圍受限于探頭使用的變壓器。自動(dòng)平衡電橋法優(yōu)點(diǎn):從低頻至高頻的寬頻率范圍,且寬的阻抗測(cè)量范圍內(nèi)具有高精度。缺點(diǎn):不能適應(yīng)更高的頻率范圍。網(wǎng)絡(luò)分析法優(yōu)點(diǎn):高頻率范圍,當(dāng)被測(cè)阻抗接近特征阻抗時(shí)得到高精度。缺點(diǎn):改變測(cè)量頻率需要重新校準(zhǔn),阻抗測(cè)量范圍窄。2: 某直流電橋測(cè)量電阻Rx ,當(dāng)電橋平衡時(shí),三個(gè)橋臂電阻分別為R3=100,R2=

31、50,R4=25。求電阻Rx等于多少?答案: 3: 某交流電橋平衡時(shí)有下列參數(shù):Z1為R1=1000與C1=1F相串聯(lián),Z4為R4=2000與C4=0.5F相并聯(lián),Z3為電容C3=0.5F,信號(hào)源角頻率=102 rad/s,求阻抗Z2的元件值。答案: 第七章信號(hào)波形測(cè)量一、填空題1: 示波管由_、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光熒三部分組成。答案:電子槍2: 示波器熒光屏上,光點(diǎn)在鋸齒波電壓作用下掃動(dòng)的過(guò)程稱為_。答案:掃描3: 調(diào)節(jié)示波器“水平位移”旋鈕,是調(diào)節(jié)_的直流電位。答案:X偏轉(zhuǎn)板4: 欲在x=10cm長(zhǎng)度對(duì)的信號(hào)顯示兩個(gè)完整周期的波形,示波器應(yīng)具有掃描速度為_。答案:20ms/cm5: 取樣示波器采

32、用_取樣技術(shù)擴(kuò)展帶寬,但它只能觀測(cè)_信號(hào)。答案:非實(shí)時(shí),重復(fù)6: 當(dāng)示波器兩個(gè)偏轉(zhuǎn)板上都加_時(shí),顯示的圖形叫李沙育圖形,這種圖形在_和頻率測(cè)量中常會(huì)用到。答案:正弦信號(hào)相位7、示波器為保證輸入信號(hào)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(diào)節(jié)示波器中_極與_極之間電壓的作用。答案:第一陽(yáng)(或A1 第二陽(yáng)(或A2,或G29、在沒有信號(hào)輸入時(shí),仍有水平掃描線,這時(shí)示波器工作在_狀態(tài),若工作在_狀態(tài),則無(wú)信號(hào)輸入時(shí)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(duì)B掃描觸發(fā),調(diào)節(jié)_來(lái)實(shí)現(xiàn)延遲掃描的延時(shí)調(diào)節(jié)。答案:鋸

33、齒延遲觸發(fā)電平二、判斷題:1、雙蹤示波器中電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換頻率遠(yuǎn)大于被測(cè)信號(hào)的頻率時(shí),雙蹤顯示工作在“交替”方式。( 答案:錯(cuò)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(lái)測(cè)量高頻高電壓。( 答案:錯(cuò)3、用示波器測(cè)量電壓時(shí),只要測(cè)出Y軸方向距離并讀出靈敏度即可(答案:錯(cuò)4、電子示波器是時(shí)域分析的最典型儀器。(答案:對(duì)5、用示波法測(cè)量信號(hào)的時(shí)間、時(shí)間差、相位和頻率都是以測(cè)量掃描距離D為基礎(chǔ)的。(答案:對(duì)三、選擇題:1: 通用示波器可觀測(cè)(。A:周期信號(hào)的頻譜;B:瞬變信號(hào)的上升沿C:周期信號(hào)的頻率;D:周期信號(hào)的功率答案:C2: 在示波器垂直通道中設(shè)置電子開關(guān)的目的是_。A:實(shí)

34、現(xiàn)雙蹤顯示;B:實(shí)現(xiàn)雙時(shí)基掃描C:實(shí)現(xiàn)觸發(fā)掃描;D:實(shí)現(xiàn)同步答案:A3: 當(dāng)示波器的掃描速度為20 s/cm時(shí),熒光屏上正好完整顯示一個(gè)的正弦信號(hào),如果顯示信號(hào)的4個(gè)完整周期,掃描速度應(yīng)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(zhuǎn)板分別加uy=Umsint,ux=Umsin(t/2,則熒光屏上顯示(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(yīng)保證信號(hào)的掃描電壓同步,即掃描電壓的周期應(yīng)等于被測(cè)信號(hào)周期的_倍。A:奇數(shù);B:偶數(shù);C:整數(shù);D:2/3答案:

35、C6: 用示波器顯示兩個(gè)變量a與b的關(guān)系時(shí),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(guān)系依x、y輸入增益而定;D:a與b幅度、相位關(guān)系不能確定。答案:C7: 在示波器上表示亮點(diǎn)在熒光屏上偏轉(zhuǎn)1cm時(shí),所加的電壓數(shù)值的物理量是(A:偏轉(zhuǎn)靈敏度;B:偏轉(zhuǎn)因數(shù);C:掃描速度;D:頻帶寬度答案:B四、簡(jiǎn)答題1.用示波器觀測(cè)正弦波時(shí),熒光屏上得到如圖所示波形,試分析示波器哪個(gè)部分工作不正常? 答案:(1為掃描鋸齒波線性度不好; (2Y 放大器引入失真,出現(xiàn)削頂

36、,產(chǎn)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(cè)兩個(gè)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(gè)周期的水平距離是8cm ,問:(1兩個(gè)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(gè)正弦波相差為多少?用弧度表示。答案:頻率:相差: 3. 已知示波器的靈敏度微調(diào)處于“校正”位置,靈敏度開關(guān)置于5V/cm ,倍率開關(guān)為“×5”。信號(hào)峰峰值5V ,試求屏幕上峰與峰之間的距離。如果再加上一個(gè)10:1的示波器探頭,結(jié)果又是多少?答案:答:不考慮倍率開關(guān)時(shí), cm ,由于倍率開關(guān)為“×5”,屏幕上波形偏轉(zhuǎn)增大5

37、倍,所以屏幕上峰與峰之間的距離為 cm 。如果采用探頭,對(duì)輸入有10倍衰減,輸入示波器的電壓減小10倍,相應(yīng)屏幕上峰與峰之間的距離減小10倍,即cm 。 第八章 信號(hào)的產(chǎn)生一、填空題1: 設(shè)信號(hào)源預(yù)調(diào)輸出頻率為1MHz ,在15分鐘內(nèi)測(cè)得頻率最大值為1.005MHz ,最小值為998KHz ,則該信號(hào)源的短期頻率穩(wěn)定度為_ 。答案:0.7%2: 若DDS 頻率合成信號(hào)源的相位累加器位寬為32位,輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘頻率為100MHz ,頻率控制字為5000,則輸出頻率為: _。答案:116.42Hz3: 小數(shù)分頻是通過(guò)可變分頻和多次平均來(lái)實(shí)現(xiàn),若要實(shí)現(xiàn)7.2的分頻,則在10個(gè)參考頻率周期中要_ 次除7

38、和_ 次除8。若要實(shí)現(xiàn)5.31的小數(shù)分頻,則在100個(gè)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?yún)⒖碱l率為500MHz,則計(jì)數(shù)器N1與N2的最大工作頻率為_ 。答案:100MHz。5、基本鎖相環(huán)包括三個(gè)組成部分,它們是_ 、_ 與_ 。答案:PD,LPF,VCO6、正弦信號(hào)源的頻率特性指標(biāo)主要包括_、_ 和_ 。答案:頻率范圍,頻率準(zhǔn)確度,頻率穩(wěn)定度。二、判斷題:1: 差頻式信號(hào)發(fā)生器的特點(diǎn)是頻率覆蓋范圍寬,但頻率準(zhǔn)確度差。(答案:對(duì)2: 鎖相式頻率合成技術(shù)是一種直接式的頻率合成技術(shù)。(答案:錯(cuò)3: 混頻式鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn)頻率

39、的加減運(yùn)算。(答案:對(duì)4: DDS頻率合成器在輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘不變時(shí),頻率控制值越大,則輸出頻率越大。(答案:錯(cuò)5: 頻率穩(wěn)定度又分為短期頻率穩(wěn)定度和長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度,其中長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度是指在任意24小時(shí)內(nèi)信號(hào)頻率發(fā)生的最大變化。(答案:錯(cuò)6: 通用脈沖發(fā)生器可以輸出能提供可用頻譜達(dá)數(shù)十GHz的窄脈沖。(答案:錯(cuò)7: 多摸分頻鎖相頻率合成技術(shù)常用來(lái)擴(kuò)展鎖相環(huán)的輸出頻率上限。(答案:對(duì)三、選擇題:1、能夠輸出多種信號(hào)波形的信號(hào)發(fā)生器是_。A:鎖相頻率合成信號(hào)源;B:函數(shù)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:

40、輸入帶寬;D:同步帶寬答案:D3、一般的鎖相頻率合成信號(hào)源為了實(shí)現(xiàn)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(shù)字合成(DDS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)不包括_ 。A:頻率分辨力高;B:輸出頻率范圍大C:切換時(shí)間快;D:便于集成化答案:B5、小數(shù)分頻比為2.7,則經(jīng)過(guò)8個(gè)參考時(shí)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(jiǎn)答題1、下圖為一雙環(huán)合成單元,其中內(nèi)插振蕩器的輸出頻率范圍為30KHz40KHz,環(huán)1的分頻比N變化范圍為200500,輸入?yún)⒖碱l率為10KHz,問該合成單元的輸出頻率范圍是多少? 答案: 2、鎖相

41、環(huán)有哪幾個(gè)基本組成部分,各起什么作用?答案:鎖相環(huán)是一個(gè)相位負(fù)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(hào)的相位比較,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(shí)現(xiàn)對(duì)輸入頻率的跟蹤,它根據(jù)鑒相器的輸出調(diào)整輸出頻率以降低輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位差,從而實(shí)現(xiàn)頻率的跟蹤。3、一DDS頻率合成器的參考時(shí)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(hào)分析和頻域測(cè)量一、填空題1: 頻譜儀顯示出來(lái)的0H

42、z信號(hào)是由_產(chǎn)生的。答案:本振信號(hào)2: 當(dāng)頻率坐標(biāo)刻度很小時(shí),一般情況下會(huì)看到幅度譜線呈鐘形,這是受_ 的影響。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(dāng)RBW為1KHz時(shí),可能分辨的不等幅信號(hào)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(dāng)改變頻譜儀的輸入衰減時(shí),信號(hào)的幅度值并不因此改變,是因?yàn)開 同時(shí)改變了。答案:中頻增益二、判斷題:1: 掃描調(diào)諧式頻譜分析儀和FFT分析儀一樣,都能夠測(cè)量相位。(答案:錯(cuò)2: 分辨率帶寬設(shè)置得越小,掃描速度越慢。(答案:對(duì)3:

43、頻譜儀的靈敏度指標(biāo)可以告知用戶最低可測(cè)的信號(hào)電平。(答案:對(duì)4: 視頻濾波和跡線平均都能對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行平滑處理。(答案:對(duì)5: 應(yīng)用頻譜儀測(cè)量調(diào)制度時(shí),必須先對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。(答案:錯(cuò)三、選擇題:1、頻譜分析儀的頻率范圍是_。A: 頻譜儀可測(cè)得最大/最小頻率值之差B: 可在當(dāng)前屏幕上顯示的最大/最小頻率值之差C: 可進(jìn)行實(shí)時(shí)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(gè)等幅信號(hào)的頻率間距為30KHz,至少需要_的分辨率帶寬才能分辨出兩個(gè)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:

44、不等幅信號(hào)的分辨率C: 掃描寬度D: RBW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(duì)頻率分辨率有貢獻(xiàn)?_。A: 信號(hào)幅度B: 信號(hào)頻率C: RBW D: 相位噪聲答案:C D四、簡(jiǎn)答題1.如何理解“實(shí)時(shí)”頻譜分析的含義?傳統(tǒng)的掃頻式頻譜儀為什么不能進(jìn)行實(shí)時(shí)頻譜分析?FFT分析儀為什么能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)分析?答案:所謂“實(shí)時(shí)”頻譜儀,直觀的理解是能夠在被測(cè)信號(hào)頻率變化之前完成測(cè)量、分析和顯示,但它又不是指單純意義上的測(cè)量時(shí)間短、速度快。一般認(rèn)為,實(shí)時(shí)分析是指在長(zhǎng)度為T的時(shí)段內(nèi),完

45、成頻率分辨率達(dá)到1/T的譜分析;或者待分析信號(hào)的帶寬小于儀器能夠同時(shí)分析的最大帶寬。顯然,實(shí)時(shí)的概念與信號(hào)帶寬及頻率分辨率有關(guān)。在要求的頻段寬度范圍內(nèi),如果數(shù)據(jù)采集、分析速度不小于數(shù)據(jù)變化速度,這樣的分析就是實(shí)時(shí)的;如果待分析的信號(hào)帶寬過(guò)寬以至超過(guò)了最大分析帶寬,則分析變成非實(shí)時(shí)的。掃頻式頻譜儀實(shí)質(zhì)是一個(gè)中心頻率在整個(gè)頻率范圍內(nèi)可調(diào)諧的窄帶濾波器。當(dāng)改變它的諧振頻率時(shí),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(hào)的譜分量。因此,這種頻譜儀所顯示的頻譜圖是多次調(diào)諧之后拼接的結(jié)果,分析帶寬受限于窄帶濾波器的帶寬(通?？偸切∮谛盘?hào)帶寬,所以不能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。FFT 分析儀是在對(duì)信號(hào)采樣之后,

46、選擇一定時(shí)間長(zhǎng)度的離散采樣點(diǎn)進(jìn)行付氏變換,從而得到頻域信息。由于離散時(shí)域信號(hào)中已包含了該時(shí)段內(nèi)所有的頻率信息,因此可以認(rèn)為FFT 的分析帶寬與信號(hào)帶寬是匹配的,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)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(guān)? 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?qū)⒆羁拷膬蓚€(gè)相鄰頻譜分量分辨出來(lái)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(jì)算的點(diǎn)數(shù)有關(guān):頻率分辨率 、采樣頻率fS 和分析點(diǎn)

47、數(shù)N 三者之間的關(guān)系為。 3.使用并行濾波式頻譜分析儀來(lái)測(cè)量1MHz10MHz 的信號(hào),如果要求達(dá)到的頻率分辨率為50KHz ,共需要多少濾波器? 答案:共需要 個(gè)濾波器。 4.如果已將外差式頻譜儀調(diào)諧到某一輸入頻率上,且信號(hào)帶寬小于調(diào)諧回路帶寬,此時(shí)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(gè)特定的頻率。而此時(shí)分析帶寬(調(diào)諧回路帶寬大于信號(hào)帶寬,所得結(jié)果是實(shí)時(shí)的,所以屏幕顯示的將是該特定頻率上的時(shí)域波形。5.要想較完整地觀測(cè)頻率為20KHz 的方波,頻譜儀的掃描寬度應(yīng)至少達(dá)到多少? 答案:答:周期方波是由多個(gè)純正弦信號(hào)復(fù)合而成的,理論上具有無(wú)限寬的頻譜,每根譜線均

48、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(yīng)覆蓋060KHz 的范圍。6.使用頻譜分析儀觀測(cè)調(diào)幅信號(hào),如果測(cè)得邊帶信號(hào)的幅度相對(duì)載波幅度為A (dB 單位,試證:調(diào)幅系數(shù)為 。答案:證明:若已知邊頻與載波的幅度差為A (dB ,根據(jù)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(diào)幅系數(shù)m與調(diào)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(cè)量和網(wǎng)絡(luò)分析一、填空題1: 理想的定向耦合器的方向性應(yīng)該是_。答案:2: S11的物理意義是_ 匹配時(shí)端口1的_ ;S12的物理意義是_匹配時(shí)

49、的_ 。答案:端口2 ,正向反射系數(shù),端口1 ,反向傳輸系數(shù)3: 網(wǎng)絡(luò)分析儀主要是由_ 、_ 、_ 三部分組成。答案:信號(hào)源、S參數(shù)測(cè)量裝置、矢量電壓表4: 在反射參數(shù)測(cè)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(duì)于一個(gè)雙端口線性衰減網(wǎng)絡(luò),其正向傳輸系數(shù)滿足條件_ 。答案:|S21|小于1二、判斷題:1: 網(wǎng)絡(luò)分析儀最基本的任務(wù)是在頻域內(nèi)測(cè)量輸入/輸出及反射信號(hào)的相對(duì)幅度和相位。(答案:對(duì)2: 對(duì)于相同的被測(cè)線性網(wǎng)絡(luò),掃頻測(cè)量所得的動(dòng)態(tài)特性曲線峰值高于點(diǎn)頻測(cè)量所得的靜態(tài)特性曲線。(答案:錯(cuò)3: 頻譜分析儀中的“標(biāo)記(Marker”與掃頻源中的“頻率標(biāo)記(

50、頻標(biāo)”作用相似,產(chǎn)生方法也相同。(答案:錯(cuò)4: 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可看作是內(nèi)置掃頻源的一體化幅相接收機(jī)。(答案:對(duì)5: 網(wǎng)絡(luò)分析儀的反射測(cè)量與傳輸測(cè)量的誤差來(lái)源一樣,都可以用開路、短路、匹配負(fù)載三種標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行三次測(cè)量來(lái)求得。(答案:錯(cuò)三、選擇題:1、以下哪種敘述是正確的?A: 一般說(shuō)來(lái),反射系數(shù)的模|S11|、|S22|小于1B: 網(wǎng)絡(luò)分析儀不僅可測(cè)線性網(wǎng)絡(luò)的頻率特性,也能夠測(cè)非線性失真C: 在所有場(chǎng)合下,掃頻測(cè)量法均優(yōu)于點(diǎn)頻測(cè)量法D: 以上說(shuō)法都不正確答案:A2、在微波頻段使用S參數(shù),優(yōu)點(diǎn)有_。A: 易于測(cè)量,由S參數(shù)可求得其他相關(guān)參數(shù)B: 便于用Smith圖觀測(cè)阻抗匹配情況C: 便于用信流圖和

51、Mason法則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)特性分析D: 以上全都是答案:D3、線性網(wǎng)絡(luò)頻率特性測(cè)量的_誤差是可以用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)和修正的。A: 隨機(jī)B: 系統(tǒng)C: 溫漂D: 以上三者的合成答案:B4、不能作為掃頻源的掃描信號(hào)的是_。A: 鋸齒波B: 正弦波C: 方波D: 三角波答案:C5、開路器、短路器、匹配負(fù)載的反射系數(shù)S11分別是_。A: 1、-1、0 B: -1、1、0 C: 0、1、-1 D: 1、0、-1答案:A四、簡(jiǎn)答題1.為獲得GHz以上的掃頻信號(hào),宜采用哪種掃頻方式?答案:宜采用YIG掃頻法,這種掃頻方式通常用于產(chǎn)生較高頻段的掃頻信號(hào),掃頻線性好。2.為了實(shí)現(xiàn)寬頻帶掃頻信號(hào),可以采用的方法有哪些?答案:通常采用外差式差頻掃頻、全基波多頻段聯(lián)合式掃頻、倍頻式掃頻