电子测量作业

1、可忽略电压表接入对输出电压的影响，则有:Ri+ rr所以：r尺 U2）R-U 2 R2U1第一章1.12试设计一个测量方案，测量某放大器的直流输出电阻（阻值估计在30k Q左右）。解：设计如右图所示，为减少测量误差采用 数字电压表测量，且 Ri、R2都在30 K Q左右,1.13选择测量仪器时，通常要根据被测量的大致大小选择合适的测量量程。例如仍采用题1.10所示的测量电路，现分别用MF 20晶体管电压表的6 V档和30V档测量负载Rl上电阻Uo,已知电压表的电压灵敏度为20k Q/V（由此司算出各档量程电压表输入电阻Rv=电压灵敏度X量程），准确度等级为2.5级（准确度等级s表示仪表的满度相

2、对误差不超过 S%,即最大绝对误差为Axm= S%Xm。试分别计算两个量程下的绝对误差和相对误差。解：6V档时：Rv1= 120K QR 外 1= 30/120 = 24 K Qx1=2430+ 245= 2.222V xn= Ux1 A = 2.222 2.5= 0.278V X12= 2.5% X 6= 0.15Vx1= x11 + x12 = 0.482Vy=X1A100%= 0428 100%=仃2.530V档时:Rv2 = 30 X 20= 600K QR 外 2= 30 600 = 28.57 K QUx2=5= 2.244V30+ 28.57 X2i = = 2.244 - 2.

3、5= 0.06V X22= 2.5% X 30= 0.75V X2= 0.81Vy2= 0 100%= 32.4%2.5第二章2.10现校准一个量程为100 mV,表盘为100等分刻度的毫伏表，测得数据如下:仪表刻度值（mV）0102030405060708090100标准仪表示值（mV）0.09.920.230.439.850.260.470.380.089.7100.0绝对误差（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： 将各校准点的绝对误差 AU和修正值c

4、填在表格中; 10 mV刻度点上的示值相对误差rx和实际相对误差rA ； 确定仪表的准确度等级； 确定仪表的灵敏度。解： rx = 0.1/10 1X0% = 1%rA= 0.1/9.9 100% = 1.01% 因为：Zkxm= 0.4 mVrm = 0.4/100 = 0.4%所以：s= 0.5 100/100 = 1 mV2.14某41位（最大显示数字为219 999 ）数字电压表测电压，该表2V档的工作误差为0.025% （示值）个字，现测得值分别为0.0012V和1.988 8V，问两种情况下的绝对误差和示值相对误差各为多少?解：為=0.025 0.0012 1 = 0.1mV100

5、199991.003 100.0012100% =8.36%(3)x2= 0.025 1.9888 1 = 0.6mV100199992.27用数字电压表测得一组电压值如下表:nXinXinXi120.42620.431120.42220.43720.391220.41320.40820.301320.39420.43920.401420.39520.421020.431520.40判断有无坏值，写出测量报告值。解：（1）用公式Xxi求算术平均值。X = (20.42+ 20.43 +15 i 1+ 20.40) = 20.404(2)列出Vi和Vi2如表2.27 1v2 0.0327表 2.

6、27 1nViVi2nViVi2nViVi210.0160.00025660.0260.000676110.0160.00025620.0260.0006767-0.0140.000196120.0060.0000363-0.0040.0000168-0.1040.01081613-0.0140.00019640.0260.0006769-0.0040.00001614-0.0140.00019650.0160.000256100.0260.00067615-0.0140.0000163 o= 0.098从表2.27中可以看出，剩余残差最大的第8个测量数据，其值为:v8 =一 0.10 = 0

7、.10 3, n8 为坏值应剔除。(4)剔除n8后的算术平均值X20.414(5)重新列出Vi和vi2如表2.27-2表 2.27-2nViVi2nViVi2nViVi210.0060.00003660.0160.000256100.0060.00003620.0160.0002567-0.0240.00057611-0.0040.0000163-0.0140.00019612-0.0240.00057640.0160.0002568-0.0140.00019613-0.0240.00057650.0060.00003690.0160.00025614-0.0140.000196(6)剔除n8

8、后的标准差的估计值0.01633 鼻 0.0489(7)剔除n8后无坏值x= / jn = 0.0163/、14 = 0.004363 x = 0.01308因此用数字电压表测得结果为：20.414 .013第三章3.5差频式振荡器作低频信号发生器振荡源的原理和优点是什么？答：差频式振荡器的可变频率振荡器和固定频率振荡器分别产生可变频率的高频振荡f1和固定频率的高频振荡 f2，经过混频器 M产生两者差频信号 f = f1 - f2。这种方法 的主要缺点是电路复杂，频率准确度、稳定度较差，波形失真较大；最大的优点是容易做到在整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，输出电平也较均匀，所以常用在扫

9、频振荡器中。3.12解释下列术语：频率合成，相干式频率合成，非相干式频率合成。答：频率合成是把一个（或少数几个）高稳定度频率源fs经过加、减、乘、除及其组合运 算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔（或称频率跳步）的一系列离散频率的信号。相干式频率合成器：只用一个石英晶体产生基准频率，然后通过分频、倍频等，加入混频器的频率之间是相关的。非相干式直接合成器：用多个石英晶体产生基准频率，产生混频的两个基准频率之间相互独立。第四章4.1电子示波器有哪些特点？答：电子示波器的基本特点是: 能显示信号波形，可测量瞬时值，具有直观性。 输入阻抗高，对被测信号影响小。 工作频带宽，速度快，便于观察高速

10、变化的波形的细节。 在示波器的荧光屏上可描绘出任意两个电压或电流量的函数关系。4.11延迟线的作用是什么？内触发信号可否在延迟线后引出，去触发时基电路？为什么？答：当示波器工作在内触发状态时，利用垂直通道输入的被测信号去触发水平偏转系统产生扫描电压波，从接受触发到开始扫描需要一小段时间，这样就会出现被测信号到达Y偏转板而扫描信号尚未到达 X偏转板的情况，为了正确显示波形，必须将接入 Y通道的被 测信号进行一定的延迟，以便与水平系统的扫描电压在时间上相匹配。内触发信号不能在延迟线后引出，去触发时基电路。如果在延迟线后引出， 水平系统的扫描电压在时间上相对于垂直通道输入的被测信号就没有延迟了。第五

11、章5.5用一台七位计数式频率计测量fx_ 5MHz的信号频率，试分别计算当闸门时间为1s、0.1s和10ms时，由于“土误差引起的相对误差。解：闸门时间为1s时:1 fxT15 10 6 1_ 0.2 10- 6闸门时间为0.1s 时:1fXT _1 _5 10 6 0.10.210_5闸门时间为10ms 时:1fXT-15 10 6 10 10-3-40.2 105.7用某计数式频率计测频率，已知晶振频率的相对误差为Afc / fc_ 5X10-8,门控时间T _ 1s,求:(1)测量fx= 10MHz时的相对误差;fxfc1(1)x (c+尸(5108fxfcfxT(2)fx -(Ifc+

12、1戸(5108fx1fxT(2)测量fx= 10kHz时的相对误差；并提出减小测量误差的方法。解:从厶fx/ fx的表达式中可知，提高晶振频率的准确度可减少厶1+10 106 1)_1.5 10_710_4fc / fc的闸门时间误差， 扩大闸门时间T或倍频被测信号可减少土 1误差。第六章6.1举例说明测量相位差的重要意义。多元信号的相干接收等学科答：测量输出与输入信号间相位差在图像信号传输与处理、 领域，都有重要意义。6.5用示波器测量两同频正弦信号的相位差，示波器上呈现椭圆的长轴 A为100m，短轴B为4cm，试计算两信号的相位差。B4解： =2arctg = 2arctg$= 43.6A

13、10第七章7.1简述电压测量的意义和特点。答：因为电压是表征电信号的三大基本参数之一，所以电压测量就显得十分重要。电压测量的特点：频率范围宽；测量范围宽； 对不同波形电压，测量方法及对测量精度的影响有差异; 被测电路的输出阻抗不同对测量精度有影响; 测量精度，测量直流电压精度较高，交流电压精度较低; 测量易受外界因素干扰。7.5说明调制式直流放大器的工作过程及其抑制直流漂流的原理。答：调制式直流放大器，是将直流信号斩波使信号变成交流信号，再进行放大， 对放大后的信号再进行解调为直流信号。由于是用交流放大，所以直流零漂就被隔断。第八章8.2某直流电桥的四个桥臂电阻分别为Ri= 1000 Q，R2

14、= 100 Q，R3= 41 和 R4=400 Q。电源为1.5V(不计内阻)，指示器灵敏度为 2mm/A，内阻为50Q。(1) 断开指示器，求其两端的戴维南等效电路。(2) 计算指示器由电路不平衡引起的偏转。解：根据电桥平衡条件：R1 gR3= R2gR4可知，R3有1Q的不平衡电阻，断开指示器支路，B、D两端的开路电压为：Uoc= U ad U ab =亠uR+ R4R2R2+ R310001000+ 4001.5 100100+ 411.5 = 7.65 mV在B、D两端计算戴维南等效电阻时，1.5V电源必须短路。只0=_ +R-1+ R4R2 R3R?+ R31000 400+1000

15、+ 400100 41100 + 41=314.7戴维南等效电路如右图。R01.5VU OCR0+ Rg7.65 10314.7+ 50=21 APA=2 21=42mm8.7某交流电桥平衡时有下列参数：Z1为R1= 2000 Q与C1 = 0.5卩F相并联，Z2为R2=1000Q与C2= 1卩F相串联，Z4为电容C4= 0.5卩F，信号源角频率3= 103rad/s，求阻抗Z3=1j3 C4Z3的元件值。解：电桥平衡时有:1 1 1展开并整理得：z3= r2+ 丄+h C j C2 rj w q=1000+二韦j 103 1 10 61 3 62000+j 10 5 101j 103 0.5 10_6= 1442 =1j 0.5 10_3jw 0.5 10_6所以：R3= 0C3= 0.5 F8.8某电桥在3= 104 rad/s时平衡并有下列参数：Z1为电容C1= 0.2卩F, Z为电阻R2=500Q, Z4为R4= 300 Q与C