东南大学电子测量作业答案

1、东南大学电子测量作业答案集团档案编码：YTTRYTPT28YTNTL9&UYTYNN08第2章作业答案2-2已知CX1B型超商频导纳电桥在频率商于时.测虽电容的误差为5%（读数值）15F求用该电桥分别测200pF. 30pF、2pF时，测虽的绝对误差和相对误差并以所得绝对误差为例讨 论仪器误差的相对部分和绝对部分对总测址误差的影响。【解】200“F时，Ax= 5%*2001.511.5pF/= = 5% 5.75%x20030”时，Ax=5%*301.53.0pF/= 5% 10%x302pF时，Ax=5%*21.51.6pF/= = 5% 80%x2以绝对误差为例，可以看出.测量值越大仪器误

2、差的相对部分对总测址误差的影响越大：测 虽值越小，仪器误差绝对部分对总误差的影响越大。2- 3对某电感进行了 14次等精度测罐,测得的数值（mH）为Li=, Lj Lj2, L3s=,故可判断S为界常值.应加以剔除，剔除后Z = 20497也（厶）=0.023 剩下的数据的残差均符合3s准则.为正常数据。2- 4对某信号源的输岀频率人进行了 10次等精度测量.结果为，八，（kHz）试用马利科夫及阿卑赫梅特判据判断是否存在变值系差。1 w【解】Z=777ZZ=110060 (kHz)1U I-!l i 10$（人）=（冲弓（力-人）2 =0.0276（z）5马利科夫：D = XVrr-110匕=

3、023工0所以存在累进性系差。r-6阿卑-赫梅特： 工匕f = 0.0Q4850 y/9s2 = 0.002283所以存在周期性系差。r-l2-6对某信号源的输出频率进行r 8次测虽，数据如下:次数12315678频率/Hz求（人）及伉）。【解】E(fx)=2 a;/? =-(1000.82+. + 1000.82) = 1000.815伙 Hz) r-l8s(fx) = -L-Cr-x)2 = 0.0558伙 Hz) 0.056伙用)2-14检定级、虽程为100V的电压表，在50V点刻度上标准电压表读数为48V,试问此表是否合格ao=48V.a =【解】X-XV = 503 = 100V50

4、-48故此表在50V点是合格的。J*100%-2% 2.5%/ m1002-15采用微差法测址未知电压M设标准电乐的相对误差不大于5/10000.电压表的相对误差不大于1%.相对微差为1/50.求测址的相对误差。【解】兰=兰 +彳*兰 =1_+1%*丄=_ = 0.07%x B x A 100005010000测虽的相对误差为第3章电压测绘3- 3若在示波器上分别观察峰值相等的正弦波.方波、三角波，得Vp = 5V :现在分别采用三种不同检波方式并以正弦波有效值为刻度的电圧表进行测虽.试求其读数分别为多少【解】（1）在峰值电用表中，U =kp正弦波的读数为V= 3.536 方波读数卩= 3.5

5、36V 三角波读数= 3.536V可知匸枷20塩討= 201g而= 200 Z = Z? = Z3 = 10 Q(b) V7J = 一心 + 厶亿 | G = 一/严 1 + 厶 *9.9 = I2 *9.9(vl03 9.9) _*99一丄Z2+Z32*106故 CMRR = 201g = 201g2*106=201g2 + l 20dB = 126dBcncmvV Vc）匕肿-+ /。1上）三/心1比）=戸& I诗*10诗或 v = v 乂厶_ a Zlvrncmi(-r cutZj+叩上Z3故 CMRR = 20 lg 字=201g 106 = 120dBCftvV , V故 CMRR

6、= 20 lg 阪=20 lg 2 * 10 = 20 lg 2 + 80 & 86dBcn结论：双层屛筱共模抑制比大于爪层屏蔽。【易错点】1. （b）图中误认为机壳接地，的V4V。 2.阻抗汁算时的错误，串并联的分析不正确。笫4章时间与频率测绘4- 1用一台7位电子计数器测址一个人=5MHz.的信号频率，试分别汁算十“闸门时间”宜于1S. 和10ms时.由土 1误差产生的测频误差。A/V_l_ 1下=卞=丽【解】当T、=ls时，vN = 0.2*10%=2*10-7当 T； =0.1$时,vN = 0.2*103 %= 2*1 O6 当！10ms时，vN = 0.002%= 2*1054-

7、2欲用迫子汁数湍测量一个f5 = 200Hz的信号频率.采用测频（选闸门时间为is）和测周（选时标为0.1/zy）两种方法，试比较这两种方法由1误差引起的测虽误差。【解】（1）测频：vv = 0.5% = 5*10?TJX（2）测周：vv - 1 - TJX - 0.002% - 2 * 10-5 TJo由比较知：在fx=200Hz下，测频误差大干测周误差。4-6用某电子计数器测址一个X = 10/Z的信号频率，、“|信号的信噪比S/N=20db时.分别计算十“周期倍乘”逻于X1和X100时,由于转换误差所产生的测周误差.并讨论计算结果。【解】201g = 20V. = 10V1“ _屁*2

8、V,置勺时，I匸0. v7. = !*-2.25%=2.25*1072*10 V,lt*100时，I匸2,吟严00225%=225*107可见n越大.误差越小【易错点】计算信噪比（SR）,以电圧为单位时以功率为单位时，为4-7若电子计数器内晶振频率/（） = OMHz ,闸门时何为1S.试求中界频率。【解】中界频率fm = yjfsJ：=/10*106 3162Hz x 3A6kHz4-8 用游标法测虽,设f = 5MHz , f2 = 5.0MHz,求之值。n,n.1 1 11 1 I1 1 1【解】由游标法原理.Tx = NT0 + （x一刃故丁冋+录吋亦护徳讨g.996”$S 第5章信号

9、源5-4 在图 56 中，假设C = O.5/zF, |/f| = |/2| = niA J+ | = |-| = 5V f （D 试求三角波的频率。（2）如果=其他条件不变，则三角波的频率为多少若以此三角波形成脉冲波并耍求输出占空比为的脉冲波形（口几=0.7；, = 1/0 ）应该调节什么参量调节虽为多少人=I104IEIC = 4*5*0.5*10= 0.KHz = 100HzI _20* 1064IEIC4*5*O.5*1O= 2Hz=丄=0 5占空比为则商电平持续时间T=7；）*0.1 = 0.055 /o于E。部分为低电平则|_用=（）（）5/2=4v2|E|0.5/2【法二】通过调

10、节充放电电流.使I】：1：=9:1实现。【易错点】调节参址一问.调节电IKE,. El由于充电电流不变.故无法改变占空比。5- 10 il算图所示锁相环的输出频率范困及步进频率。(b)/XI(1000-1100)(c)【解】(a)亠nn(b人-Mf严N冷n% = Mf广N程=(M +卜展气5)几+兰厶.=如_=人=皿几+乞厶rl io/v2 n2 70 2Jr, 10 M = 1000 1100, /V2 =720-1000人=72000M -100.1100MHzJ =虫=100圧105-11已知几=100灯/z, fr2 = 4OM/1Z用干组成混频倍频环.其输；f0=NIHz九=（73

11、101 l）MHz 步进频率纣= 10（WHz,环路形式如图所示.求（1） （宜取十还是-（2） N=【解】（1）/ / 为更大地扩展频率范晦 故混频器M宜取“。 U = fc + Nf 八 n =人一 /鸟=（73 （）1）M _4（）.M = 330611Ai100K【注】也可比较混频器处取“十以及时的N的范困进行比较，得出M宜取的结论。M若取W , N=11301411o H 若取,2330611。5-12直接数字合成信号源中，如果数据ROM的寻址范隔为1K字节.时钟频率fc = MHz.,试求（1）该信号发生器输出的上限频率Amax和下限频率/min：（2）可以输出的频孤点数及最髙频率

12、分辨率。【解】/右 0.25做 =2-=2564 = = 976.56 一务 976.56Hz补充题：合成频率13,000, A/o =0.01* J =100Mz。【解】在筝环频率合成中.一个环控制2、3位，故满足上述频率范隔.至少需要四个环。取自左向右3 位对应第一环.3、5位对应第二环.6、9位对应第三环.10、11位对应第四环.得到各环的频率范圉如 下：00. 99Hz:(099)*100k*1070999Hz:0100, 000Hz:(0999)*100k*10 (0100)*100k*10-2 012, 900, OOOHz: (0129)*100k 故.所需设讣的四环频率合成器如

13、下图所示：【易错点】1. 混频器仅标注爪未标明“十”号或“一”号。2. 环的N】、N：x N,、汕前未标乘号或除号。3N沢恥、N、N,未标明数值，且未做任何分析。4. 一种较为典型的错误.去N：=0、130, 20、9NF0为9,汕=0、99该做法未考虑到左起第4、5位 为其他数值时的情况.不能做到全范憎内的频率合成。第6章作业答案6- 3 一示波器的荧光屏的水平长度为lOdiv,现要求在上血显示10MHz正弦信号两个周期（幅度适X）问该示波器的扫描速度为多少【解】信号周期丁 =脇故，扫描速度为號亠曲时基因数为晋=。.皿/皿2。”皿6-7利用带宽为DC-30MHZ的示波器观察上升时间为tr =

14、 10/Z5的脉冲波形.荧光屏上显示波形的上升时间是藝少若要求测址误差限制在1贰的范圈内.该示波器Y通道的带宽应为女少【解】(1)示波器的上升时间_35_ 0.35口伽BW 30MHz 故示波湍上波形的上升时间/加 V+f = /102 +1 1.672 q 15.37(刖)(2)10*(1+ 10%) = 11(/75)故ts = 35 = 16A2(MHz)故该示波器Y通道的带宽应为。_ tt 4.5Sns6-8某示波器的带宽为120MHz,探头的衰减系数为10:1.上升时间为人=3.5/25 c用该示波器（包括探头）测虽一方波发生器输出波形的上升时间匚：从荧光屏上观察到的上升时间心为Hn

15、so问该方波的 实际上升时间人为笋少【解】示波器自身的上升时间巧 2 92仙） 120MHz i 故方波实际的上升时间为tr = Vl l2-3.52-2.92F 10（/15）6-11已知示波器的偏转因数Df =0.2V/div.屏幕的有效长度为lOdivc（1）若时基因数为div.所观察的波形如图所示。求被测信号的峰峰值及频率：（2）若要在屏幕上显示该信号的十个周期波形，时基I大I数应该取多大【解】（1）屏幕内显示了两个周期的波形,故周期T = 0.05/H5 / div * 1 （kliv / 2 = 0.25ms.故频率 / =丄=? = 4好仮。T 0.25/?/5峰峰值 Vp, = 0.2V / div * 6div = 1.2V（2）显示10个周期,即t=10T=,故时基为10div=div6-15用8位A/D转换时间lOOus.输入电斥范0-5V.作数字存储示波器Y通道的模数转换辭。试问:（1）示波器能达到的实时带宽是多少（设不插值）（2）信号幅度的测址分辨率是多少【解】（1） A/D转换时间为lOOus.故A/D采样率fs = 1/lOOus = 10k sps示波器的数字实时带宽BW = fs/k不插值时带宽因子k = 25,故BW二fs/k = 10*10725