电子测量的练习题与答案

1、1: 电子计数器的测频误差包括_误差和_误差。1量化、标准频率2: 频率计除测频、测周外，扩展功能有测频率比、测时间间隔、测相位差、自检3: 在测量周期时的主要误差有：_ 和_ 。 通用计数器采用较小的_可以减小1误差的影响。量化误差、标准频率误差、频标 4: 在测量周期时，为减少被测信号受到干扰造成的转换误差，电子计数器应采用多周期测量法。5: 采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时，_可以减小1误差对测频误差的影响；当闸门时间一定时，_，则由1误差产生的测频误差越大。增大闸门时间、被计数频率越低6: 在进行频率比测量时,应将_的信号加在B通道，取出_(周期倍乘为1)作为计数的闸门信号，将

2、_ 的信号加在A通道，作为被计数的脉冲。频率较低、一个周期、频率较高；7: 一个信号源频率实际值和其标准值的相对偏差定义为_ , 而把信号源频率变化的不确定性定义为频率准确度、频率稳定度 8: 在测量阿仑方差时，其采样方法与标准的偏差不同，它的两次相邻测量之间是连续的。二、判断题：1: 一个频率源的频率稳定度愈高，则频率准确度也愈高。（ 错）2: 当被测频率大于中界频率时，宜选用测周的方法；当被测频率小于中界频率时，宜选用测频的方法。（错 ） 3: 当计数器进行自校时，从理论上来说不存在1个字的量化误差。（对 ）4: 在测量低信噪比信号的周期时,计数器通常采用周期倍乘,这主要是为了克服1误差的

3、影响。( 错)5: 用计数器直接测周的误差主要有三项：即量化误差、触发误差以及标准频率误差。（对 ）6: 使用模拟内插法和游标法不能从根本上来消除1个字的量化误差。（对 ）7: 标准频率的相对不确定度应该比1误差引起的测频误差小一个量级。（对 ）三、选择题：1、在通用计数器测量低频信号的频率时，采用倒数计数器是为了（ D）A.测量低频周期 B.克服转换误差C.测量低频失真 D.减小测频时的量化误差影响2、用于电子计数器中的高精度晶体振荡器，通常采取了_措施。（C ）A.精密稳压 B.选择电路元件 C.恒温或温补 D.消除寄生振荡3、测频量化误差曲线和测周量化误差曲线交点处的频率，称为（D ）。

4、 A交点频率 B临界频率 C中心频率 D中界频率 4、欲测量一个标称频率 的石英振荡器，要求测量准确度优于 ，选用的计数器标准频率准确度和闸门时间应为（C ）。A. ， ； B. ， ；C. ， ； D. ， 。5、设计数器直接测周的分辨力为1ms，若采用多周期测量法，欲将测周分辨力提高到1,应选择的“周期倍乘”为（ D）。A.10； B.102； C.103； D.104。6、用计数器测频的误差主要包括：（？ ）A. 量化误差、触发误差 B. 量化误差、标准频率误差C. 触发误差、标准频率误差 D. 量化误差、转换误差7、下列哪种方法不能减小量化误差：（A ）A. 测频时使用较高的时基频率

5、；B. 测周时使用较高的时基频率C. 采用多周期测量的方法 ；D. 采用平均法8、用电子计数器测量某一频率为10KHz的信号，其信噪比为 ，利用下列哪种测量方案测量误差最小（已知计数器标准频率误差 ）。（C ）A. 测频，闸门时间1S； B. 测周，时标 1nsC. 周期倍乘 N=1000，时标1s ；D. 周期倍乘N=10，时标0.1s9、若fx表示频率实际值，f0表示频率标称值，则频率准确度定义为 （A ）。（A） (B) (C) (D) 10、调制域描述的是（B ）之间的关系。A时间幅度 ； B 时间频率C 频率幅度 ； D 时间相位四、简答题1、用一台5位十进电子计数器测量频率，选用0

6、.1s的闸门时间。若被测频率为10KHz，则测频分辨力为多少？量化误差（相对误差值）为多少？如果该计数器的最大闸门时间为10s，则在显示不溢出的情况下，测量频率的上限为何值？解： （1）测量分辨率（1/0.1s） 10Hz（2）在0.1s的闸门时间内的计数值为：10KHz0.1s1000， 则量化误差的相对值为：1/10000.1（3）为了显示不溢出，则在10s的最大闸门时间内计得的值不能超过105，由此可得测量频率的上限值为：105/10s10KHz 2、欲用电子计数器测量一个fx=200Hz的信号频率，采用测频（选闸门时间为1s）和测周（选时标为0.1s）两种方法。（1）试比较这两种方法由

7、1误差所引起的测量误差；（2）从减少1误差的影响来看，试问fx在什么频率范围内宜采用测频方法，什么范围宜采用测周方法？解：（1）测频时，在1s的闸门时间内对被测信号的计数值为：200Hz1s200 则量化误差为：1/2000.5测周时，因为被测信号的频率为200Hz，则一个周期时间为1/2000.0005秒。由于时标为0.1s，所以被计数频率为1/0.1s10MHz107Hz。在0.0005秒内计得的数为：1070.00055000，所以量化误差为：1/50000.02（2）为了确定是采用测频还是测周的方法，必须先得到采用这两种方法的量化误差相等的点，即中界频率 ： 式中：fst为测频是选用的

8、闸门时间的倒数；fct为测周时选用的频标信号的频率。代入数值可得： ，因此当fx小于3162.3Hz时，宜选用测周的方法；当fx大于3162.3Hz时，宜选用测频的方法。 3、用游标法测量一个时间间隔，假设f1领先f2且f110MHz，f210.001MHz。经过100个周期的追赶，两时标重合，求被测时间间隔以及这种方法所能达到的最大分辨率。解：（1）由于f110MHz，则T11/10MHz100ns；同理T21/10.001MHz99.99ns则被测时间间隔100（10099.99）ns1ns。（2）最大分辨率为：100ns99.99ns0.01ns100ps。第三章 信号的产生 一、填空题

9、 1: 设信号源预调输出频率为1MHz，在15分钟内测得频率最大值为1.005MHz，最小值为998KHz，则该信号源的短期频率稳定度为_ 。 答案： 0.7% 2: 若DDS频率合成信号源的相位累加器位宽为32位，输入参考时钟频率为100MHz，频率控制字为5000，则输出频率为： _。 答案： 116.42Hz 3: 小数分频是通过可变分频和多次平均来实现，若要实现7.2的分频，则在10个参考频率周期中要_ 次除7和_ 次除8。若要实现5.31的小数分频，则在100个参考周期中要 _次除5和_ 次除6。答案： 8，2，69，31 4、.如图8-31所示的双模分频器的模为5/6，输入参考频率

10、为500MHz，则计数器N1与N2的最大工作频率为_ 。答案： 100MHz。 5、基本锁相环包括三个组成部分，它们是_ 、_ 与_ 。 答案： PD，LPF，VCO 6、正弦信号源的频率特性指标主要包括_、_ 和_ 。 答案： 频率范围，频率准确度，频率稳定度。 二、判断题： 1: 差频式信号发生器的特点是频率覆盖范围宽，但频率准确度差。（ ） 答案： 对 2: 锁相式频率合成技术是一种直接式的频率合成技术。（ ）答案： 错 3: 混频式锁相环可以实现频率的加减运算。（ ）答案： 对 4: DDS频率合成器在输入参考时钟不变时，频率控制值越大，则输出频率越大。（ ） 答案： 错 5: 频率稳

11、定度又分为短期频率稳定度和长期频率稳定度，其中长期频率稳定度是指在任意24小时内信号频率发生的最大变化。（ ） 答案： 错 6: 通用脉冲发生器可以输出能提供可用频谱达数十GHz的窄脉冲。（ ）答案： 错 7: 多摸分频锁相频率合成技术常用来扩展锁相环的输出频率上限。（ ）答案： 对 三、选择题： 1、能够输出多种信号波形的信号发生器是_。A：锁相频率合成信号源 ； B：函数发生器 C：正弦波形发生器 ； D：脉冲发生器 答案： B 2、锁相环锁定条件下，输入频率允许的最大变化范围称为_。A：环路带宽 ； B：捕捉带宽 C：输入带宽 ； D：同步带宽 答案： D 3、一般的锁相频率合成信号源为

12、了实现较宽的频率覆盖，通常采用_ 。A：倍频环 ； B：分频环C：多环合成单元 ； D：混频环 答案： C 4、直接数字合成（DDS）技术的优点不包括_ 。A：频率分辨力高 ； B：输出频率范围大C：切换时间快 ； D：便于集成化 答案： B 5、小数分频比为2.7，则经过8个参考时钟周期后，累加器的值为：_。 A：0.6 B：0.5 C：0.4 D：0.3 答案： A 四、简答题 2、 锁相环有哪几个基本组成部分，各起什么作用？ 答案： 锁相环是一个相位负反馈系统，其基本组成部分包括：鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。鉴相器完成输入与输出信号的相位比较，其输出反映它们之间的相位差。环路滤波器为

13、一低通滤波器，用于滤除鉴相器输出中的高频成分和噪声。压控振荡器实现对输入频率的跟踪，它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输入信号的相位差，从而实现频率的跟踪。 第五章一填空题。（30分） 1. 计量的四个特点是：准确性、统一性、法制性、溯源。2某测试人员在进行石英晶体振荡器输出频率试验中，测得输出频率平均值为 10000Hz（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为 10002 Hz，则此次测量的绝对误差x 2 Hz，实际相对误差x0.02%。3.扫描发生器环中的时基闸门脉冲的三个作用分别是控制扫描发生器、去通道控制电子开关和去通道增辉。4. 某交流电压波形如下图，其电压峰峰值为6V

14、，正峰值为9V，振幅为3V，直流分量为6V，谷值为3V。5在上图中补充完整低频信号发生器的基本组成方框图。主振器、衰减器、功率放大器、阻抗变换器6 在双踪示波器的面板上，当“微调”增益控制旋钮顺时针方向转至校准位置时，才能使显示波形的偏转幅度对应于偏转因数选择开关所指示的位置。7 示波器Y通道中延迟级的作用是使完整再现信号的上升沿。8 斜坡式电压转换器中，在电压转换的过程中，是对被测电压的瞬时值进行响应，所以这种电压转换器的抗干扰能力差。9 若Ux=1.436V，若用最大显示为19999和9999（量程分别按1V、10V等分档）的两种数字电压表测量时，分辨力分别为01mV和1 mV，所选量程分

15、别为1V和10V，第一个表的超量程能力为100%。10 基本锁相环包括三个组成部分，它们是鉴相器、低通滤波器与压控振荡器。11交流电桥平衡必须同时满足两个条件:模平衡条件和相位平衡条件。二选择题（14分）1、设计数器直接测周的量化误差为10-2量级，若采用多周期测量法，欲将测周的量化误差减小到10-5量级,应选择的“周期倍乘”为（C）A.10； B.102； C.103； D.104。2.下列说法正确的是（A）A采用频率合成技术可以把信号发生器的频率稳定度和准确度提高到与基准频率相同的水平；B高频信号发生器只能输出等幅高频正弦波；C低频信号发生器的指示电压表的示数就是它输出电压的实际值；D脉冲

16、信号的上升时间是指脉冲幅度从零上升到满幅度值所需的时间。3下列各项中不属于测量基本要素的是 （C）。A 、被测对象 B 、测量仪器系统 C 、测量误差 D 、测量人员4检定一只3mA,2.5级电流表的满度相对误差，下列哪只标准电流表最合适（B）。 A 10mA,0.5级 B 10mA,0.2级C 15mA,0.2级 D 100mA,0.1级5、在双斜式积分DVM中，积分过程可简述为（A）。A对被测信号定时正向积分，对基准电压定斜率反向积分B对被测信号定斜率正向积分，对基准电压定时反向积分C 对被测信号定时反向积分，对基准电压定时正向积分D 对被测信号定斜率正向积分，对基准电压定斜率反向积分6逻

17、辑分析仪对被测信号的显示是多样的，常用下列哪些显示方式（ABCD）A状态表显示BD/A显示 C映射图显示D时间关系图7. 触发跟踪方式为（C）时，触发字位于数据观察窗口之外。A 触发开始跟踪 B 触发终止跟踪 C 触发开始跟踪加延迟 D 触发终止跟踪加延迟三判断题（16分）1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时，双踪显示工作在“交替”方式。()2、示波器的电阻分压探头一般为1001分压，输入阻抗很高，一般用来测量高频高电压。()3: 当计数器进行自校时，从理论上来说不存在1个字的量化误差。（）4: 在测量低信噪比信号的周期时,计数器通常采用周期倍乘,这主要是为了克服1误差的影

18、响。()5、双斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。（）6、双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（）7 在实用电桥中，为了调节方便，常有两个桥臂采用纯电阻。若相邻两臂为纯电阻，则另外两臂的阻抗性质必须相同（即同为容性或感性），若相对两臂采用纯电阻，则另外两臂必须一个是电感性阻抗，另一个是电容性阻抗。（）8.随机误差服从正态分布规律，且测量次数大于10次，则可用莱特准则判定粗大误差。（）四计算与简答（40分）1、某双积分式DVM，基准电压Ur为6.000V，计数脉冲频率为 o=1MHz，计数器满量程N1=80000，求：（1）被测电压U

19、x=1.500V，计数器计数值N2为多少？N2=20000（2）取样时间T1和反向积分时间T2（测量时间）分别为多少? T1=N1to=80000106=80ms T2=20ms（3）由上一问的答案，简要分析取样时间T1长短的选取需要遵循的原则，并说明利用双积分式DVM测量的突出优点。T1应选取工频干扰(50Hz交流电压)的周期20ms的整数倍，双积分式的优点是抗干扰能力好。2.下图锁相环中，试推导出输出频率fo的表达式及其大小，其中，fi1=100kHz，fi2=40MHz，N=310609。f0=fi2+Nfi1=71-100.9MHz4用XJ4362型示波器测量一正弦电压波形，已知屏幕大

20、小如图，若时基因数0.02ms/cm， Dy=0.2V/cm.求（1）Vpp,T,；1.2V,0.1 ms,10 KHz 10cm （2）同一示波器双踪显示另一波形（虚线）如图，求两者相位差. 72度 6cm1cm第六章 信号波形测量 一、填空题1: 示波管由_、偏转系统和荧光荧三部分组成。 电子枪2: 示波器荧光屏上，光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为_。扫描3: 调节示波器“水平位移”旋钮，是调节_的直流电位。X偏转板 4: 欲在x=10cm长度对 的信号显示两个完整周期的波形，示波器应具有扫描速度为_。 20ms/cm 5: 取样示波器采用_取样技术扩展带宽，但它只能观测_信号。 非实

21、时， 重复 6: 当示波器两个偏转板上都加_时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在_和频率测量中常会用到。正弦信号 相位 7、示波器为保证输入信号波形不失真，在Y轴输入衰减器中采用_ 电路。RC分压 (或阻容分压) 8、示波器的“聚焦”旋钮具有调节示波器中_第一阳(或A1)_极与_第二阳(或A2)_极之间电压的作用。9、在没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在_状态，若工作在_状态，则无信号输入时就没有扫描线。连续扫描 触发扫描 10、双扫描示波系统，采用A扫描输出_波，对B扫描触发，调节_来实现延迟扫描的延时调节。锯齿 延迟触发电平二、判断题：1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大

22、于被测信号的频率时，双踪显示工作在“交替”方式。( )错 2、示波器的电阻分压探头一般为1001分压，输入阻抗很高，一般用来测量高频高电压。( )错 3、用示波器测量电压时，只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可（ ）错 4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。（ ）对 5、用示波法测量信号的时间、时间差、相位和频率都是以测量扫描距离D为基础的。（ ）对三、选择题：1: 通用示波器可观测（ C）。A:周期信号的频谱 ； B:瞬变信号的上升沿 C:周期信号的频率 ； D:周期信号的功率 2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是_ A _。 A:实现双踪显示 ； B:实现双时基扫描 C:实现触发扫

23、描 ； D:实现同步 3. 示波管的主要组成部分包括（A）A电子枪、偏转系统、显示屏； B磁聚集系统、偏转系统、显示屏；C控制极、偏转系统、显示屏； D电聚集系统、偏转系统、显示屏。4: 当示波器的扫描速度为20 s/cm时，荧光屏上正好完整显示一个的正弦信号，如果显示信号的4个完整周期，扫描速度应为（A ）。 A:80 s/cm ； B:5 s/cm ； C:40 s/cm ；D:小于10 s/cm 5: 给示波器Y及X轴偏转板分别加uy=Umsint,ux=Umsin(t/2),则荧光屏上显示（ C）图形。A:半波 ； B:正圆 ； C:横8字 ； D:竖8字 6: 为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形，应保证信号的扫描电压同步，即扫描电压的周期应等于被测信号周期的_C_倍。A:奇数 ；B:偶数 ； C:整数 ； D:2/3 7: 用示波器显示两个变量a与b的关系时，a、b分别接在示波器的Y、X通道，显示图形为椭圆，则_。CA:a与b同相，且幅度相同； B:a与b相差90，且幅度一定相同； C:a与b相差90，但其幅度不一定相同，其关系依x、y输入增益而定； D:a与b幅度、相位关系不能确定。 8: 在示波器上表示亮点在荧光屏上偏转1cm时，所加的电压数值的物理量是（）BA:偏转灵敏度 ； B:偏转因数