電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案

PAGEPAGE32習(xí)題一1.1解釋名詞：①測(cè)量；②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)過程。在這個(gè)過程中，人們借助專門的設(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，凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量都可以說是電子測(cè)量；從狹義上說，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，可以通過直接測(cè)量電壓U，電流I，而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系P＝UI，經(jīng)過計(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。1.3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。例如使用萬用表測(cè)量電壓、電流等。零位式測(cè)量法：測(cè)量時(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：通過測(cè)量待測(cè)量與基準(zhǔn)量之差來得到待測(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：（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：①被測(cè)量本身的特性；②所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度；③測(cè)量環(huán)境；④現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備等。1.7設(shè)某待測(cè)量的真值為土10．00，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)確度說明三組測(cè)量結(jié)果的特點(diǎn)：①10.10，l0.07，10.l2，l0.06，l0.07，l0.12，10.11，10.08，l0.09，10.11；②9.59，9.7l，10.68，l0.42，10.33，9.60，9.80，l0.21，9.98，l0.38；③10.05，l0.04，9.98，9.99，l0.00，10.02，10.0l，999，9.97，9.99。答：①精密欠正確；②準(zhǔn)確度低；③準(zhǔn)確度高。1.8SXl842數(shù)字電壓表數(shù)碼顯示最大數(shù)為19999，最小一檔量程為20mV，問該電壓表的最高分辨率是多少？解：20mV/19999＝0.001mV＝1μVl.9SR46示波器垂直系統(tǒng)最高靈敏度為50uV／div，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：120/50＝2.4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rx［rx＝(Uo－Ux)/Ux×100%］解：（1）（2）R外1＝30//120＝24KΩ題1.10圖R外2＝30//10000＝29.91KΩ（3）1.11已知某熱敏電阻隨溫度變化的規(guī)律為，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①T1＝290K，R1＝14.12kΩ，②T2＝320K，R2＝5.35kg。求R0和B。解：（1）（2）聯(lián)立（1）、（2）解得：B＝3003R0＝10.05KΩ1.12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30kΩ左右)。解：設(shè)計(jì)如右圖所示，為減少測(cè)量誤差采用數(shù)字電壓表測(cè)量，且R1、R2都在30KΩ左右，可忽略電壓表接入對(duì)輸出電壓的影響，則有：所以：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6V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20kΩ／V(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s％，即最大絕對(duì)誤差為Δxm＝±s%·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)：Rv1＝120KΩR外1＝30//120＝24KΩΔx11＝Ux1－A＝2.222－2.5＝－0.278VΔx12＝±2.5%×6＝±0.15V30V檔時(shí)：Rv2＝30×20＝600KΩR外2＝30//600＝28.57KΩΔx21＝＝2.244－2.5＝－0.06VΔx22＝±2.5%×30＝±0.75VΔx2＝0.81V1.14比較測(cè)量和計(jì)量的類同和區(qū)別。答：測(cè)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)量過程中，認(rèn)為所使用的量具和儀器是標(biāo)準(zhǔn)的，用它們來校準(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)。1.15解釋名詞：①計(jì)量基準(zhǔn)；②主基準(zhǔn)；③副基準(zhǔn)；④工作基準(zhǔn)。答：①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)定性建立起來的專門用以規(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。②主基準(zhǔn)也稱作原始基準(zhǔn)，是用來復(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)。③副基準(zhǔn)：通過直接或間接與國(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)用來代替國(guó)家基準(zhǔn)使用或驗(yàn)證國(guó)家基準(zhǔn)的變化。④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)：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。

習(xí)題二2.1解釋下列名詞術(shù)語的含義：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)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：Δx＝x－A02、相對(duì)誤差（1）實(shí)際相對(duì)誤差：（2）示值相對(duì)誤差：（3）滿度相對(duì)誤差：（4）分貝誤差：Gx＝20lgAu（dB）2.4說明系統(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：①有界性；②對(duì)稱性；③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±40pF，C2＝470pF±5%，問哪個(gè)電容器的誤差大些？為什么？解：因?yàn)閞1＜r2，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1000mV，輸出端電壓等于多少？解：由：得：u0＝ui/10＝100mVrx＝rDb/8.69＝±0.1/8.69＝±1.2%Δu0＝rx×u0＝±1.2%×100＝±1.2mV輸出端電壓為：100mV±1.2mV2.7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ΔU，示值相對(duì)誤差rx和實(shí)際相對(duì)誤差rA。解：ΔU＝5.42－5.60＝－0.18Vrx＝－0.18/5.42＝－3.32%rA＝－0.18/5.60＝－3.21%2.8標(biāo)稱值為1.2kΩ，容許誤差±5％的電阻，其實(shí)際值范圍是多少？解：Δx＝rx×x＝±5%×120＝±60Ω實(shí)際值范圍是：1200±60Ω2.9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，問在這一點(diǎn)上電壓表是否合格？解：Δxm＝±2.5%×100＝±2.5VΔx＝50－48＝2V＜2.5V電壓表合格。2.10現(xiàn)校準(zhǔn)一個(gè)量程為100mV，表盤為100等分刻度的毫伏表，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：儀表刻度值(mV)0102030405060708090100標(biāo)準(zhǔn)儀表示值(mV)0.09.920.230.439.850.260.470.380.089.7100.0絕對(duì)誤差(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：①將各校準(zhǔn)點(diǎn)的絕對(duì)誤差ΔU和修正值c填在表格中；②10mV刻度點(diǎn)上的示值相對(duì)誤差rx和實(shí)際相對(duì)誤差rA；③確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)；④確定儀表的靈敏度。解：②rx＝0.1/10×100%＝1%rA＝0.1/9.9×100%＝1.01%③因?yàn)椋害m＝－0.4mVrm＝－0.4/100＝－0.4%所以：s＝0.5④100/100＝1mV2.11WQ—1型電橋在f＝1kHz時(shí)測(cè)0.1pF～110pF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：Δxm＝±0.01%×110＝±0.011pFΔx1＝±1.0%×1±0.011＝±0.021pFΔx2＝±1.0%×10±0.011＝±0.111pFΔx3＝±1.0%×100±0.011＝±1.011pF2.12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：①不接電壓表時(shí)，A、B間實(shí)際電壓UA；②若Rv＝20KΩ，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？③若Rv＝1MΩ，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：①②③R外＝20//1000＝19.6KΩ題2..12圖2.13用準(zhǔn)確度s＝1．0級(jí)，滿度值100μA的電流表測(cè)電流，求示值分別為80μA和40μA時(shí)的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解：Δx1＝Δx2＝Δxm＝±1%×100＝±1μArx1＝Δx1/x1＝±1/80＝±1.25%rx2＝Δx2/x2＝±1/40＝±2.5%2.14某位(最大顯示數(shù)字為19999)數(shù)字電壓表測(cè)電壓，該表2V檔的工作誤差為±0.025％(示值)±1個(gè)字，現(xiàn)測(cè)得值分別為0.0012V和1.9888V，問兩種情況下的絕對(duì)誤差和示值相對(duì)誤差各為多少？解：2.15伏—安法測(cè)電阻的兩種電路示于題2.15圖(a)、(b)，圖中eq\o\ac(○,A)為電流表，內(nèi)阻RA，eq\o\ac(○,V)為電壓表，內(nèi)阻Rv，求：①兩種測(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？②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）ra＜0測(cè)得值偏小，RV＞＞Rx時(shí)，ra很小。（b）Rxb＝Rx＋RAΔRxb＝RArb＝RA/Rxrb＞0測(cè)得值偏大，RA＜＜Rx時(shí)，rb很小。2.16被測(cè)電壓8V左右，現(xiàn)有兩只電壓表，一只量程0～l0V，準(zhǔn)確度sl＝1.5，另一種量程0～50V，準(zhǔn)確度s2＝l.0級(jí)，問選用哪一只電壓表測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確？解：Δx1＝Δxm1＝rm1×xm1＝±1.5%×10＝±0.15Vr1＝Δx1/x1＝±0.15/8＝±1.88%Δx2＝Δxm2＝rm2×xm2＝±1.0%×50＝±0.5Vr2＝Δx2/x2＝±0.5/8＝±6.25%r1＜r2，選用準(zhǔn)確度sl＝1.5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ΔU/U≤±0.5%，問s＝？解：依題意得：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)椋簞t：Rx的絕對(duì)誤差為：Rx的相對(duì)對(duì)誤差為：題2.18圖令：得：即指針在中央位置時(shí)，測(cè)量電阻的誤差最小。2.19兩只電阻分別為R1＝20Ω±2%，R2＝(100±0.4)Ω，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：ΛR串＝120×0.66%＝0.8Ω總電阻：120±0.8Ω并聯(lián)時(shí)：符號(hào)有正有負(fù)時(shí)：R并＝20//100＝16.7ΩΛR并＝±16.7×1.77%＝±0.3Ω并聯(lián)時(shí)的總電阻為：16.7Ω±0.3Ω2.20用一只量程為5V，準(zhǔn)確度s＝1.5級(jí)電壓表測(cè)量題2.20圖中a、b點(diǎn)電位分別為和Ua＝4.26V，Ub＝4.19V，忽略電壓表的負(fù)載效應(yīng)，求：①Ua、Ub絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差各為多少？②利用Uab＝Ua－Ub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：：ΔUa＝ΔUb＝ΔUm＝±s%·Um＝±1.5%×5＝0.075VUab＝4.26－4.19＝0.07V＝±214.26%ΔUab＝rab×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Rx＝R1·R3/R2，已知R1＝100Ω，ΔR1＝±0.1Ω，R3＝100Ω，ΔR3＝±0.1Ω，R2＝1000Ω，ΔR2＝±0.1Ω。求：測(cè)得值Rx的相對(duì)誤差。解：rR1＝±0.1/100＝±0.1%rR3＝±0.1%rR2＝±1/1000＝±0.1%＝±(0.1%＋0.1%＋0.1%)＝±0.3%2.22電阻上消耗的電能W＝U2/R·t，已知rU＝±1%,rR＝±0.5%，rt＝±1.5%，求rW。解：＝±4%2.23金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率可用σ＝4L/πd2R公式計(jì)算，式中L(cm)、d(cm)、R(Ω)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σ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。解：當(dāng)rL＝2rd＋rR時(shí)，Δσ/σ＝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)量電橋平衡時(shí)有：jωL0·R3＝j(luò)ωLs1·R4則：L0＝Ls1·R4/R3若則：第二次測(cè)量時(shí)，交換L0與Ls的位置，電橋平衡時(shí)有：jωL0·R4＝j(luò)ωLs2·R3則：L0＝Ls2·R3/R4比較兩個(gè)L0的表達(dá)式有：則：若則：所以：2.25題2.25圖中，用50V量程交流電壓表通過測(cè)量U1、U2獲得U值，現(xiàn)U1＝U2＝40V，若允許U的誤差±2％，問電壓表的準(zhǔn)確度應(yīng)為幾級(jí)？解：ΔU1＝ΔU2＝±s%×Um＝±s%×50＝0.5sru1＝ru2＝±0.5s/40＝±1.25s%＝±1.25s%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)，已知A、B測(cè)量誤差±10％，問調(diào)幅系數(shù)誤差為多少？解：當(dāng)A、B有正有負(fù)時(shí)：題2.26圖2.27用數(shù)字電壓表測(cè)得一組電壓值如下表：nxinxinxi1234520.4220.4320.4020.4320.4267891020.4320.3920.3020.4020.43111213141520.4220.4120.3920.3920.40判斷有無壞值，寫出測(cè)量報(bào)告值。解：（1）用公式求算術(shù)平均值。＝20.404（2）列出vi和vi2如表2.27－1（3）表2.27－1nvivi2nvivi2nvivi2123450.0160.026-0.0040.0260.0160.0002560.0006760.0000160.0006760.0002566789100.026-0.014-0.104-0.0040.0260.0006760.0001960.0108160.0000160.00067611121314150.0160.006-0.014-0.014-0.0140.0002560.0000360.0001960.0001960.0000163σ＝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：，n8為壞值應(yīng)剔除。（4）剔除n8后的算術(shù)平均值（5）重新列出vi和vi2如表2.27－2表2.27－2nvivi2nvivi2nvivi2123450.0060.016-0.0140.0160.0060.0000360.0002560.0001960.0002560.00003667890.016-0.024-0.0140.0160.0002560.0005760.0001960.00025610111213140.006-0.004-0.024-0.024-0.0140.0000360.0000160.0005760.0005760.000196（6）剔除n8后的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值（7）剔除n8后無壞值因此用數(shù)字電壓表測(cè)得結(jié)果為：20.414±0.0132.28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：86.3724，8.9145，3.1750，0.003125，59450解：86.3724＝86.48.9145＝8.913.1750＝3.180.003125＝0.0031259450＝594×1022.29按照有效數(shù)字的運(yùn)算法則，計(jì)算下列各結(jié)果：①1.0713×3.2＝3.42②1.0713×3.20＝3.43⑧40.313×4.52＝182.2④51.4×3.7＝190⑤56.09＋4.6532＝60.74⑥70.4－0.453＝70.02.30某電壓放大器，測(cè)得輸入端電壓Ui＝1.0mV，輸出端電壓Uo＝1200mV，兩者相對(duì)誤差均為±2％，求放大器增益的分貝誤差。解：rdB＝20lg（1＋4%）＝±（20×0.017）＝±0.34dB

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)生器甚高頻信號(hào)發(fā)生器超高頻信號(hào)發(fā)生器30kHz以下30kHz～300kHz300kHz～6MHz6MHz～30MHz30MHz～300MHz300MHz～3000MHz電聲學(xué)、聲納電報(bào)通訊無線電廣播廣播、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(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：式中f0為度盤或數(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：頻率長(zhǎng)期穩(wěn)定度定義為信號(hào)發(fā)生器經(jīng)過規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后，信號(hào)頻率在任意3h內(nèi)所發(fā)生的最大變化，表示為：預(yù)調(diào)頻率的x×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。①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x·10-6/℃，即式中△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。②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③負(fù)載變化引起的頻率變動(dòng)量負(fù)載電阻從開路變化到額定值時(shí)所引起的相對(duì)頻率變化，表示為：x·10-6，即式中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)頻譜純度來說明輸出信號(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。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：（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600Ω(或1kΩ)，功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ等檔。高頻信號(hào)發(fā)生器一般僅有50Ω或75Ω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。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：當(dāng)ω＝ω0＝1/RC，或f＝f0＝1/2πRC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(ω0)＝N(ω)max＝1/3最大，如果輸出信號(hào)U0后接放大倍數(shù)KV＝N(ω0)＝3的同相放大器，那么就可以維持ω＝ω0或者f＝f0＝1/2πRC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3．4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)過混頻器M產(chǎn)生兩者差頻信號(hào)f＝f1–f2。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)而不用更換波段，輸出電平也較均勻，所以常用在掃頻振蕩器中。3.6XD-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0dB10dB20dB30dB40dB50dB60dB70dB80dB90dB倍數(shù)13.161031.62100316100031601043.16×1042V20.630.20.0630.026.3×10-32×10-36.3×10-42×10-46.3×10-55V51.580.50.1580.050.01580.0050.001585×10-41.5810-43.7結(jié)合圖3.3—11，說明函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的工作原理和過程。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)。t1＞t2為正向鋸齒波。3.8說明圖3．3-14所示XD8B框圖中RP4和RP2兩個(gè)電位器的功能。答：RP4調(diào)頻率，RP2波形選擇。3.9說明圖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L(zhǎng)C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：電感反饋式振蕩器的振蕩頻率：電容反饋式振蕩器的振蕩頻率：通常用改變電感L來改變頻段，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∴f2＝f1·m/n當(dāng)m＝1n＝10時(shí)f2min＝f1/10＝0.1MHz當(dāng)m＝10n＝1時(shí)f2max＝10f1＝10MHz3.12解釋下列術(shù)語：頻率合成，相干式頻率合成，非相干式頻率合成。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：①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；②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)的問題；③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、變?nèi)荻O管法以及微波波段使用的返波管法、YIG諧振法等。在磁調(diào)電感法中L2、C諧振回路的諧振頻率f0為：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)μ0成正比L2＝μ0L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)μ0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)、脈沖過沖、平頂降落。答：①脈沖幅度Um：脈沖波從底部到頂部之間的數(shù)值。②脈沖寬度：一般指脈沖前、后沿分別等于0.5Um時(shí)相應(yīng)的時(shí)間間隔。③脈沖上升時(shí)間tr：脈沖波從0.1Um上升到0.9Um所經(jīng)歷的時(shí)間。④脈沖下降時(shí)間tf：脈沖波從0.9Um下降到0.1Um所經(jīng)歷的時(shí)間。⑤脈沖的占空系數(shù)ε：脈沖寬度τ與脈沖周期T的比值稱為占空系數(shù)或空度比。⑥脈沖過沖：包括上沖和下沖。上沖指上升邊超過頂值Um以上所呈現(xiàn)的突出部分，下沖是指下降邊超過底值以下所呈現(xiàn)的向下突出部分.⑦平頂降落ΔU：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表示。3.16以圖3．6-4中XC-14型脈沖信號(hào)發(fā)生器框圖為例，說明通用脈沖信號(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τd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(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τ在10ns～1000μs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50Ω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)。3.17XD-11型多用信號(hào)源產(chǎn)生脈沖波形的原理與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。用開關(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)：∵τ＝RC5RC＜T/2即：τ＜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)：∵τ＝RC5RC＜T/2即：τ＜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改變?cè)肼暤念l譜特性，概率密度函數(shù)和進(jìn)行頻譜搬移。

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：①能顯示信號(hào)波形，可測(cè)量瞬時(shí)值，具有直觀性。②輸入阻抗高，對(duì)被測(cè)信號(hào)影響小。③工作頻帶寬，速度快，便于觀察高速變化的波形的細(xì)節(jié)。④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)、第一陽極(A1)和第二陽極(A2)組成。燈絲h用于對(duì)陰極K加熱，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。進(jìn)入G2、A1、A2構(gòu)成的靜電場(chǎng)后，一方面受到陽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)。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：Tx＝nTy4.5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(100ms～1s)、中余輝(1ms～100ms)和短余輝(10μs～10ms)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。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？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：S＝H/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分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，此開關(guān)標(biāo)注的是時(shí)基因數(shù)。（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fh=10MHz，tr≤40ns。（2）SBMl0通用示波器fh＝30MHz，tr≤12ns。（3）SR—8雙蹤示波器fh=15MHz，tr≤2,1ns。解：（1）tr1＝350/fh＝350/10＝35ns（2）tr2＝350/fh＝350/30＝12ns（3）tr3＝350/fh＝350/15＝23nstr2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。放大器對(duì)微弱的信號(hào)通過放大器放大后加到示波器的垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子束有足夠大的偏轉(zhuǎn)能量。衰減器對(duì)輸入的大幅度信號(hào)進(jìn)行衰減。4.13什么是連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描？如何選擇掃描方式？答：連續(xù)掃描：掃描電壓是周期性的鋸齒波電壓。在掃描電壓的作用下，示波管光點(diǎn)將在屏幕上作連續(xù)重復(fù)周期的掃描，若沒有Y通道的信號(hào)電壓，屏幕上只顯示出一條時(shí)間基線。觸發(fā)掃描：掃描發(fā)生器平時(shí)處于等待工作狀態(tài)，只有送入觸發(fā)脈沖時(shí)才產(chǎn)生一次掃描電壓，在屏幕上掃出一個(gè)展寬的脈沖波形，而不顯示出時(shí)間基線。被測(cè)信號(hào)是連續(xù)的周期性信號(hào)時(shí)，選擇連續(xù)掃描方式。被測(cè)信號(hào)是短短暫的周期性脈沖信號(hào)時(shí)，選擇觸發(fā)掃描方式。4.14時(shí)基發(fā)生器由幾部分組成？各部分電路起什么作用？為什么線性時(shí)基信號(hào)能展開波形？答：時(shí)基發(fā)生器由閘門電路、掃描發(fā)生器和釋抑電路組成。時(shí)基閘門電路的作用是控制掃描電壓發(fā)生器的工作，它是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，當(dāng)觸發(fā)脈沖到來時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)，輸出高電平，使掃描電壓發(fā)生器開始工作。掃描發(fā)生器掃的作用是產(chǎn)生高線性度的鋸齒波電壓。釋抑電路的作用是用來保證每次掃描都開始在同樣的起始電平上。在水平偏轉(zhuǎn)板上加一線性鋸齒波掃描電壓ux，該掃描電壓將Y方向所加信號(hào)電壓uy作用的電子束在屏幕上按時(shí)間沿水平方向展開。4.15如何進(jìn)行示波器的幅度校正和掃描時(shí)間校正？答：幅度校正的方法是：設(shè)校正器輸出電壓幅度為1V，把它加到Y(jié)輸入端，靈敏度開關(guān)置于“1”檔的校正位置上，調(diào)節(jié)Y軸靈敏度電位器，使波形在Y軸顯示為1cm或1div。掃描時(shí)間校正的方法是：設(shè)校正器輸出電壓的頻率為1KHz，把它加到Y(jié)輸入端，掃描時(shí)間開關(guān)置于“1”ms檔的校正位置上，調(diào)節(jié)X軸靈敏度電位器，使標(biāo)尺的滿度范圍內(nèi)正好顯示10個(gè)周期。4.16雙蹤與雙線示波器的區(qū)別是什么？答：雙蹤示波器的垂直偏轉(zhuǎn)通道由A和B兩個(gè)通道組成。兩個(gè)通道的輸出信號(hào)在電子開關(guān)控制下，交替通過主通道加于示波管的同一對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)板。A、B兩個(gè)通道是相同的。主通道由中間放大器、延遲線、末級(jí)放大器組成，它對(duì)兩個(gè)通道是公用的。雙線示波器采用雙線示波管構(gòu)成。雙線示波管在一個(gè)玻璃殼內(nèi)裝有兩個(gè)完全獨(dú)立的電子槍和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，每個(gè)電子槍發(fā)出的電子束經(jīng)加速聚焦后，通過“自己”的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)射于熒光屏上，相當(dāng)于把兩個(gè)示波管封裝在一個(gè)玻璃殼內(nèi)公用一個(gè)熒光屏，因而可以同時(shí)觀察兩個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)波形。雙線示波器內(nèi)有兩個(gè)相互無關(guān)的Y通道A和B，每個(gè)通道的組成與普通示波器相同。4.17計(jì)算下列波形的幅度和頻率(經(jīng)探頭接入)：（1）V／div位于0.2檔，t／div位于2μs檔。①H＝2div，D＝3div②H＝5div，D＝2div．③H＝3div，D＝5div解：①U＝2div×0.2V／div×10＝4VT＝3div×2μs／div＝6μsf＝1/T＝167KHz②U＝5div×0.2V／div×10＝10VT＝2div×2μs／div＝4μsf＝1/T＝250KHz③U＝3div×0.2V／div×10＝6VT＝5div×2μs／div＝10μsf＝1/T＝100KHz（2）V／div位于0.05檔，t／div位于50μs檔。①H＝5div，D＝6div②H＝4div，D＝4div③H＝2div，D＝5div解：①U＝5div×0.05V／div×10＝2.5VT＝6div×50μs／div＝300μsf＝1/T＝3.3KHz②U＝4div×0.05V／div×10＝2VT＝4div×50μs／div＝200μsf＝1/T＝5KHz③U＝2div×0.05V／div×10＝1VT＝5div×50μs／div＝250μsf＝1/T＝4KHz（3）V／div位于20檔，t／div位于0.5s檔。①H＝2div，D＝0.5div②H=!div，D＝1div③H=0.5div，D＝2div解：①U＝2div×20V／div×10＝400VT＝0.5div×0.5s／div＝0.25sf＝1/T＝4Hz②U＝1div×20V／div×10＝200VT＝1div×0.5s／div＝0.5sf＝1/T＝2Hz③U＝0.5div×20V／div×10＝100VT＝2div×0.5s／div＝1sf＝1/T＝1Hz4.18有兩個(gè)周期相同的正弦波，在屏幕上顯示一個(gè)周期為6個(gè)div，兩波形間相位間隔為如下值時(shí)，求兩波形間的相位差。（1）0.5div（2）2div（3）1div（4）1.5div（5）1.2div（6）1.8div解：（1）φ＝0.5×360°/6＝30°（2）φ＝2×360°/6＝120°（3）φ＝1×360°/6＝60°（4）φ＝1.5×360°/6＝90°（5）φ＝1.2×360°/6＝72°（6）φ＝1.8×360°/6＝108°4.19取樣示波器的非實(shí)時(shí)取樣過程為什么能將高頻信號(hào)變?yōu)榈皖l信號(hào)？取樣示波器能否觀測(cè)單次性高頻信號(hào)？答：非實(shí)時(shí)取樣過程對(duì)于輸入信號(hào)進(jìn)行跨周期采樣，通過若干周期對(duì)波形的不同點(diǎn)的采樣，經(jīng)過保持延長(zhǎng)后就將高頻信號(hào)變成了低頻信號(hào)。取樣示波器不能觀測(cè)單次性高頻信號(hào)，因?yàn)椴荒軐?duì)其進(jìn)行跨周期采樣。4.20記憶示波管是怎樣實(shí)現(xiàn)記憶波形的功能？記憶示波器能否觀測(cè)單次性高頻信號(hào)？答：記憶示波器的記憶功能是由記憶示波管完成的。將記憶信號(hào)存貯于示波管的柵網(wǎng)上，需要顯示時(shí)，泛射槍發(fā)出的流均勻地近乎垂直地射向存儲(chǔ)柵網(wǎng)，將柵網(wǎng)存儲(chǔ)的波形在熒光屏上清晰地顯示出來。記憶示波器能觀測(cè)單次性高頻信號(hào)。4.21數(shù)字存貯示波器是怎樣工作的？答：數(shù)字存貯示波器采用數(shù)字電路，將輸入信號(hào)先經(jīng)過A／D變換器，將模擬波形變換成數(shù)字信息，存貯于數(shù)字存貯器中，需要顯示時(shí)，再?gòu)拇尜A器中讀出，通過D／A變換器，將數(shù)字信息變換成模擬波形顯示在示波管上。習(xí)題五5.1試述時(shí)間、頻率測(cè)量在日常生活、工程技術(shù)、科學(xué)研究中有何實(shí)際意義？答：人們?cè)谌粘Ｉ睢⒐ぷ髦须x不開計(jì)時(shí)，幾點(diǎn)鐘吃飯、何時(shí)上課、幾時(shí)下班、火車何時(shí)開車都涉及到計(jì)時(shí)。工程技術(shù)、科學(xué)研究中時(shí)間、頻率測(cè)量更為重要，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、郵電通信，人造衛(wèi)星，宇宙飛船、航天飛機(jī)的導(dǎo)航定位控制，都要準(zhǔn)確的測(cè)量時(shí)間與頻率測(cè)量。5.2標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻如何提供給用戶使用？答：標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)頻提供給用戶使用有兩種方法：其一，稱為本地比較法。就是用戶把自己要校準(zhǔn)的裝置搬到擁有標(biāo)準(zhǔn)源的地方，或者由有標(biāo)準(zhǔn)源的主控室通過電纜把標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到需要的地方，然后通過中間測(cè)試設(shè)備進(jìn)行比對(duì)。其二，是發(fā)送—接收標(biāo)準(zhǔn)電磁波法。這里所說的標(biāo)準(zhǔn)電磁波，是指含有標(biāo)準(zhǔn)時(shí)頻信息的電磁波。5.3與其他物理量的測(cè)量相比，時(shí)頻測(cè)量具有哪些特點(diǎn)？答：（1）測(cè)量的精度高；（2）測(cè)量范圍廣（3）頻率的信息傳輸和處理比較容易并且精確度也很高。5.4簡(jiǎn)述計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率的原理，說明這種測(cè)頻方法測(cè)頻有哪些測(cè)量誤差？對(duì)一臺(tái)位數(shù)有限的計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，是否可無限制地?cái)U(kuò)大閘門時(shí)間來減小±1誤差，提高測(cè)量精確度？答：是根據(jù)頻率的定義來測(cè)量頻率的。若某一信號(hào)在T秒時(shí)間內(nèi)重復(fù)變化了N次，則根據(jù)頻率的定義，可知該信號(hào)的頻率fx為：fx＝N/T測(cè)量誤差主要有：±1誤差：標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差：不可無限制地?cái)U(kuò)大閘門時(shí)間來減小±1誤差，提高測(cè)量精確度。一臺(tái)位數(shù)有限的計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，閘門時(shí)間時(shí)間取得過大會(huì)使高位溢出丟掉。5.5用一臺(tái)七位計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量fx＝5MHz的信號(hào)頻率，試分別計(jì)算當(dāng)閘門時(shí)間為1s、0.1s和10ms時(shí)，由于“±1”誤差引起的相對(duì)誤差。解：閘門時(shí)間為1s時(shí)：閘門時(shí)間為0.1s時(shí)：閘門時(shí)間為10ms時(shí)：5.6用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，閘門時(shí)間為1s時(shí)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為5400，這時(shí)的量化誤差為多大？如將被測(cè)信號(hào)倍頻4倍，又把閘門時(shí)間擴(kuò)大到5倍，此時(shí)的量化誤差為多大？解：（1）（2）5.7用某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)頻率，已知晶振頻率的相對(duì)誤差為Δfc/fc＝±5×10－8，門控時(shí)間T＝1s，求：（1）測(cè)量fx＝10MHz時(shí)的相對(duì)誤差；（2）測(cè)量fx＝10kHz時(shí)的相對(duì)誤差；并提出減小測(cè)量誤差的方法。解：（1）（2）從Δfx/fx的表達(dá)式中可知，①提高晶振頻率的準(zhǔn)確度可減少Δfc/fc的閘門時(shí)間誤差，②擴(kuò)大閘門時(shí)間T或倍頻被測(cè)信號(hào)可減少±1誤差。5.8用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)信號(hào)的周期，晶振頻率為10MHz，其相對(duì)誤差Δfc/fc＝±5×10－8，周期倍乘開關(guān)置×100，求測(cè)量被測(cè)信號(hào)周期Tx＝10μs時(shí)的測(cè)量誤差.。解：5.9某計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，測(cè)頻率時(shí)閘門時(shí)間為1s，測(cè)周期時(shí)倍乘最大為×10000，晶振最高頻率為10MHz，求中界頻率。解：5.10用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量fx＝200Hz的信號(hào)頻率，采用測(cè)頻率(選閘門時(shí)間為1s)和測(cè)周期(選晶振周期Tc=0.1μs)兩種測(cè)量方法。試比較這兩種方法由于“±1誤差”所引起的相對(duì)誤差。解：測(cè)頻率時(shí)：測(cè)周期時(shí)：5.1l拍頻法和差頻法測(cè)頻的區(qū)別是什么？它們各適用于什么頻率范圍？為什么？答：拍頻法測(cè)頻是將待測(cè)頻率為fx的正弦信號(hào)ux與標(biāo)準(zhǔn)頻率為fc的正弦信號(hào)uc直接疊加在線性元件上，其合成信號(hào)u為近似的正弦波，但其振幅隨時(shí)間變化，而變化的頻率等于兩頻率之差，稱之為拍頻F。則：fx＝fc±F差頻法測(cè)頻是待測(cè)頻率fx信號(hào)與本振頻率fl信號(hào)加到非線性元件上進(jìn)行混頻，輸出信號(hào)中除了原有的頻率fx、fl分量外，還將有它們的諧波nfx、mfl，及其組合頻率nfx±m(xù)fl，其中m，n為整數(shù)。當(dāng)調(diào)節(jié)本振頻率fl時(shí)，可能有一些n和m值使差頻為零，即nfx±m(xù)fl＝0,則被測(cè)頻率：fx＝m/n·fl拍頻法測(cè)頻率在音頻范圍，因?yàn)橄嗤念l率穩(wěn)定度條件下，高頻信號(hào)頻率的絕對(duì)變化大，所以，拍頻法測(cè)頻率在音頻范圍，通常只用于音頻的測(cè)量，而不宜用于高頻測(cè)量。差頻法測(cè)頻率適用于高頻段的測(cè)量，可測(cè)高達(dá)3000MHz的微弱信號(hào)的頻率，測(cè)頻精確度為10-6左右。5.12利用拍頻法測(cè)頻，在46s內(nèi)數(shù)得100拍，如果拍頻周期數(shù)計(jì)數(shù)的相對(duì)誤差為±l％，秒表誤差為±0.2s，忽略標(biāo)準(zhǔn)頻率(本振)的誤差，試求兩頻率之差及測(cè)量的絕對(duì)誤差。解：5.13簡(jiǎn)述電橋法、諧振法、f-V轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的原理，它們各適用于什么頻率范圍？這三種測(cè)頻方法的測(cè)頻誤差分別決定于什么？答：電橋法測(cè)頻的原理是利用電橋的平衡條件和被測(cè)信號(hào)頻率有關(guān)這一特性來測(cè)頻。交流電橋能夠達(dá)到平衡時(shí)有：電橋法測(cè)頻適用于10kHz以下的音頻范圍。在高頻時(shí)，由于寄生參數(shù)影響嚴(yán)重，會(huì)使測(cè)量精確度大大下降。電橋測(cè)頻的精確度約為±(0.5～1)％。電橋法測(cè)頻的精確度取決于電橋中各元件的精確度、判斷電橋平衡的準(zhǔn)確度(檢流計(jì)的靈敏度及人眼觀察誤差)和被測(cè)信號(hào)的頻譜純度。能達(dá)到的測(cè)頻精確度大約為±(0.5～1)％。諧振法測(cè)頻的原理是利用電感、電容、電阻串聯(lián)、并聯(lián)諧振回路的諧振特性來實(shí)現(xiàn)測(cè)頻。電路諧振時(shí)有：諧振法測(cè)頻適用于高頻信號(hào)的頻率，頻率較低時(shí)諧振回路電感的分布電容引起的測(cè)量誤差較大，測(cè)量的準(zhǔn)確度較低。頻范圍為0.5~1500MHz。諧振法測(cè)頻的誤差來源為：①諧振頻率計(jì)算公式是近似計(jì)算公式；②回路Q值不太高時(shí)，不容易準(zhǔn)確找到真正的諧振點(diǎn)；③環(huán)境溫度、濕度以及可調(diào)元件磨損等因數(shù)，使電感、電容的實(shí)際的元件值發(fā)生變化；④讀數(shù)誤差。f-V轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的原理是先把頻率轉(zhuǎn)換為電壓或電流，然后用表盤刻度有頻率的電壓表或電流表指示來測(cè)頻率。以測(cè)量正弦波頻率fx為例，首先把正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率與之相等的尖脈沖uA，然后加于單穩(wěn)多諧振蕩器，產(chǎn)生頻率為fx、寬度為τ、幅度為Um的矩形脈沖列u(t)，這一電壓的平均值等于：所以：fx＝U0/Um·τf-V轉(zhuǎn)換法測(cè)頻最高測(cè)量頻率可達(dá)幾兆赫。f-V轉(zhuǎn)換法測(cè)頻的誤差主要決定與Um、τ的穩(wěn)定度以及電壓表的誤差，一般為百分之幾。5.14如果在示波器的X、Y兩軸上加入同頻、同相、等幅的正弦波，在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)什么樣的圖像？如果兩者相位相差90o，又是什么樣的圖像？答：因初始相位差不同，在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)直線、橢圓或圓的圖像。如果兩者相位相差90o在熒光屏上會(huì)出現(xiàn)直線、橢圓或圓的圖像。5.15簡(jiǎn)述示波器上用李沙育圖形法進(jìn)行測(cè)頻、測(cè)時(shí)間間隔的原理。答：用李沙育圖形法進(jìn)行測(cè)頻的原理是：示波器熒光屏上的李沙育圖形與水平軸的交點(diǎn)nX以及與垂直軸的交點(diǎn)nY來決定頻率比，即：若已知頻率信號(hào)接于X軸，待測(cè)頻率信號(hào)接于Y軸，則：用示波器測(cè)時(shí)間間隔的原理是：在波形上找到要測(cè)時(shí)間間隔所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)，如A點(diǎn)、B點(diǎn)。讀出A、B兩點(diǎn)間的距離x(cm)，由掃描速度v(t/cm)的標(biāo)稱值及擴(kuò)展倍率k，即可算出被測(cè)的時(shí)間間隔：習(xí)題六6.1舉例說明測(cè)量相位差的重要意義。答：測(cè)量輸出與輸入信號(hào)間相位差在圖像信號(hào)傳輸與處理、多元信號(hào)的相干接收等學(xué)科領(lǐng)域，都有重要意義。6.2測(cè)量相位差的方法主要有哪些？簡(jiǎn)述它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：測(cè)量相位差的方法很多，主要有：用示波器測(cè)量；把相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔，先測(cè)量出時(shí)間間隔再換算為相位差；把相位差轉(zhuǎn)換為電壓，先測(cè)量出電壓再換算為相位差；零示法測(cè)量等。用示波器測(cè)量相位差一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是用一部示波器即可解決問題，不需要其他的專用設(shè)備。缺點(diǎn)是測(cè)量誤差較大，測(cè)量操作也不方便。相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔測(cè)量，模擬式相位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是電路間單，操作方便，缺點(diǎn)是不能測(cè)出兩個(gè)信號(hào)的瞬時(shí)相位差，誤差也比較大，約為±(1～3)%。數(shù)字式相位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可以測(cè)出兩個(gè)信號(hào)的瞬時(shí)相位差，測(cè)量迅速，讀數(shù)直觀清晰。缺點(diǎn)是當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率改變時(shí)，必需改變晶振標(biāo)準(zhǔn)頻率，fc可調(diào)時(shí)準(zhǔn)確度難以做高，只能用于測(cè)量低頻信號(hào)的相位差，而且要求測(cè)量的精確度越高，能測(cè)量的頻率越低。相位差轉(zhuǎn)換為電壓測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是電路間單，可以直讀。缺點(diǎn)是只適用于高頻范圍，指示電表刻度是非線性的，讀數(shù)誤差較大，誤差約為±(1～3°)。零示法測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是電路間單，操作方便，缺點(diǎn)是由于高精度的可調(diào)移相器難于制作，且刻度與頻率有關(guān)，因此，測(cè)量的精確度不高，且僅適用與中頻頻率范圍。6.3用橢圓法測(cè)量?jī)烧伊康南辔徊?，在示波器上顯示圖形如圖6.2-3所示，測(cè)得橢圓中心橫軸到圖形最高點(diǎn)的高度Ym＝5cm，橢圓與)Y軸交點(diǎn)y0＝4cm，求相位差。解：φ＝53.1°6.4為什么“瞬時(shí)”式數(shù)字相位差計(jì)只適用于測(cè)量固定頻率的相位差？如何擴(kuò)展測(cè)量的頻率范圍？答：因?yàn)橛谩八矔r(shí)”式數(shù)字相位差計(jì)測(cè)量?jī)尚盘?hào)的相位差時(shí)，晶振標(biāo)準(zhǔn)頻率，所以，“瞬時(shí)”式數(shù)字相位差計(jì)只適用于測(cè)量固定頻率的相位差。可以采用外