电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案讲解

1、第一章 测量的基本原理一、填空题1 某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为 20000 转 / 分 钟（假定测试次数足够多） 。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差 x ，实际相对误差 。答案：2 转 / 分钟， 0.01 。2 在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 和 。答案：间接比较法，直接比较法。3 计量的三个主要特征是 、 和 。答案：统一性，准确性，法律性。4 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。答案：比对。5 计算分贝误差的表达式为 ，其中 称为 。答案：相对误差6 指针偏转式电压表和数码显示式电压

2、表测量电压的方法分别属于 测量和 测量。答案：模拟，数字7 为了提高测量准确度， 在比较中常采用减小测量误差的方法， 如 法、 法、 法。答案：微差、替代、交换二、判断题：1 狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（ ） 答案：错2 基准用来复现某一基本测量单位的量值， 只用于鉴定各种量具的精度， 不直接参加测量。 答案：对3 绝对误差就是误差的绝对值（ ） 答案：错4 通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（ ） 答案：错5 某待测电流约为 100mA 。现有两个电流表，分别是甲表： 0.5 级、量程为 0400mA ；乙表 1.5 级，量程为 0100mA 。

3、则用甲表测量误差较小。 答案：错6 在电子测量中，变频是对两个信号的频率进行乘或除的运算。 答案：错三、选择题：1 下列各项中不属于测量基本要素的是 。A 、被测对象 B 、测量仪器系统 C 、测量误差 D 、测量人员 答案：C2 下列各项中不属于国际单位制基本单位的是 。A 、坎德拉（ cd ） B 、开尔文（ K ） C 、摩尔（ mol ） D 、千米（ km ） 答案：D3 下列不属于测量误差来源的是 。A 、仪器误差和（环境）影响误差B 、满度误差和分贝误差C 、人身误差和测量对象变化误差D 、理论误差和方法误差答案：B4 是 同时考虑了事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和

4、效用价值的主体认识论层次信息。A 、语法信息 B 、全信息 C 、实在信息 D 、先验信息 答案：B5 主体认识论层次的信息比客体认识论层次信息具有丰富得多的内涵。并不是因为：A 、认识的主体具有想象力 B 、认识的主体具有感觉能力C 、认识的主体具有理解能力 D 、认识的主体具有目的性 答案：A6 分频是对信号频率进行 运算。A 、加法 B 、减法 C 、乘法 D 、除法 答案：D四、简答题1 试述测量的定义。 答案：答：关于测量的科学定义，有狭义和广义之分。 狭义测量是指为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。广义测量是指 为了获取被测对象的信息而进行的实验过程。2 测量两个电压，分别得到

5、它的测量值，它们的实际值分别为，求测量的绝对误差和相对误差。答案：答案：4 什么是计量？它有何特点？计量与测量的关系如何？答案：计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量，它是利用技术和法制手段实施的一种特 殊形式的测量，即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进行比较，以确定 合格与否，并给出具有法律效力的检定证书 。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。由于测量发展的客观需要出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测 量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以 说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，相辅相成

6、。5 比较有哪些类型？它们各自的特点是什么？ 答案：测量中使用比较器可进行五种不同层次的比较6 电子测量中典型的比较方法有哪些？ 答案：7.电子测量中常用了哪些参量的比较技术？答案： 电压比较、阻抗比较、频率（时间）比较、相位比较、数字比较等。8 试举例说明运算与处理功能在电压测量中的应用。答案：第二章 测量方法与测量系统一、填空题1 电子测量的特点有：测量频率范围宽、 、 、易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化。答案：量程范围宽；测量准确度高、测量速度快、易于实现遥测。 2从基本的测量对象来看，电子测量是对 和 的测量。答案：电信号；电系统 3有源量测量系统与无源量测量系统在功能结构上最

7、显著的区别是有无 。答案：测试激励信号源。 4测量系统的理想静态特性为 。答案：5常用的可靠性指标有 、 、 、 。答案：平均无故障时间；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度。6描述系统动态特性的数学模型有：时域中的 和 ，复频域中的 ，频域中的 。7一阶系统的频率特性中，当答案： 微分方程；脉冲响应函数；传递函数；频率响应函数。答案：0.707；8. 二阶系统的频率特性中， 当阻尼比 ，在信号频率等于谐振频率时， 系统会发生共振；当阻尼比 时，系统无谐振。答案： 0.707二、判断题： 1 从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科学技术 理论为依据，以电子

8、测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的测量。 （ ）答案：对2. 信号是用变化着的物理量来表示信息的一种函数，信号是信息的载体，具有能量。所以信 号就是信息。 （ ）答案：错3. 周期性信号是确定性信号，非周期信号（如瞬变冲激信号）是随机信号。 （ ） 答案：错4. 给线性系统输入一个正弦信号，系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号（） 答案：对5. 频域测量中最典型的测试信号是脉冲信号。 （ ）答案：错6. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围越大。 （ ）答案：错7. 从系统的阶跃响应有无振荡，一定可以区分出一阶系统和二阶系统。 （ ） 答案：错三、选择题：1. 电子信息技术应用在电子测量

9、中的优点有（ ）。A. 速度极快 B. 分辨力高 C.范围宽 D.利于信息传递 E. 变换技术灵活 答案：A、B、C、D、E2. 采样信号是指（ ）。A. 幅值连续、时间离散 B.幅值离散、时间连续C.幅值连续、时间连续 D. 幅值离散、时间离散答案：A3. 下列参量中有源量有（ ）。A. 反射系数 B.功率 C.导磁率 D.信号频率答案：B D4. 仪器通常工作在（ ），可满足规定的性能。A. 基准条件 B.极限工作条件 C.额定工作条件 D.储存与运输条件 答案：C5. 已知系统输入量的拉氏变换为 X（S） ，输出量的拉氏变换为 Y（S），则测量系统的传递函数为 （ ）。答案：D四、简答题

10、1 某压力传感器具有线性静态特性， 其压力测量范围为 100600kPa，对应输出直流电压 0.0 50.0mV ，求该传感器的量程和灵敏度。答案：量 程 测 量 范 围 上 限 测 量 范 围 下 限 600 100 500(kPa)(kPa)2. 如何获得一个实际测量系统的静态特性？答案：测试系统的静态特性是通过静态标定或静态校准的过程获得的。 静态标定就是在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设备对测试系统进行多次往复测试的 过程，如下图所示。3. 简述线性系统的频率特性的测量方法。 答案：4. 某一阶测量系统，在 时，输出为 10mV ；在 时，输出为 100mV ；在 时，输出为 5

11、0mV ，试 求该测量系统的时间常数。答案：初始值不为零的一阶测量系统，其阶跃响应的微分方程的解为：化解得：故：该测量系统的时间常数为 8.506秒。第四章 时间与频率的测量、填空题误差和 误差。1: 电子计数器的测频误差包括 答案：1量化、标准频率2: 频率计除测频、测周外，扩展功能有 _ 答案：。 通用计数器采用较小的可以减小 1误测频率比、测时间间隔、测相位差、自检3: 在测量周期时的主要误差有： 和差的影响。答案：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 测量法。答案：多周期5: 采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时

12、， 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。答案： 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 的信号加在 A 通道，作为被计数的脉冲。答案：频率较低、一个周期、频率较高；而把信号源频率变化的不确定7: 一个信号源频率实际值和其标准值的相对偏差定义为 性定义为 。答案： 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 。答案：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。 （ ）答案：错2

13、: 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。（ ）答案：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。 （ ）答案：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 误差的影响。（ ）答案：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。 （ ） 答案：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。 （ ）答案：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。 （ ）答案：对8: 在进行阿伦方差的测量时，组与组之间以及组

14、内两次测量之间必须都是连续的。 （ ） 答案：错三、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（）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答案：D2、用于电子计数器中的高精度晶体振荡器，通常采取了 措施。（ ）A. 精密稳压 B.选择电路元件C.恒温或温补 D.消除寄生振荡答案：C3、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（）。A 交点频率 B临界频率C中心频率 D 中界频率答案：D4、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（ ）。A.C.； B.，； D.

15、，。，。答案：C5、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择的 “周期倍乘 ”为（ ）。A.10 ； B.102； C.103； 答案：D.104。d6、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 答案：1,应选7、A.C.B 下列哪种方法不能减小量化误差： 测频时使用较高的时基频率 采用多周期测量的方法 ；D. 答案：（）； B. 测周时使用较高的时基频率 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

16、最小（已知计数器标准频率误差）。（ ）A. 测频，闸门时间 1S； B. 测周，时标 1nsC. 周期倍乘 N=1000 ，时标 1 s； D. 周期倍乘 N=10 ，时标 0.1 s答案：C）。9、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(B)(C)答案： 10、调制域描述的是（ ）之间的关系。A 时间幅度 ； B 时间频率C 频率幅度 ； D 时间相位答案：B四、简答题1、用一台 5位十进电子计数器测量频率，选用 0.1s 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

17、出的情况下，测量频率的上限为何值？答案：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： 10KHz 0.1s 1000， 则量化误差的相对值为： 1/1000 0.1 （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：105/10s10KHz2、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 0.1 ）s两种方法。（ 1）试比较这两种方法由 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

18、，什么范围宜采用测周方法？答案：解：（1）测频时， 在1s的闸门时间内对被测信号的计数值为：200Hz1s 200 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 1/200 0.0005秒。由于时标为 0.1 ，s所以被计 数频率为 1/0.1 s10MHz 107Hz。在0.0005秒内计得的数为： 1070.00055000，所以量化误差为： 1/5000 0.02（ 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，即中界频式中： fst 为测频是选用的闸门时间的倒数； fct 为测周时选用的频标信号的频率。代

19、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 f1 10MHz ， 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。答案：解：（1）由于 f1 10MHz ，则 T1 1/10MHz 100ns；同理 T2 1/10.001MHz 99.99ns 则被测时间间隔 100（10099.99）ns 1ns。（ 2）最大分辨率为： 100ns 99.99ns 0.01ns100ps。第五章 电压

20、测量一、填空题1、用一只 0.5 级50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差 _伏_ 。 答案：0.252、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V ，则该电压的峰值为 伏。答案：1.413、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V ）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为 检波方式，读数 。答案： 峰值 3.53V4、.峰值电压表的基本组成形式为 式。答案：检波 放大5、均值电压表的工作频率范围主要受 的限制，而灵敏度受放大器 的限制。答案：宽带放大器带宽 内部噪声6、在 150的电阻上，测得其电压电平为 +20dBv ，其对应的功率电平应为 。答案：+26dBm7、

21、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为 位数字电压表；若其最小量程为 0.2V ，则其分辨力为 。答案：（或四位半 ） , 10 V8、DVM 测量系统输入端采取 的措施，是提高 CMR 的行之有效的方法。 答案：浮置二、判断题：1、对双积分式 DVM 来说，串模干扰的最大危险在低频。 （ ） 答案：对2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与 选用量程有关的误差叫满度误差。 （ ）答案：对3、峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。（ ）答案：对4、积分式 DVM 对一定的积分时间 T ，干扰频率越高， SMR 越大。（ ）

22、答案：错5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（ ）答案：错6、双斜式 DVM 中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。 （ ） 答案：对7、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。（ ）答案：错8、对于双积分式 DVM ，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz）的周期时，才能抑制工频干扰。（ ）答案：错三、选择题：1、交流电压的波峰因素 Kp 定义为 。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、波形因素为 。A: 平均值与有效值之比B: 有效值与平均值之比C:峰

23、值与平均值之比D:峰值与有效值之比答案：B3、设测量电压时的相对误差的，则其分贝误差 dB= 。A: B:C: D:答案：4、 DVM 的固有误差表示为，其中第一项称为。A:满度误差答案：B:读数误差C:量化误差D:零漂误差B5、交流电压V（t） 的有效值的表达式为A:B:D答案：6、DVM10Vmv/字。A:0.01 B:0.1 C:1 D:10答案：B7、一台5位半 DVM ，其基本量程为 2V，则其刻度系数 （即每个字代表的电压值） 为mV/字。A:0.01 B:0.1 C:1 D:10答案：A8、 DMM 的串模抑制比定义为，其中 和 分别表示（）A:干扰电压峰值和由干扰电压引起的最大

24、测量误差B:干扰电压峰值和干扰电压平均值C:干扰电压有效值和干扰电压最大值D:由干扰电压引起的平均测量误差和最大测量误差答案：A9、根据 dB 及 dBm 的定义，当负载阻抗为 时， dB=dBm 。A:75 B:150 C:300 D:600 答案：D10、在双斜式积分 DVM 中，积分过程可简述为 。A:对被测信 号 定 斜 率 正 向 积 分 ， 对 基 准 电 压 定 时 反向积分B:对被测信 号 定 时 正 向 积 分 ， 对 基 准 电 压 定 斜 率 反向积分C:对被测信 号 定 时 正 向 积 分 ， 对 基 准 电 压 定 时 反向积分D: 对被测信号定斜率正向积分，对基准电

25、压 定斜率反向积分答案：B11、一台位 DVM ，因有误差为 ，则在2V 量程上的满度误差为（）。A: 1mVB: 2mVC: 0.1mVD: 0.2mV答案：C四、简答题1、双斜积分式 DVM 基准电压 Vr=10V ，第一次积分时间 T1=100ms ，时钟频率 f0=100kHz ， 问：（ 1）该 DVM 为多少位的电压表？（ 2）该 DVM 的分辨力为多少？（ 3）DVM 显示出 T2 时间内的计数值 N2=5600 ，问被测电压 Vx=?答案：（ 1），故 DVM 为四位（ 2）分辨力（ ）分辨力（ 3），2 、 一 台 DVM ， 准 确 度 为 ， 温 度 系 数 为，在室温为

26、28时用 2V 量程档分别测量 2V 和0.4V 两个电压，试求此时的示值相对误差。答案：3、基本量程为 10.000V 的四位斜坡电压式 DVM 中，若斜坡电压的斜率为 10V/40ms ，问时钟 频率应为多少？当被测直流电压 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？答案：第六章 阻抗测量一、填空题1: 实际的元件存在 , 和。答案：寄生电容，寄生电感，损耗2: 阻抗元件的一般影响因素主要有 , 和 。答案：频率，测试信号电平，直流偏置，温度3: 阻抗测量一般是指对 , 和与它们相关的 ,等参数的测量。答案：电阻，电容，电感， Q 值，电导4: 交流电桥平衡必须同时满足两个条件 : 平衡条件和 平

27、衡条件。答案：模，相位5: 选择阻抗测量的方法时 ,需要考虑很多的因素 ,一般来讲 ,有 , ,答案： 频率覆盖范围，测量量程，测量精度，操作的方便性6: 引起电桥法测量集总参数元件的误差的因素主要有3个: , 和。答案：标准元件值的误差，电桥指示器的误差，屏蔽不良引起误差7: 替代法中的 替代法用于测量较大的电感 ; 替代法用于测量较小的电感。答案：并联，串联8: 在自动平衡电桥中采用一个或多个 来控制内部功能模块并将测试数据转化为所需的最终输出结果。答案：微处理器二、判断题：1: 寄生参数的存在使频率对所有实际元件都有影响。当主要元件的阻抗值不同时，主要的 寄生参数也会有所不同。 （ ）答

28、案：对2: 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。 （ ）答案：对3: 当高电平的测试信号加到电感器时，由于磁芯材料的非线性造成测试信号电流的谐波失 真 , 有可能在特定的频率范围内不能进行测量。为减小磁芯材料非线性的影响，应降低测试 信号电平。（ ）答案：对4: 自动平衡电桥法，从低频至高频的宽频率范围，但在宽的阻抗测量范围内高精度不高。 （ ） 答案：错5: 四端对连接头适用于宽量程范围的阻抗测量，实际的阻抗测量范围不仅取决于测

29、量仪器， 而且也取决于四端对连接头与 DUT 的正确连接。 （ ）答案：对6: 对于标准电感器，要求作为单位量的电感值不随电压和频率的大小而改变。 （） 答案：错7: 当测量电阻时，桥路接成万用电桥。当测量电容时，桥路接成惠斯登电桥。当测量电感时， 桥路接成麦克斯韦 -韦恩电桥或者海氏电桥。 （ ）答案：错8: 谐振法是利用调谐回路的谐振特性而建立的阻抗测量方法。测量精度虽然不如交流电桥 法高，但是由于测量线路简单方便，在技术上的困难要比高频电桥小。 （ ）答案：对三、选择题：1: 是考虑了元件寄生参数影响的实验者需要知道的量值。A: 真值 B: 有效值 C: 指示值答案：B2: 阻抗测量的频

30、率范围达到 DC 至300MHz 的阻抗测量法是 ?A: 电桥法 B: 电压电流法 C: 谐振法 D: 自动平衡电桥法答案：A3:可得到很高的 值测量方法是 ?A: 电桥法 B: 电压电流法 C: 谐振法 D: 网络分析法答案：A4: 下列属于阻抗的数字测量法是 ？A: 电桥法 B: 谐振法 C: 电压电流法 D: 自动平衡电桥法答案：D5: 五端连接头是 连接头的组合。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、简答题1: 测量电阻、电容、电感的主要方法有哪些？它们各有什么特点？答案： 电桥法优点：精度高（ 0.1%典型值），使用不同电桥可得到宽频率范围

31、， 价格低。缺点：需要手动平衡，单台仪器的频率覆盖范围较窄。 谐振法优点：可测很高的 Q 值。缺点：需要调谐到谐振， 阻抗测量精度低。 电压电流法优点：可测量接地器件，适合于探头类测试需要。缺点：工作频率 范围受使用探头的变压器的限制。 RF 电压电流法优点：高频范围内具有高的精度（ 0.1%典型值）和宽阻抗范围。缺点：工作频率范围受限于探头使用的变压器。 自动平衡电桥法优点：从低频至高频的宽频率范围，且宽的阻抗测量范围内具有高 精度。缺点：不能适应更高的频率范围。 网络分析法优点： 高频率范围， 当被测阻抗接近特征阻抗时得到高精度。 缺点： 改变测量频率需要重新校准，阻抗测量范围窄。2: 某

32、直流电桥测量电阻 Rx ，当电桥平衡时，三个桥臂电阻分别为R3=100，R2=50， R4=25。求电阻 Rx 等于多少？答案：3: 某交流电桥平衡时有下列参数：Z1为 R1=1000 与 C1=1F相串联， Z4为 R4=2000 与C4=0.5 F相并联， Z3为电容 C3=0.5 F，信号源角频率 =102 rad/s，求阻抗 Z2的元件值。答案：第七章 信号波形测量、填空题、偏转系统和荧光荧三部分组成。1: 示波管由 答案： 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 答案：扫描3: 调节示波器 “水平位移 ”旋钮，是调节 的直流电位。答案：X 偏转板4: 欲在

33、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 。答案： 20ms/cm5: 取样示波器采用 取样技术扩展带宽，但它只能观测 信号。答案：非实时， 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。答案：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。答案：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 极与 极之间电压的作用。答案：第一阳 （或 A1） 第二阳 （或 A2 ， 或 G2）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

34、态，则无信号输入时就没有扫描线。答案：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。答案：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于被测信号的频率时，双踪显示工作在 “交替 ”方式。（ ） 答案： 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。（ ）答案： 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（ ）答案： 错4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。 （ ） 答案：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

35、基础的。（ ）答案： 对三、选择题：1: 通用示波器可观测（ ）。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:周期信号的功率答案：C2: 在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是 。A: 实现双踪显示 ； B:实现双时基扫描C:实现触发扫描 ； D: 实现同步答案：A3: 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:80 s/cm ； B:5 s/cm ； C:40 s/cm ； D:小于 10 s/cm 答案：A4: 给示波器 Y 及 X 轴偏转板分别加 uy=Umsin t

36、,ux=Umsin（ 则t/2荧）, 光屏上显示（ ）图形。A: 半波 ； B:正圆 ； C:横8字 ； D:竖8字答案：C5: 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 倍。A: 奇数 ；B:偶数 ； C:整数 ； D:2/3答案：C6: 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 。A: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。

37、答案：C7: 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（）A: 偏转灵敏度 ； B:偏转因数 ； C:扫描速度 ；D:频带宽度 答案：B四、简答题1. 用示波器观测正弦波时，荧光屏上得到如图所示波形，试分析示波器哪个部分工作不正常答案：(1) 为扫描锯齿波线性度不好；(2) Y 放大器引入失真，出现削顶，产生截止失真；(3) 有扫描回线，增辉电路工作不正常。2. 用双踪示波器观测两个同频率正弦波a，b，若扫描速度为 20 s/cm，而荧光屏显示两个周期的水平距离是 8cm，问：(1)两个正弦波的频率是多少？(2)若正弦波 a比 b相位超前 1.5cm，那么两个正弦

38、波相差为多少？用弧度表示。答案：频率：3. 已知示波器的灵敏度微调处于 “校正”位置，灵敏度开关置于 5V/cm ，倍率开关为 “。5”信号 峰峰值 5V ，试求屏幕上峰与峰之间的距离。如果再加上一个10：1的示波器探头，结果又是多少？答案：答：不考虑倍率开关时，cm，由于倍率开关为 “ 5，”屏幕上波形偏转增大 5倍，所以屏幕上峰与峰之间的距离为cm。如果采用探头，对输入有 10倍衰减，输入示波器的电压减小 10倍，相应屏 幕上峰与峰之间的距离减小10倍，即cm。cm。第八章 信号的产生一、填空题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

39、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：116.42Hz3: 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：8，2，69，314、.如图 8-31所示的双模分频器的模为 5/6，输入参考频率为 500MHz ，则计数器 N1与 N2的最 大工作频率为 。答案：100MHz 。

40、5、基本锁相环包括三个组成部分，它们是 、 与 。答案：PD，LPF，VCO6、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。 （

41、 ）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：B2、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：D3、一般的锁相频率合成信号源为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：C4、直接数字合成（ DD

42、S ）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：B5、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1、下图为一双环合成单元，其中内插振荡器的输出频率范围为30KHz 40KHz ，环 1的分频比 N 变化范围为 200500，输入参考频率 为10KHz ，问该合成单元的输出频率范围是多少？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

43、位比较，其输出反映它们之间的相位差。环路 滤波器为一低通滤波器， 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。3、一 DDS 频率合成器的参考时钟为 100MHz ，相位累加器宽度为 40位，问：（ 1）该频率合 成器的频率分辨力是多少？（ 2）若频率控制字 M 为 800000000，求输出频率。答案：第九章 信号分析和频域测量一、填空题1: 频谱仪显示出来的 0Hz 信号是由 产生的。答案：本振信号2: 当频率坐标刻度很小时，一般情况下会看到幅度谱线呈钟形，这是受 的影响。

44、答案：中频带通滤波器3: 已知分辨率滤波器的形状因子 SF60/3为15:1，当 RBW 为1KHz 时，可能分辨的不等幅信号 的最小频率间隔是 。答案：7.5KHz4: 通常，扫频式频谱仪与 FFT 分析仪相比具有较 的频率范围，较 的扫描速度。 答案： 宽， 慢5: 当改变频谱仪的输入衰减时，信号的幅度值并不因此改变，是因为 同时改变了。答案： 中频增益二、判断题：1: 扫描调谐式频谱分析仪和 FFT 分析仪一样，都能够测量相位。 （ ）答案：错2: 分辨率带宽设置得越小，扫描速度越慢。 （ ）答案：对3: 频谱仪的灵敏度指标可以告知用户最低可测的信号电平。 （ ）答案：对4: 视频滤波和

45、迹线平均都能对测量结果进行平滑处理。 （ ） 答案：对5: 应用频谱仪测量调制度时，必须先对已调信号进行解调。 （ ） 答案：错三、选择题：1、频谱分析仪的频率范围是 。A: 频谱仪可测得最大 / 最小频率值之差B: 可在当前屏幕上显示的最大 /最小频率值之差C: 可进行实时分析的频段宽度D: 不同的频谱仪有不同的含义答案：A2、两个等幅信号的频率间距为 30KHz ，至少需要 的分辨率带宽才能分辨出两个峰。A: 15KHz B: 30KHz C: 60KHz D: 300KHz答案：B3、中频带通滤波器的形状因子决定了 。A: 扫描速度 B: 不等幅信号的分辨率 C: 扫描宽度 D: RBW

46、答案：B4、以下哪些因素可以由 RBW 的增加引起？A: 显示平均噪声电平抬高 B: 中频增益改变C: 扫描速度变快 D: 频率分辨率变低答案：A C D5、以下哪些因素对频率分辨率有贡献？ 。A: 信号幅度 B: 信号频率 C: RBW D: 相位噪声答案：C D四、简答题1如何理解 “实时 ”频谱分析的含义？传统的扫频式频谱仪为什么不能进行实时频谱分析？FFT 分析仪为什么能够进行实时分析？答案：所谓“实时 ”频谱仪，直观的理解是能够在被测信号频率变化之前完成测量、分析和显示，但它又不是 指单纯意义上的测量时间短、速度快。一般认为，实时分析是指在长度为 T 的时段内，完成频率分 辨率达到

47、1/T 的谱分析；或者待分析信号的带宽小于仪器能够同时分析的最大带宽。显然，实时的概 念与信号带宽及频率分辨率有关。 在要求的频段宽度范围内， 如果数据采集、 分析速度不小于数据变 化速度， 这样的分析就是实时的； 如果待分析的信号带宽过宽以至超过了最大分析带宽， 则分析变成 非实时的。 扫频式频谱仪实质是一个中心频率在整个频率范围内可调谐的窄带滤波器。当改变它的谐振频率时， 滤波器就分离出特定的频率分量， 从而依次得到被分析信号的谱分量。 因此， 这种频谱仪所显示的频 谱图是多次调谐之后拼接的结果，分析带宽受限于窄带滤波器的带宽（通常总是小于信号带宽） ，所 以不能进行实时分析。FFT 分析

48、仪是在对信号采样之后， 选择一定时间长度的离散采样点进行付氏变换， 从而得到频域信息。 由于离散时域信号中已包含了该时段内所有的频率信息，因此可以认为 FFT 的分析带宽与信号带宽 是匹配的，能够实现实时分析。2什么是频谱分析仪的频率分辨率？在外差式频谱仪和FFT 分析仪中， 频率分辨率分别和哪些因素有关？答案： 答：频谱仪的频率分辨率一般指的是该分析仪中频滤波器的最小 3dB 带宽， 它表 征了能够将最靠近的两个相邻频谱分量分辨出来的能力。外差式频谱仪的频率分辨率主要由中频滤波器的带宽决定， 最小分辨率还受到本 振频率稳定度的影响。而 FFT 分析仪的频率分辨率和采样频率及 FFT 计算的点

49、 数有关：频率分辨率 、采样频 率 fS 和分析点 数 N 三者之间的关系 为。3使用并行滤波式频谱分析仪来测量 1MHz10MHz 的信号，如果要求达到的频率分辨率为 50KHz ，共需要多少滤波器？答案：共需要 个滤波器。4如果已将外差式频谱仪调谐到某一输入频率上，且信号带宽小于调谐回路带宽，此时停止 本振扫描，屏幕将显示什么？答案： 由于本振并不扫描，即只能分析某一个特定的频率。而此时分析带宽（调谐回路带宽）大于 信号带宽，所得结果是实时的，所以屏幕显示的将是该特定频率上的时域波形。5要想较完整地观测频率为 20KHz 的方波，频谱仪的扫描宽度应至少达到多少？答案： 答：周期方波是由多个

50、纯正弦信号复合而成的，理论上具有无限宽的频谱，每根谱线均位于 奇次谐波处。 但工程中通常只考虑主瓣中的谱线， 即零频、基波（20KHz ）、三次谐波（60KHz ）， 所以频谱仪的扫描宽度至少应覆盖 060KHz 的范围。6使用频谱分析仪观测调幅信号，如果测得边带信号的幅度相对载波幅度为A （ dB 单位），试证：调幅系数为 。答案：证明：若已知边频与载波的幅度差为A（dB），根据 dB与 V 的单位换算式 ，有其中 S为边频幅度， C 为载波幅度。由于调幅系数 m 与调幅波边频、载波幅度之间满足式故有 得证。第十章 线性系统频率特性测量和网络分析一、填空题1: 理想的定向耦合器的方向性应该是

51、 。答案：02: S11的物理意义是 匹配时端口 1的 ；S12的物理意义是 匹配时的答案：端口 2 ，正向反射系数， 端口 1 ，反向传输系数3: 网络分析仪主要是由 、 、 三部分组成。答案：信号源、 S 参数测量装置、矢量电压表4: 在反射参数测量中，由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是 。答案：方向性误差5: 对于一个双端口线性衰减网络，其正向传输系数满足条件 。答案： |S21|小于1二、判断题： 1: 网络分析仪最基本的任务是在频域内测量输入/输出及反射信号的相对幅度和相位。 （ ）答案： 对2: 对于相同的被测线性网络，扫频测量所得的动态特性曲线峰值高于点频测量所得的

52、静态特 性曲线。（ ）答案：错3: 频谱分析仪中的 “标记（ Marker ） ”与扫频源中的 “频率标记（频标） ”作用相似，产生方法 也相同。（ ）答案：错4: 矢量网络分析仪可看作是内置扫频源的一体化幅相接收机。 （ ） 答案：对5: 网络分析仪的反射测量与传输测量的误差来源一样，都可以用开路、短路、匹配负载三种 标准件进行三次测量来求得。 （ ）答案：错三、选择题：1、以下哪种叙述是正确的？A: 一般说来，反射系数的模 |S11|、 |S22|小于 1B: 网络分析仪不仅可测线性网络的频率特性，也能够测非线性失真C: 在所有场合下，扫频测量法均优于点频测量法D: 以上说法都不正确答案：A2、在微波频段使用 S 参数，优点有 。A: 易于测量，由 S 参数可求得其他相关参数B: 便于用 Smith 图观测阻抗匹配情况C: 便于用信流图和 Mason 法则进行网络特性分析D: 以上全都是答案：D3、线性网络频率特性测量的 误差是可以用网络分析仪进行校准和