第一章
1.1 什么是测量？什么是电子测量？
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 测量与计量两者是否是缺一不可？
答：测量与计量是缺一不可的。计量是测量的一种特殊形式，是测量工作发展的客观需要，而测量是计量联系生产实际的重要途径，没有测量就没有计量，没有计量就会使测量数据的准确性、可靠性得不到保证，测量就会失去价值。因此，测量与计量是相辅相成的。
1.3 按具体测量对象来区分，电子测量包括哪些内容？
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（3）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数等：（5）特性曲线显示如：幅频特性，相频特性曲线等。
1.4 电子测量技术有哪些优点？
答：（1）测量频率范围宽（2）测试动态范围广（3）测量的准确度高（4）测量速度快（5）易于实现遥测和长期不间断的测量（6）易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化
1.5 常用电子测量仪器有哪些？
答：（1）时域测量的仪器：电子电压表、电子计数器、电子示波器、测量用信号源等。（2）频域测量的仪器：频率特性测试仪、频谱分析仪、网络分析仪等。（3）调制域测量仪器：调值调制度仪、调制域分析仪等。（4）数据域测量仪器：逻辑笔、数字信号发生器、逻辑分析仪、数据通信分析仪等。（5）随机测量仪器：噪声系数分析仪、电磁干扰测试仪等。
1.6 仪器为什么要检定？检定时间如何确定？检定操作规程一般有几个步骤？
答：检定或校准是在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准复现的量值之间关系的一组操作。
根据定义，校准的对象是测量仪器、测量系统、实物量具或参考物质，统称测量设备。校准的目的是为了确定测量设备与对应的标准所复现的量值的关系。校准是一组操作，其结果既可给出被测量的示值，又可确定示值的修正值，校准结果可以记录在校准证书或校准报告中。
检定时间按国家计量和地方规定，或依据自身需求。
检定一般校准仪器都包括下列基本步骤。
▲首先进行外观检查，外观应无损伤。
▲仪器接线。
▲对被校准仪器工作正常性进行检查，仪器自检应正常。
▲正确选择校准仪器和被校准仪器的功能开关、仪器量程档位。
▲参照国家无线电仪器检定项目和规则进行校准。
1.7 测量时为何会产生误差？研究误差理论的目的是什么？
答：测量是用实验手段确定被测对象量值的过程，实验中过程中采用的方法、标准量和比较设备不一样，都可能使实验的确定值与被测对象的真值有差异，即都会产生误差。研究误差理论的目的就是掌握测量数据的分析计算方法、正确对测量的误差值进行估计、选择最佳测
量方案。
1.8 测量误差用什么表示较好？ 答：测量误差通常可用绝对误差和相对误差两种方法表示。若要反映测量误差的大小和方向，可用绝对误差表示；若要反映测量的准确程度，则用相对误差表示。
1.9 测量误差与仪器误差是不是一回事？
答：当然不是一回事。测量误差指的是测量值与被测量真值的差异，造成这种差异的原因可能是仪器误差、人身误差、方法误差和环境误差等原因，因此仪器误差是造成测量误差的原因之一。而仪器误差仅仅是指作为比较设备的测量仪器由于测量精度和准确度所带来的测量误差。
1.10 有一个100V 的被测电压，若用0.5级、量程为0-300V 和1.0级、量程为0-100V 的两只电压表测量，问哪只电压表测得更准些？为什么？
答： 要判断哪块电压表测得更准确，即判断哪块表的测量准确度更高。 （1）对量程为0-300V 、±0.5级电压表，根据公式有
%100%%1001??≤??=
x
s x x x
m x γ %5.1%100100
5.0300=??=
（2）对量程为0-100V 、±1.0级电压表，同样根据公式有
%100%%1002??≤??=
x
s x x x
m x γ %0.1%100100
.1100=??=
从计算结果可以看出，用量程为0-100V 、±1.0级电压表测量所产生的示值相对误差小，所以选用量程为0-100V 、±1.0级电压表测量更准确。
1.11 系统误差、随机误差和粗大误差的性质是什么？它们对测量结果有何影响？ 答：（1）系统误差是一个恒定不变的值或是具有确定函数关系的值；进行多次重复测量，系统误差不能消除或减少；系统误差具有可控制性或修正性。系统误差使测量的正确度受到影响。
（2）随机误差的性质主要有：在多次测量中，绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多；在多次测量中，绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相同，即具有对称性；测量次数一定时，误差的绝对值不会超过一定的界限，即具有有界性；进行等精度测量时，随机误差的算术平均值的误差随着测量次数的增加而趋近于零，即正负误差具有抵偿性。随机误差影响测量精度。
（3）粗大误差的主要性质是测量结果明显偏离实际值。它使测量结果完全不可信，只有在消除粗大误差后才能进行测量。
1.12 削弱系统误差的主要方法是什么？ 答：削弱系统误差的主要方法有： （1）零示法 （2）替代法 （3）补偿法 （4）对照法
（5）微差法 （6）交换法
1.13 减小随机误差的主要方法是什么？
答：理论上当测量次数n 趋于无限大时，随机误差趋于零。而实际中不可能做到无限多次的测量，多次测量值的算术平均值很接近被测量真值，因此只要我们选择合适的测量次数，使测量精度满足要求，就可将算术平均值作为最后的测量结果。
1.14 准确度为0.5级、量程为0-100V 的电压表，其最大允许的绝对误差为多少？ 答：最大允许的绝对误差为：
V s x x m 5.0%5.0100%=?=?≤?
1.15 测量上限为500V 的电压表，在示值450V 处的实际值为445V ，求该示值的：
（1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差（4）修正值 答：（1）绝对误差
V V V A x x 50450450-=-=-=?
（2）相对误差
%2.11%100445
50%100-=?-=??=x x x γ
（3）引用误差
%0.10%100500
50%100-=?-=??=
m m x x γ （4）修正值
V x c 50=?-=
1.16 将下列数据进行舍入处理，要求保留四位有效数字。
3.14159、2.71729、
4.51050、3.21650、3.6235、6.378501、7.691499。 答：
3.14159 →3.142（要被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为奇数1，所以在
最后位加1）。
2.71729→2.717
4.51050→4.511 （将5舍去向前一位进1） 3.21650→3.216 （被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为偶数6，所以不变。） 3.6235→3.624 （要被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为奇数1，所以在
最后位加1）。
6.378501→6.378（被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为偶数6，所以不变。）
7.691499→7.691
1.17对某电阻进行等精度测量10次，数据如下（单位k Ω）：
0.992、0.993、 0.992、 0.991、 0.993、 0.994、 0.997、 0.994、 0.991 、0.998。试给出包含误差值的测量结果表达式。 答：
1）．将测量数据按先后次序列表。
2）．用公式∑=
i
i x n x 求算术平均值。
9935.010998.0993.0992.0)(11011021=+++=+++=∑ V V V n x
3）．用公式x x i i -=ν求每一次测量值的剩余误差，并填入上表中。
4）．用公式∑=-=
n i i n 1
211νσ
计算标准差的估计值σ
。 00237.00000505.09
1
)00002025.000000025.000000225.0(91
11011012=?=
+++=-=∑
i v σ 5）．按莱特准则判断粗大误差，即根据()
x x x i i σν 3>-=剔除坏值。 00711.000237.03)(3=?=x σ
从表中可以看出，剩余残差最大的第10个测量数据，其值为：
)(30045.09935.0998.01010x x x v σ
?=-=-= 所以该组测量数据中无坏值。
6）．根据系统误差特点，判断是否有系统误差，并修正。 测量数据分布均匀，无规律分布，无系统误差。 7）．用公式n
x σσ=
求算术平均值的标准差估计值。
00075.016228.300237.010
00237.0====
n x σσ 8）．用公式x x σλ
3=求算术平均值的不确定度。
00225.000075.033=?==x x σλ
9）．写出测量结果的表达式。
第二章
2.1 对于集总参数元件一般需测量哪些参数？
答：集总参数元件是指具有两端钮的元件，端钮间有确定的电压，元件中有确定的电流。因此该类元件测量一般可测量元件的阻抗、电感、电容、流过的电流及端钮间有确定的电压。
2.2 使用电阻器时要考虑哪些问题？
答：电阻在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等。是电路中应用最多的元件之一。使用电阻器时主要应考虑电阻的标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等。
2.3 简述直流电桥测量电阻的基本方法。
答：当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。
典型的惠斯登电桥的原理如图2.1所示。其步骤如下： （1） 测量时，接上被测电阻x R ，再接通电源 （2） 通过量程开关调节比例系数k ，其中k =R 1/R 2。 （3） 再调节n R ，使电桥平衡，即检流计指示为0。
（4） 读出k 和n R 的值，用公式求得x R 。
n n x kR R R R R =?=
2
1
2.4 电解电容的漏电流与所加电压有关系吗？为什么？ 答：当然有关系。电解电容的介质有两种，正极金属片表 面上形成的一层氧化膜；负极为液体、半液体或胶状的电 解液，因其有正、负极之分，实际上内部形成了电场，故
只能工作在直流状态下，如果极性用反，即外加电压与内部电场方向相反，漏电流剧增。
2.5 右图2.2表示的串联电桥达到了平衡，其中Ω=1002R 、
F C μ1.02=、F C μ01.04=、Ω=10003R 试求x R 、x L 的值。
答：串联电桥中，由电桥的平衡条件可得 3224)1
(1)(R C j R C j L j R x x ?+=?
+ωωω 2
332441
C j R R R C L C j R x x ωω+
?=+? 由实部与实部、虚部与虚部相等可得：
324
R R C L x
?= 2
341
C j R C j R x ωω=
? ∴ 432C R R L x ??= 2
4
3C C R R x ?=
分别将已知数值代入，可算得： mH L x 1= Ω=100x R
2.4 一个电解电容器，它的“+”、“-”极标志已脱落，如何用万用表去判定它的“+”、“-”极？
答：测量电容器漏电的方法，可以用来鉴别电容器的正、负极。对失掉正、负极标志的电解电容量，可先假定某极为“+”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一个电极与万用表的红笔相接，同时观察并记录表针向右摆动的幅度；将电容放电后，两只表笔对调，重新进行测量。哪一次测量中，表针最后停留的摆动幅度小，说明该次测量中对电容的正、负假设是对的。
2.5 简述晶体管图示仪的组成及各部分的作用。 答：晶体管图示仪的基本组成如图2.3所示。它主要由同步脉冲发生器、基极阶梯波发生器、集电极扫描电压发生器、测试转换开关、垂直放大器、水平放大器和示波管组成。
图示仪工作时，同步脉冲发生器产生同步脉冲信号，使基极阶梯波发生器和集电极扫描电压发生器保持同步，以显示正确而稳定的特性曲线；基极阶梯波发生器提供大小呈阶梯变化的基极电流；集电极扫描电压发生器提供集电极扫描电压；测试转换开关用以转换测试不同结法和不同类型的晶体管特性曲线参数；垂直放大器、水平放大器和示波管组成示波器系统，用以显示被测晶体管的特性曲线。
2.6 画出图示仪测试二极管正向特性曲线的简化原理图，并简述测量实施过程。 答：晶体管图示仪可以测量二极管的正向伏安特性曲线。首先将图示仪荧光屏上的光点置于坐标左下角，峰值电压范围置0~20V ，集电极扫描电压极性置于“+”，功耗电阻置1k Ω，X 轴集电极电压置0.1伏/度，Y 轴集电极电流置5毫安/度，Y 轴倍率置×1，将二极管的正负极分别接在面板上的C 和E 接线柱上，缓慢调节峰值电压旋扭，即可得到二极管正向伏安特性曲线。从屏幕显示图可以直接读出二极管的导通电压。（如图2.4）
2.7 画出图示仪测试三极管输入和输出特性的简化原理图。
答：图2.5表示了图示仪测量NPN 晶体管输入和输出特性曲线的原理图。
2.8 画出TTL 、CMOS 门电路传输特性的测试原理图，并简述由传输特性确定输出高电平、
输出低电平、开门电平和关门电平的方法，比较TTL 和CMOS 门电路的静态特性。 TTL 与非门的电压传输特性是指输出电压O U 随输入电压i U 变化的曲线。电压传输特答：TTL 电路电压传输特性的测量电路如教材图2.20所示。CMOS 器件传输特性可用图2.23电路测量。
2.9 试拟定一个测量方案，判断电位器是线性电位器、指数电位器或对数电位器。 答：略。通过实验总结。
2.10 对半导体二极管的极性、正反向电阻作出总结和判断，根据实验，对整流二极管、稳压二极管和发光二极管测试的异同点进行分析。
答：略。通过实验总结。
第三章
3.1 电流的直接测量与间接测量原理有何区别？两种测量方法的测量准确度各取决于什么
因数？
答：电流的直接测量就是把电流表串入电路，从电流表直接测出电流值。间接测量法就是先测量负载两端电压，然后换算出电流值。直接测量法的测量准确度主要取决于串入的电流表的精度和内阻，内阻越小越好；间接测量法则与电压表精度和内阻有关，内阻越大越好。
3.2测量大电流的电流表，一般都是在基本量程上扩大，为什么不直接制造大电流的电流
表？
答：在实际应用中，测量电流通常使用磁电式电流表、电磁式电流表、模拟式万用表和数字多用表直接测量电流，而大多数用磁电式电流表。从磁电式仪表的工作原理可以看出，不增加测量线路，磁电式是可以直接测量直流电流的，但由于被测电流要通过游丝和可动线圈，被测电路的最大值只能限制在几十微安到几十毫安之间，要测量大电流，就需要另外加接分流器，即在基本量程上扩大。如果直接制造大电流的电流表，由于电流表的阻抗不能做到太小，而电流表的线圈很细，因此当大电流流过时，会产生很大的热量，很可能会烧坏表，因此不直接制造大电流的电流表。
3.3 电流表的基本量程和扩大量程，哪一个量程的测量准确度高？为什么？
答：电流表的基本量程是指不增加测量线路直接测量电流的量程。如磁电式仪表可以直接测量直流，但由于被测电流要通过游丝和可动线圈，被测电流的最大值只能限制在几十μA 到几十mA之间，要测量大电流，就需要另外加接分流器。因此扩大量程是通过并联不同的分流电阻实现，这种电流表的内阻随量程的大小而不同，量程越大，测量机构流过的电流越大，分流电阻越小，电流表对外显示的总内阻也越小，而电流表测量电流是串联在电路中的，内阻越小对电路的影响越小，因而测量准确越高。
3.4有两只量程相同的电流表，但内阻不一样，问哪只电流表的性能好？为什么？
答：电流表测量电流是将表串联在电路中的，内阻越小对电路的影响越小，因而测量准确越高。
3.5高频电流表的量程扩大可采用什么方法？
答：高频电流表一般在测量强电流时采用分流器或变流器来减小流过热电式电流表的电流，从而扩大量程。
①分流法。从原理讲可分为电阻、电容、电感三种分流法。电阻分流法的功耗大，故不在高频电流表中使用；电感分流法功耗虽小，但易受外界多变磁场的影响，使用的场合较小；电容分流法用的较多。电容分流法的方法是将热电式电流表的输入端并联一只电容，将高频电流分流掉一部分，达到扩大量程的目的。利用电阻、电感分流器的电流表，其压降较大。这个压降还与被测电流的频率有关，因此对被测电路有一定的影响。
②变流法是利用变流器的变压比来实现电流分流。
3.6热电式电流表是如何测量电流的？
答：热电式电流表的基本原理利用热电偶组成闭合回路，将热电偶的工作端与流过电流的金属导线焊接在一起，当金属导线中流过电流时，热电偶工作端温度发生变化，而热电偶是由二个不同金属元素构成，在热电偶的另两端有电动势出现，其大小正比于两焊接点的温度差，且与组成热电偶的材料有关，这样就反映出被测高频电流的量值。
3.7电流的测量方案有哪些？
答：电流测量的方法可分为直接测量法和间接测量法。直流电流的测量可采用磁电式电流表、数字电压万用表等仪表，通过直接测量法和间接测量法进行测量；交流电流的测量可采用电
磁式电流表、热电式电流表和数字电压万用表等仪表，通过直接测量法和间接测量法进行测量。
第四章
4.1 简述电压测量的意义。
答：电压、电流和功率是表征电信号能量大小的三个基本参数，其中又以电压最为常用。通过电压测量，利用基本公式可以导出其它的参数；此外，电路中电流的状态，如饱和、截止、谐振等均可用电压形式来描述；许多电参数，如频率特性、增益、调制度、失真度等也可视为电压的派生量；许多电子测量仪器，如信号发生器、阻抗电桥、失真度仪等都用电压量作指示。因此，电压测量是其他许多电参数量，也包括非电参数量测量的基础，是相当重要和相当普及的一种参数测量。
4.2 用正弦有效值刻度的均值电压表测量正弦波、方波和三角波，读数都为1V ，三种信号
波形的有效值为多少？
解：先把α=1V 换算成正弦波的平均值。
V K U U F 9.011
.11
~~~===
按“平均值相等则读数相等”的原则，方波和三角波电压的平均值也为0.9V ，然后再通过电压的波形因数计算有效值。
V U K U F 19.011.1=?=?=正弦波正弦波正弦波
V U K U F 9.09.01=?=?=方波方波方波
V U K U F 04.19.015.1=?=?=三角波三角波三角波
4.3 在示波器上分别观察到峰值相等的正弦波、方波和三角波，V U p 5=，分别用都是正弦有效值刻度的、三种不同的检波方式的电压表测量，试求读数分别为多少？ 解：（1）用峰值检波方式电压表测量，读数都是5V ，与波形无关。 （2）用有效值检波正弦有效值刻度的电压表测量 ①正弦波
V K U U P P 54.3414
.15
==
=
正弦波
正弦波正弦波 ②方波 V K U U P P 515
==
=
方波
方波方波 ③三角波 V K U U P P 89.273
.15
==
=
三角波三角波三角波 （3）用均值检波正弦有效值刻度的电压表测量 ①正弦波 V K U U P P 54.3414
.15
==
=
正弦波
正弦波正弦波 ②方波 波形因数和波峰因数均为1，所以其平均值为5V ，相应此平均值的正弦有效值即为读数值。
V U K U F 55.5511.1=?=?=正弦波正弦波正弦波
③三角波 V K U U P P 89.273
.15
==
=
三角波
三角波三角波 V K U U F 51.215
.189
.2==
=
三角波
三角波三角波 相应此平均值的正弦波的有效值即为读数值。
V K U U P P 78.1414
.151
.2==
=
正弦波
正弦波正弦波
4.4 欲测量失真的正弦波，若手头无有效值电压表，只有峰值电压表和均值电压表可选用，
问选哪种表更合适些？为什么？ 答：利用峰值电压表测失真的正弦波时可能产生非常大的误差。因为峰值检波器对波形响应十分敏感，读数刻度不均匀，它是在小信号时进行检波的，波形误差可达30％左右。若用均值电压表测量波形误差相对不大，它是对大信号进行检波，读数刻度均匀。所以，选用均值电压表更合适。
4.5 逐次逼近比较式DVM 和双积分式DVM 各有哪些特点？各适用于哪些场合？ 答：逐次逼近比较式DVM 的特点：
（1）测量速度快（2）测量精度取决于标准电阻和基准电压源的精度以及D/A 转换器的位数（3）由于测量值对应于瞬时值，而不是平均值，抗干扰能力较差。逐次逼近比较式DVM 多用于多点快速检测系统中 双积分式DVM 的特点：
（1）它通过两次积分将电压转换成与之成正比的时间间隔，抵消了电路参数的影响。（2）积分器时间可选为工频的整数倍，抑制了工频干扰，具有较强的抗干扰能力。（3）积分过程是个缓慢的过程，降低了测量速度，特别是为了常选积分周期，因而测量速度低。双积分式DVM 适用于灵敏度要求高,测量速度要求不高, 有干扰的场合
4.6 模拟电压表和数字电压表的分辨率各自与什么因数有关？
答：模拟电压表的分辨率是指能够响应的信号的最小值，一般用输入信号的最小幅度表示。 数字电压表的分辨率是指DVM 能够显示的被测电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的电压值。它们的分辨率主要由工作原理、测试方法、电路参数等决定，数字电压表的分辨率受A/D 转换器的影响。
4.7 绘图说明DVM 的电路构成和工作原理
答：数字电压表（DVM ）的组成如图4.1所示。
整个框图包括两大部分，模拟部分包括输入电路（如阻抗变换电路、放大和扩展量程电路）和A/D 转换器。A/D 转换器是数字电压表的核心，完成模拟量到数字量的转换。电压表的技术指标如准确度、分辨率等主要取决于这部分的工作性能。数字部分主要完成逻辑控制、译码和显示功能。
4.8 说明DVM 与DMM 有何区别？
答：数字电压表（DVM ）实际上是数字多用表（DMM ）的一个组成部分，
现代的数字表已由过去单一功能的直流数字电压表发展到能测量交直流电压、交直流电流和电阻等10多种功能的数字多用表。在DMM 中，交流电压、电流和电阻测量都是先将它们变换成直流电压，然后用DVM 进行电压测量。数字多用表的图4.2所示。
4.9 数字电压表的技术指标主要有哪些？它们是如何定义的？ 答：数字电压表的技术指标主要有以下几项。 1．测量范围
测量范围包括显示的位数、量程的范围和是否具有超量程能力等。 （1）显示位数
显示位数是表示DVM 精密程度的一个基本参数。所谓位数是指能显示0~9共十个完整数码的显示器的位数。 （2）量程的范围
DVM 的量程范围包括基本量程和扩展量程。基本量程是测量误差最小的量程，它不经过衰减和放大器；扩展量程是采用输入衰减器和放大器来完成的，它的测量精度比基本量程的测量精度降低。 （3）超量程能力
超量程能力是DVM 的一个重要的性能指标。1/2位和基本量程结合起来，可说明DVM 是否具有超量程能力 2．分辨率
分辨率是指DVM 能够显示的被测电压的最小变化值，即显示器末位跳动一个数字所需的电压值。 3．测量速率
测量速率是指每秒钟对被测电压的测量次数，或一次测量全过程所需的时间。 4．输入特性
输入特性包括输入阻抗和零电流两个指标。
直流测量时，DVM 输入阻抗用i R 表示。量程不同，i R 也有差别，一般在10M Ω~1000 M Ω之间。
交流测量时，DVM 输入阻抗用i R 和输入电容i C 的并联值表示，一般i C 在几十至几百皮法之间。
5．抗干扰能力
DVM 的干扰分为共模干扰和串模干扰两种。仪器中采用共模抑制比和串模抑制比来表示DVM 的抗干扰能力。一般共模干扰抑制比为（80~150）dB ；串模抑制比为（50~90）dB 。 6．固有误差和工作误差
DVM 的固有测量误差主要是读数误差和满度误差，通常用测量的绝对误差表示。
）（m x U U U ?+?±=?%%βα
工作误差指在额定条件下的误差，通常也以绝对值形式给出。
4.10 直流电压的测量方案有哪些？
答：直流电压的测量一般可采用直接测量法和间接测量法两种。可用数字式万用表、模拟式万用表、电子电压表、示波器等设备运用零示法、微安法等测量直流电压。
4.11 交流电压的测量方案有哪些？
答：交流电压的测量一般可分为两大类，一类是具有一定内阻的交流信号源，另一类是电路中任意一点对地的交流电压。交流电压的常用测量方法有电压表法和示波器法。
4.12 甲、乙两台DVM ，甲的显示器显示的最大值为9999，乙为19999，问：
（1）它们各是几位的DVM ，是否有超量程能力？ （2）若乙的最小量程为200mV ，其分辨率为多少？
（3）若乙的固有误差为)%02.0%05.0(m x U U U +±=?，分别用2V 和20V 档测量
V U x 56.1=电压时，绝对误差和相对误差各为多少？
答：（1）超量程能力是DVM 的一个重要的性能指标。1/2位和基本量程结合起来，可说明DVM 是否具有超量程能力。甲是4位DVM ，无超量程能力；乙为4位半DVM ，可能具有超量程能力。
（2）乙的分辨率指其末位跳动±1所需的输入电压，所以其分辨率为0.1mV 。
（3）用2V 挡测量
绝对误差 )%02.0%05.0(m x U U U +±=?
V 118.0)2%02.056.1%05.0(=?+?±=
相对误差 %9.5%1002
118
.0%100=?=??=U U x γ
用20V 挡测量
绝对误差 )%02.0%05.0(m x U U U +±=?
V 478.0)20%02.056.1%05.0(=?+?±=
相对误差 %4.2%10020
478
.0%100=?=??=U U x γ
4.13 CA2171型电子电压表读数是按正弦波有效值刻度，是不是只有测量正弦电压时，读数
才正确，若测量非正弦电压，怎么换算？
答：略。通过实验总结。一定要通过波形因数和波峰因数转换。
第5章
5.1 目前常用的测频方法有哪些，各有何特点？
答：目前常用的频率测量方法按工作原理可分为直接法和比对法两大类。 （1）直接法
是指直接利用电路的某种频率响应特性来测量频率的方法。电桥法和谐振法是这类测量方法的典型代表。直接法常常通过数学模型先求出频率表达式，然后利用频率与其它已知参数的关系测量频率。如谐振法测频，就是将被测信号加到谐振电路上，然后根椐电路对信号发生谐振时频率与电路的参数关系LC f x π2/1=，由电路参数L 、C 的值确定被测频率。 （2）比对法
是利用标准频率与被测频率进行比较来测量频率。其测量准确度主要取决于标准频率的准确度。拍频法、外差法及计数器测频法是这类测量方法的典型代表。尤其利用电子计数器测量频率和时间，具有测量精度高、速度快、操作简单、可直接显示数字、便于与计算机结合实现测量过程自动化等优点，是目前最好的测频方法。
5.2 通用电子计数器主要由哪几部分组成？画出其组成框图。
答：电子计数器一般由输入通道、计数器、逻辑控制、显示器及驱动等电路构成。如图5.1所示.
5.3 测频误差主要由哪两部分组成？什么叫量化误差？使用电子计数器时，怎样减小量化
误差？
答：电子计数器测频是采用间接测量方式进行的，即在某个已知的标准时间间隔内，测出被测信号重复的次数N ，然后由公式计算出频率。其误差主要由两部分组成。一是计数的相对误差，也叫量化误差；二是闸门开启时间的相对误差。按最坏结果考虑，频率测量的公式误
差应是两种误差之和。
量化误差是利用电子计数器测量频率，测量实质是已知的时间内累计脉冲个数，是一个量化过程，这种计数只能对整个脉冲进行计数，它不能测出半个脉冲，即量化的最小单位是数码的一个字。量化误差的极限范围是±１个字，无论计数值是多少，量化误差的最大值都是1±一个字，也就是说量化误差的绝对误差1±≤?N 。因此，有时又把这种误差称为“±1个字误差”，简称“1±误差。”这种测量误差是仪器所固有的，是量化过程带来的。当被测量信号频率一定时，主门开启的时间越长，量化的相对误差越小，当主门开启时间一定时,提高被测量信号的频率，也可减小量化误差的影响。
5.4 测量周期误差由哪几部分组成？什么叫触发误差？测量周期时，如何减小触发误差的
影响？
答：电子计数器测量周期也是采用间接测量方式进行的，与测频误差的分析类似，测周误差
也由两项组成，一是量化误差，二是时标信号相对误差。测周时输入信号受到噪声干扰，也会产生噪声干扰误差，这是一种随机误差，也称为触发误差。触发误差是指在测量周期时，由于输入信号中的干扰噪声影响，使输入信号经触发器整形后，所形成的门控脉冲时间间隔与信号的周期产生了差异而产生的误差，触发误差与被测信号的信噪比有关，信噪比越高，触发误差就越小，测量越准确
5.5 使用电子计数器测量频率时，如何选择闸门时间？
答：电子计数器测量频率时，当被测信号频率一定时，主门开启时间越长，量化的相对误差就越小。所以在不使计数器产生溢出的前提，扩大主门的开启时间Ts ，可以减少量化误差的影响。但主门时间越长测量时间就越长，所以两者应该兼顾。
5.6 使用电子计数器测量周期时，如何选择周期倍乘？ 答：电子计数器测量周期时，“周期倍乘”后再进行周期测量，其测量精确度大为提高。需要注意的是所乘倍数k 要受到仪器显示位数等的限制。
5.7 欲用电子计数器测量=200H Z 的信号频率，采用测频（闸门时间为1s ）和测周（时标为
0.1μs ）两种方案，试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差。 答：①测频时，量化误差为
31051
2001
1-?±=?±=?±=?s x T f N N ②测周时，量化误差为
3710210
2001-?±=±=±=?±=?c x c x f f f T N N 从计算结果可以看出，采用测周方法的误差小些。
5.8 使用电子计数器测量相位差、脉冲宽度时，如何选择触发极性？ 答：电子计数器测量相位差、脉冲宽度时时通常是测量两个正弦波上两个相应点之间的时间间隔，触发极性可以取“+”，也可以取“-”，根据测量方便进行选择。为了减小测量误差，可利用两个通道的触发源选择开关，第一次设置为“+”，信号由负到正通过零点，测得T 1；第二次设置为“-”，信号由正到负通过零点，测得T 2；两次测量结果取平均值。
5.9 欲测量一个=1MH Z 的石英振荡器，要求测量准确度优于±1×10-6
，在下列几种方案中，
哪种是正确的，为什么？
（1） 选用E312型通用计数器（≤±1×10-6
），闸门时间置于1s 。
（2） 选用E323型通用计数器（≤±1×10-7
），闸门时间置于1s 。 （3） 通用计数器型号同上，闸门时间置于10s 。
答：要看哪个方案正确，就是要比较哪种方案的测量准确度符合要求。
（1）选用E312型通用计数器（≤±1×10-6
），闸门时间置于1s 。
666102)10111011(1--?±=?+??±=???? ???+?±=?=c c s
x x x f f f T f f f γ （2）选用E323型通用计数器（≤±1×10-7
），闸门时间置于1s 。
（3）通用计数器型号同上，闸门时间置于10s 。
7
76102)101101011(1--?±=?+??±=???? ???+?±=?=c c s
x x x f f f T f f f γ 从计算结果可以看出第3种方法是正确的，它符合测量准确度的要求。
5.10 利用频率倍增方法，可提高测量准确度，设被测频率源的标称频率为=1MH Z ，闸门时间
置于1s ，欲把±1误差产生的测频误差减少到1×10-11
，试问倍增系数应为多少？ 答：倍增前量化误差为
661011
1011
1-?±=??±=?±=?s x T f N N 倍增系数为 5
11
61010
1101==??=--M 5.11 试拟定一个测量100KHz 正弦信号周期的方案，选择合适闸门时间，对测周法和测频法
误差进行比较。
答：略。实验测试。注意中界频率的选择。
第6章
6.1 低频信号源中的主振器常用哪些电路？为什么不用LC 正弦振荡器直接产生低频正弦
振荡？
答：低频信号源中的主振器一般由RC 振荡电路或差频式振荡电路组成。相对来说采用RC 振荡电路或差频式振荡电路比LC 振荡电路简单，调节方便。
6. 2 画出文氏桥RC 振荡器的基本构成框图，叙述正反馈桥臂的起振条件和负反馈桥臂的稳
幅原理。 答：
如图6.1为文氏电桥振荡器的原理框图。R 1、C 1、R 2、C 2组成RC 选频网络，可改变振荡器的频率；R 3、R 4组成负反馈臂，可自动稳幅。
在RC
f f π21
0==时，输入信号经RC 选频网络传输到运算放大器。同相端的电压与运
算放大器的反馈网络形成的电压同相，即有0=f ?和π??n f a 2=+。这样，放大器和RC 选频网络组成的电路刚好组成正反馈系统，满足振荡的相位条件，因而有可能振荡。此时，反
馈系数F=1/3，因此只要后接的二级放大器的电压放大倍数为A 3=V ，那么就满足了振荡器
起振的幅值条件A V F ≥1，可以维持频率RC
f f π21
0==时的等幅正弦振荡。
实际电路中，其中R 3是具有负温度系数的热敏电阻。在振荡器的起振阶段，由于温度
低，R 3的阻值较大，负反馈系数小，使负反溃放大器的电压增益大于3，RC
f π21
=的信号
产生增幅振荡。随着该信号的增大，流过R 3的电流增大，从而使R 3的温度升高，阻值下降，反馈深度加深，负反馈放大器的电压放大倍数减小，只要R 3、R 4选择恰当，最后将达到稳定的等幅正弦振荡。当电路进入稳定的等幅振荡之后，如果由于某种原因引起输出
电压增大时，由于0V 直接接在R 3、R 4的串联电路中，从而使流过R 3的电流增大，R 3减小也会使负反馈放大器的放大倍数下降，令输出电压减小，达到稳定输出电压的目的。
6. 3 高频信号发生器主要由哪些电路组成？各部分的作用是什么？
答：高频信号发生器组成的基本框图如图6.2所示。主要包括主振级、缓冲级、调制级、输出级、监测电路和电源等电路。
主振级产生高频振荡信号，该信号经缓冲级缓冲后，被送到调制级进行幅度调制和放大，调制后的信号再送给输出级输出，以保证具有一定的输出电平调节范围。监测电路监测输出信号的载波电平和调制系统数，电源用于提供各部分所需的直流电压。
6. 4 高频信号发生器中的主振级有什么特点？为什么它总是采用LC 振荡器？
答：主振级用于产生高频振荡信号，它决定高频信号发生器的主要工作特性。按产生主振信号的方法不同，高频信号发生器可分为调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器三大类。由调谐振荡器构成的信号发生器称为调谐信号发生器。常用的调谐振荡器就是晶体管LC 振荡电路，LC 振荡电路实质上是一个正反馈调谐放大器，主要包括放大器和反馈网络两个部分。这种电路易于在高频段起振和调节。
6. 5 函数信号发生器的设计方案由几种？简述函数信号发生器由三角波转变为正弦波的二
极管网络的工作原理。
答：函数信号发生器实际上是一种多波形信号源，可以输出正弦波、方波、三角波、斜波、半波正弦波及指数波等。构成函数发生器的方案很多，通常有三种，即方波-三角波-正弦波函数发生器的构成方案、三角波-方波-正弦波函数发生器的构成方案、正弦波-方波-三角波函数发生器的构成方案。
图6.3为中用二极管和电阻构成电路，实现了三角波到正弦波转换。
在三角波的正半周，当V i的瞬时值很小时，所有的二极管都被偏置电压+E和-E截止，输入的三角波经过电阻R直接输出到输出端，V O=V i，输出V O与输入波形V i一样。
当三角波的瞬时电压V i上升到V1时，二极管D1a导通，电阻R、R1、R1a组成第一级分压器，输入三角波通过该分压器分压后传送到输出端，输出电压比输入电压降低。
随着输入三角波的不断增大，二极管D3a、D4a
依次导通，使得分压器的分压比逐渐减小，输出电压
衰减幅度更大，使三角波趋近于正弦波。
同理，当三角波自正峰值逐渐减小时，二极管
D4a、D3a、D2a、D1a依次截止，分压器的分压比又
逐渐增大，输出电压衰减幅度依次变小，三角波也
趋近于正弦波，如此循环，三角波变换成正弦波，
如图6.4所示。图中，该波形变换网络实际上是
采用4级网络、16条线段将三角波转变为正弦波，
是对正弦波的逼近。如果网络的级数越多，逼近的
程度就越好。
6. 6什么是频率合成器，说明频率合成的各种方法及优缺点。
答：所谓频率合成，是对一个或多个基准频率进行频率的加、减（混频）、乘（倍频）、除（分频）四则运算，从而得到所需的频率。这一系列频率的准确度和稳定度取决于基准频率，频率合成的方法很多，但基本上分为两类，一类是直接合成法，一类是间接合成法。
在直接合成法中，由于基准频率和辅助参考频率始终是存在的，转换输出频率所需时间主要取决于混频器、滤波器、倍频器、分频器等电路的稳定时间和传输时间，这些时间一般较小，因此直接合成法可以得到较快的频率转换速度，从而广泛应用于跳频通信、电子对抗、自动控制和测试等领域。其缺点是需用大量的混频器、滤波器，体积大，价格高，也不易集成化。
间接合成法通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除，即对频率的运算是通过锁相环来间接完成的。由于锁相环具有滤波作用，因此可以省掉直接合成法中所需的滤波器，它的通频带可以作得很窄，其中心频率便于调节，而且可以自动跟踪输入频率，因而结构简单、价格低廉、便于集成，在频率合成中获得广泛应用。但间接合成法受锁相环锁定过程的限制，转换速度较慢，一般为毫秒级。
6. 7基本锁相环由哪些部分组成，其作用是什么？
答：如图6.5所示，基本锁相环是由基准频率源、鉴相器（PD）、环路滤波器（LPF）和压控振荡器（VCO）组成的一个闭环反馈系统。
鉴相器是相位比较装置，它将两个输入信号V i和V O之间的相位进行比较, 取出这两个信号的相位差，以电压V d的形式输出给低通滤波器（LPF）。当环路锁定后，鉴相器的输出电压是一个直流量。
环路低通滤波器用于滤除误差电压中的高频分量和噪声，以保证环路所要求的性能，并
提高系统的稳定性。
压控振荡器是受电压控制的振荡器，它可根据输入电压的大小改变振荡的频率。一般都利用变容二极管（变容管）作为回路电容，这样，改变变容管的反向偏置电压，其结电容将改变，从而使振荡频率随反向偏压而变。
6. 8 已知Z r Z r MH f kH f 40,10021==用于组成混频倍频环，其输出频率
Z o MH f )1.101~73(=，步进频率Z kH f 100=?，环路形式如下图6.6所示，求 （1）M 取“+”，还是“-”？ （2）N=？
解：根据锁相原理，我们不难看出
1r Nf f = 而o r f f f ±=2
（1）若M 取“+”，
则Z Z Z o r MH MH MH f f f )1.141~113()1.101~73(402=+=+=
则1411~11301
.01.141~1131≈==
r f f N （2）若M 取“-”，
则Z Z Z r o MH MH MH f f f )1.61~33(40)1.101~73(2=-=-=
则611~3301
.01.61~331≈==
r f f N
6. 9 对测量信号源的基本要求是什么？如何合理选择和正确使用测量用信号源？
答：对测试信号源的基本要求是：能满足被测信号对频率、幅度、波形种类、准确度和稳定度失真度等指标要求，能进行测试功能选择。
6. 10 如何对低频放大器的电压放大倍数、功率放大倍数进行测量？
答：在低频电子电路中，对放大倍数的测量，实质上是对电压和电流的测量。测试电路如图6.7所示。
信号源输出放大器中频段的某一频率，加到被测放大器的输入端，输入幅度由毫伏表监测，被测放大器的输出同时用毫伏表和示波器测试，保证在输出基本不失真、无振荡、无严重干扰的情况下进行定量测试。用毫伏表分别测出被测放大器输入、输出信号电压的有效值，即可求出放大器的电压放大倍数。
i
O
V V V A =
放大电路功率放大倍数测量的连线图与电压放大倍数测量的连线图一样。 根据功率放大倍数的计算公式，i
P P P K 0
=
，式中o p 是负载电阻L R 上测得的输出功率，
其值为L R V 20；i P 是输入功率，其值为i
i R V 2
，其中i V 是输入的信号电压，i R 是被测放大器的输
入电阻。因此，只要测得，并已知时O V 、i V 、i R ，便可计算出功率放大倍数。
==i P
P P K 0(L R V 2
0)/(i
i R
V 2
)
6. 11 如何对放大器的幅频特性进行测量？
答：在低频电子电路中，函数发生器可用于测量低频放大器的幅频特性。测试过程如下。
（1）按图6.8所示连线。
（2）调节函数发生器，使其输出频率1kHz ，幅度为10mV 的正弦信号，并将其送到被测放大器输入端。
（3）在被测放大器输出端接上负载 电阻R L 后，再将输出接到毫伏表或示波 器的Y 输入端，测出放大器在1kHz 时的 输出电压值。
（4）按被测电路的技术指标，在保 持函数发生器输出幅度不变的情况下，逐 点改变信号发生器的频率，逐点记录被测 放大器的输出电压值，然后，根据记录数据， 画出被测放大器的频率特性曲线。
6. 12 扫频测量与点频测量相比有什么优点？
答：在现代电子测量中，扫频信号发生器之所以能获得广泛应用，是因为扫频信号发生器与点频测量方法相比可以实现图示测量，而且扫频频率的变化是连续的，不会漏掉被测特性的细节，从而使测量过程简捷快速，并给自动或半自动测量创造了条件。与点频法相比，扫频法测频具有以下优点：
（1）可实现网络频率特性的自动或半自动测量，特别是在进行电路测试时，人们可以一面调节电路中的有关元件，一面观察荧光屏上频率特性曲线的变化，从而迅速地将电路性能调整到预定的要求。
（2）由于扫频信号的频率是连续变化的，因此，所得到的被测网络的频率特性曲线也是连续的，不会出现由于点频法中频率点离散而遗漏掉细节的问题。
（3）点频法是人工逐点改变输入信号的频率，速度慢，得到的是被测电路稳态情况下的频率特性曲线。扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性，而后者更符合被测电路的应用实际。
6. 13 叙述脉冲信号发生器的构成方案，结合工作波形分析其原理。 答：脉冲信号发生器的组成如图6.9所示。
主振器输出负矩形波，经或门加到积分器A 1，A 1正向积分，当达到比较电平1r E 时，比较器Ⅰ输出一个矩形脉冲，该脉冲比主振延迟了1τ的时间，此脉冲又经积分器A 2积分，并输出正向锯齿波，当达到比较电平2r E 时，比较器Ⅱ动作，输出一个较主振延迟（21ττ+）的矩形脉冲。比较器Ⅰ和比较器Ⅱ输出的矩形脉冲在减法器中相减，得到一个宽度为2τ的矩形脉冲。改变比较电平1r E 可改变延迟时间1τ，即改变输出脉冲的前沿；改变比较电平2r E 可改变2τ，即改变输出脉冲的后沿。当比较电平不变时，改变积分器的参数，同样也可改变锯齿波的斜率，亦可改变输出脉冲的前后沿。波形如图6.10所示。
一般，主振器一般采用多谐振荡器或间歇振荡器，其振荡频率一般可通过改变定时电容C进行分档粗调，用充放电电阻R进行细调。外触发输入可代替主振，这时仪器输出脉冲的重复频率与外触发脉冲同相。在或门后输出同步脉冲，用于保证测试时系统的同步。
第7章
7. 1 通用示波器应包括哪些单元？各有何功能？
答：通用示波器主要包括X偏转系统、Y轴偏转系统和示波管三大部分。如图7.1所示。 Y轴偏转系统将输入的被测交流信号放大；X轴偏转系统提供一个与时间成线性关系的锯齿波电压；两组电压同时加到示波管的偏转板上，示波管中的电子束在偏转电压的作用下运动，在屏幕上形成与被测信号一致的波形。阴极射线示波管主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，它们都被密封在真空的玻璃壳内，电子枪产生的高速电子束打在荧光屏上，偏转板控制电子束的偏转方向，使其按要求在荧光屏相应的部位产生荧光。
7. 2 用逐点描迹法来说明电信号的显示过程。
答：Y 偏转板加正弦波信号电压t V V ym y ωsin =，X 偏转板加锯齿波电压kt V x =，即X 、Y 偏转板同时加电压，假设y x T T =，则电子束在两个电压的同时作用下，在水平方向和垂直方向同时产生位移，荧光屏上将显示出被测信号随时间变化的一个周期的波形曲线。如图7.2所示。
①当时间0t t =时，xm x y V V V -==,0 （锯齿波电压的最大负值）。光点出现在荧光屏上的最左侧的“0”点，偏离屏幕中心的距离正比于xm V 。
②当时间1t t =时，11,x x y y V V V V -==，光点同时受到水平和垂直偏转板的作用，将会出现在屏幕的第Ⅱ象限的“1”点。
③当时间2t t =时，22,x x y y V V V V -==，光点同时受到水平和垂直偏转板的作用，但此时正弦波电压为正的最大值，即ym y V V =2；光点将会出现在屏幕第Ⅱ象限的最高点“2”点。 ④当时间3t t =时，33,x x y y V V V V -==，光点同时受到水平和垂直偏转板的作用，与“1”点情况类似，光点将会出现在屏幕第Ⅱ象限的“3”点。
⑤当时间4t t =时，44,x x y y V V V V -==，但此时锯齿波电压和正弦波电压均为为0，即044==x y V V ；光点将会出现在屏幕中央的“4”点。
⑥正弦波的负半周与正半周类似，光点将依次出现在第Ⅳ象限的“5”、“6”、“7”、“8”点。以后，在被测信号的第二个周期、第三个周期等都将重复第一个周期的情形，光点在荧光屏上描出的轨迹也都将重叠在第一次描出的轨迹上，因此，荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。
7. 3 如果被测正弦信号的周期为T ，扫描锯齿波的正程时间为T/4，回程时间可忽略，其
中被测信号加在Y 输入端，扫描信号加在X 输入端，试用作图法说明信号的显示过程。 答：信号的分析方法与上题类似，其波形如图7.3所示。
7. 4 怎样控制扫描电压的幅度？
答：在示波器电路中比较和释抑电路可用于控制扫描电压的幅度。比较电路利用比较、识别电平的功能来控制锯齿波的幅度，在比较电路中，输入电压与预置的参考电平进行比较，当输入电压等于预置的参考电平时，输出端电位产生跳变，并把它作为控制信号输出。它决定扫描的终止时刻，从而确定锯齿波的幅度，使电路产生等幅扫描。
7. 5 对电子示波器的扫描电压有什么要求？
答：由于扫描电压与被测信号同步是信号稳定显示的基础，首先扫描电压的时基应准确；其次扫描发生器产生的锯齿波，是信号在X 轴展开的条件，要使波形完美再现，扫描电压的线性应良好。
7. 6 比较触发扫描和连续扫描的特点。
答：连续扫描和触发扫描示波器扫描的两种方式。为了更好地观测各种信号，示波器应该既能连续扫描又能触发扫描，扫描方式的选择可通过开关进行。在连续扫描时，没有触发脉冲信号，扫描闸门也不受触发脉冲的控制，仍会产生门控信号，并启动扫描发生器工作；在触发扫描时，只有在触发脉冲作用下才产生门控信号。对于单次脉冲或者脉冲周期长的信号采用触发扫描方式更能清晰观测。
7. 7 试说明触发电平、触发极性调节的意义。 答：在电路中设置触发电平和触发极性调节两种控制方式，通过这两种方式可任意选择被显示信号的起始点，便于对波形的观测和比较。触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿还是下降沿。触发点位于触发源信号的上升沿为“+”极性；触发点位于触发源信号的下降沿则为“－”极性；触发电平是指触发脉冲到来时所对应的触发放大器输出电压的瞬时值，触发极性和触发电平决定触发脉冲产生的时刻，并决定扫描的起点。
7. 8 一示波器的荧光屏的水平长度为10cm ，要求显示10MHz 的正弦信号两个周期，问示波
器的扫描速度应为多少？
解：被测交流信号的周期为 x D x T ?= x T D x =
其中 us s f T 1.0101.010
101
166
=?=?==- 所以 cm us x T D x /02.02
/101
.0==
=
7. 9 有一正弦信号，使用垂直偏转因数为10mV/div 的示波器进行测量，测量时信号经过
10：1的衰减探头加到示波器，测得荧光屏上波形的高度为7.07div ，问该信号的峰值、有效值各为多少？ 答：示波器测量的是峰-峰值。
y y p p k D h V ??=-
mV mV V p p 707101007.7=??=-
正弦信号的峰值 mV mV V V p p p 5.3532
707
2
==
=- 正弦信号的有效值 mV V V V p p p 2502
27072
22
==
=
=
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模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。 6.杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳 2) 等效电路法 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳 电子测量原理论文 模拟式万用表在电子测量中的应用 班级：电子信息工程 学号：20114075163 姓名：于运佳 日期：2014.4.5 模拟式万用表与数字万用表的比较，数字式万用表为何不能取代模拟表。本文重点介绍模拟式万用表在的电工电子测量中的相关应用和原理。 万用表是身边必备的测量器具之一。在电工测量仪表中，最大众化的万用表是一种集元器件的检验、电路的导通试验、电源电压检验等多功能于一体的仪表，应用起来十分便利。万用表具有直流电压、直流电流、交流电压、交流电流（模拟万用表中没有）以及电阻等五种基本测量功能。还可以具有蓄电池检验、温度测量和晶体三极管hFE特性检验等测量功能。 万用表中，有指针型的模拟式万用表和数字显示的数字式万用表。 １指针表和数字表 1.1指针表和数字表的比较和选用 （1）指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。 （2）指针表内一般有两块电池，一块低电压的 1.5V，一块是高电压的9V 或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。 （3）指针表内阻一般在20KΩ/V左右，相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响。数字表电压档的内阻很大，一般在11M，使流入仪表的电流近似为零，其电池内阻引起的电压降可以忽略。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。 （4）模拟式指针表的标尺盘上很多，使用时也要注意档位转换和测量量程的切换，使用复杂。数字式表使用简单，即使没有电学知识亦可以放心使用总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。图片如下： （供学生平时课程学习、复习用，●为重点） 第一章绪论 1.电力电子技术：信息电子技术----信息处理，包括：模拟电子技术、数字电子技术 电力电子技术----电力的变换与控制 2. ●电力电子技术是实现电能转换和控制，能进行电压电流的变换、频率的变换及相 数的变换。 第二章电力电子器件 1.电力电子器件分类：不可控器件：电力二极管 可控器件：全控器件----门极可关断晶闸管GTO电力晶体管GTR 场效应管电力PMOSFET绝缘栅双极晶体管IGBT及其他器件 ☆半控器件----晶闸管●阳极A阴极K 门极G 2.晶闸管 1）●导通：当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触电电流的情况晶闸管才能开通。 ●关断：外加电压和外电路作用是流过晶闸管的电流降到接近于零 ●导通条件：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流 ●维持导通条件：阳极电流大于维持电流 当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才会开通。 当晶闸管导通，门极失去作用。 ●主要参数：额定电压、额定电流的计算，元件选择 第三章 ●整流电路 1.电路分类：单相----单相半波可控整流电路单相整流电路、桥式（全控、半控）、单相全波可控整流电路单相桥式（全控、半控）整流电路 三相----半波、●桥式（●全控、半控） 2.负载：电阻、电感、●电感+电阻、电容、●反电势 3.电路结构不同、负载不同●输出波形不同●电压计算公式不同 单相电路 1.●变压器的作用：变压、隔离、抑制高次谐波（三相、原副边星/三角形接法） 2.●不同负载下，整流输出电压波形特点 1）电阻电压、电流波形相同 2）电感电压电流不相同、电流不连续，存在续流问题 3）反电势停止导电角 3.●二极管的续流作用 1）防止整流输出电压下降 2）防止失控 4.●保持电流连续●串续流电抗器，●计算公式 5.电压、电流波形绘制，电压、电流参数计算公式 三相电路 1.共阴极接法、共阳极接法 2.触发角ā的确定 3.宽脉冲、双窄脉冲 4.●电压、电流波形绘制●电压、电流参数计算公式 5.变压器漏抗对整流电流的影响●换相重叠角产生原因计算方法 6.整流电路的谐波和功率因数 ●逆变电路 1.●逆变条件●电路极性●逆变波形 2.●逆变失败原因器件触发电路交流电源换向裕量 3.●防止逆变失败的措施 4.●最小逆变角的确定 触发电路 1.●触发电路组成 2.工作原理 3.触发电路定相 第四章逆变电路 电子测量技术期末（必考） 一．填空题 1、在选择仪器进行测量时，应尽可能小的减小示值误差，一般应使示值指示在仪表满刻度值的 _2/3 以上区域。 2、随机误差的大小，可以用测量值的 __标准偏差______ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 __精密度______ 越高。 3、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 __0.7% ____ 。 4、信号发生器的核心部分是 振荡器 。 5、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将 三角波 变换成正弦波。 6、取样示波器采用 非实时 取样技术扩展带宽，但它只能观测 重复 信号。 7、当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的____ 断续____方式。 8、BT-3 型频率特性测试仪中，频率标记是用一定形式的标记来对图形的频率轴进行定量，常用的频标有 _针形频标_______ 和 ___菱形频标______ 。 9、逻辑分析仪按其工作特点可分 逻辑状态分析仪 和 逻辑定时分析仪 。 10、指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于_模拟_____ 测量和__数字____ 测量。 11、测量误差是测量结果与被真值的差异。通常可以分为 绝对误差 和 相对误差 。 12、在测量数据为正态分布时，如果测量次数足够多，习惯上取 3σ 作为判别异常数据的界限，这称为莱特准则。 13、交流电压的波峰因数P K 定义为 峰值与有效值之比 ，波形因数F K 定义为 有效值与平均值之比 。 14、正弦信号源的频率特性指标主要包括 频率范围 、 频率准确度 和 频率稳定度 。 15、频谱分析仪按信号处理方式不同可分为模拟式 、 数字式 和 模拟数字混合式 。 16、逻辑笔用于测试 单路信号 ，逻辑夹则用于 多路信号 。 17、当示波器两个偏转板上都加正弦信号 时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在 相位和频率测量中常会用到。 18、在示波器上要获得同步图形，待测信号周期y T 与扫描信号周期x T 之比要符合 《电子测量技术》课程期末考核试题 1、（10分）某单极放大器电压增益的真值A0为100，某次测量时测得的电压增益A=95，求测量的相对误差和分贝误差。 2、（20分）测量电阻R消耗的功率时，可间接测量电阻值R、电阻上的电压V、流过电阻的电流I，然后采用三种方案来计算功率：(1)请给出三种方案；(2)设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为γR=±1%, γv=±2%, γI±2.5%,问采用哪种测量方案较好? 3、（20分）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0.1μs)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，什么范围内宜采用测周方法？ 4、（15分）利用正弦有效值刻度的均值表测量正弦波、方波和三角波，读数均为1V，试求三种波形信号的有效值分别为多少? 5、（15分）已知示波器偏转灵敏度Dy=0.2V/cm，荧光屏有效宽度10cm。(1)若扫描速度为0.05ms/cm(放“校正”位置)，所观察的波形高度为6div，一个周期的宽度为5div，求被测信号的峰—峰值及频率； (2)若想在屏上显示10个周期该信号的波形，扫描速度应取多大? 6、（20分）（1）设计并画出测量电感（采用串联等效电路）的电桥。 （和被测电感相邻两臂分别为R2和R4，标准电容和标准电阻分别为Cs和Rs）（2）写出电桥平衡方程式。（3）推导出被测元件参数（L、R和Q）的表达式。 参考答案 1、解： △A=A-A0=95-100=-5 ν=-5% ν［dB ］=20lg(1+ν)dB =20lg(1-0.05)dB=0.446dB 2、解：(8分) 方案1： P=VI νP=νI+νV=±(2.5%+2%)=±4.5% 方案2： P=V2/R νP=2νV —νR=±(2×2%+1%)=±5% 方案3： P=I2R νP=2νI+νR=±(2×2.5%+1%)=±6% ∴选择第一种方案P=VI 3、解：(5分) ±5×10-3 0.1×10-6×200=±2×10-5 从结果可知，对于测量低频信号，测周比测频由±1误差所引起的测量误差要 4、解：(6分) 正弦波平均值_ U 正=11.11=0.901V 0.901V=_ U 再通过电压的波形系数计算有效值 V 正=KF ×_U =1.11×0.901=1V V 方=KF 方×_U =1×0.901=0.901V V 三=KF 三×_U =1.15×0.901=1.04V 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0~400mA ； 电子测量技术期末考 试复习题 一． 谈判题（10分） VXXX 5，使用数字万用表进行电阻测量时，红表笔接COM 端带负电，黑表笔接V ?Ω端带正电。（ X ） 6、使用指针式万用表测量多个电阻时，只需选出择合适量程档，进行一次机械调零、欧姆调零即可。 （ X ） 7、使用万用表测量过程中，若需更换量程档则应先将万用表与被测电路断开，量程档转换完毕再接入电路测量 （ V ） 8、在示波测量中，若显示波形不在荧光屏有效面积内，可通过Y 移位旋钮对被测波形幅度进行调 （ X ） 9、若要使示波器显示波形明亮清晰，可通过辉度，聚焦旋钮的调节达到要求。 （ V ） 10示波器要观察到稳定的波形，其两个偏转板上所加信号的周期y x T T ,必须满足条件T y =nT x 。 （ ? ） 11， 逐次逼近A/D 转换的速度比积分式A/D 转换的速度慢。 （ ? ） 12， 一般规定，在300Ω的负载电阻上得到1mW 功率时的电平为零电平。 （ ? ） 13，在直流单电桥中，电源与指零仪互换位置，电桥平衡状态不变。 （ √ ） 13，比较释抑电路的作用是控制锯齿波的幅度，实现等幅扫描，并保证扫描的稳定。（ ） 1、双踪示波器显示方式有 1、ABCD 几种方式，其中 C；方式可能产生相位误差，若要修正相位误差则应将显示方式调节到 D 方式；若被测信号频率较低，则应选择 D 方式；若信号频率较高，则应选择 C 方式。 A.Y A、Y B B. Y A±Y B C.交替 D.断续 2、示波测量中，触发方式选择为 CA 时，屏幕显示为一条亮线；触发方式选择为时，屏幕不显示亮线。 A.普通触发 B. 固定触发 C.自动触发 D.其它 3、根据检波器位置的不同，形成了不同的模拟电压表结构，其中 A 结构测量范围宽、测量灵敏度较低； B 结构测量范围窄、测量灵敏度较高。 A.放大—检波式 B. 检波—放大式 C.外差式 D.其它 4、数字万用表的核心是 B 。 A.AC/DC转换器 B. A/D转换器 C.D/A转换器 D.I/V转换器 5，根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( C )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 6，用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( A )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y轴位移 C.X轴位移 电子测量技术复习题 一、选择题 1. 下列描述不属于测量误差来源的是（B） 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 2. 在规定的条件下同等级仪表测量值的比较通常称为（B）。 A.计量 B.比对 C.检定 D.校准。 3下列各项中不属于国际单位制基本单位的是（ D） A 、坎德拉（ cd ） B 、开尔文（ K ） C 、摩尔（ mol ） D 、千米（ km ） 4从测量手段上看，伏安法测电阻是（B ） A、直接测量 B、间接测量 C、组合测量 D、比较测量 5用高一等级准确度的计量器具与低一等级的计量器具进行比较，以全面判定该低一等级的计量器具是否合格，称为( B ) A、比对 B、检定 C、校准 D、跟踪 6测量一个±12V双电源供电的反相比例放大器uo=-10ui的输出电压，当输入为3V时，测量值为-10V，则在数据处理时，该误差应作为（C ）处理 A、随机误差 B、系统误差 C、粗大误差 D、仪器误差 7. 判别测量数据中是否存在周期性系统误差应采用(A ) A. 阿贝一赫梅特判据 B.马利科夫判据 C. 莱特准则 D. 肖维纳准则 8.正态分布的置信因子k仪表为（ A ） A. 2~3 B. C. D. 9.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为三大类（ C ） A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 10.以下不属于电子测量仪器的主要性能指标的是（ D ） A.精度 B.稳定度 C.灵敏度 D.速度 11.在削弱系统误差的典型技术中，使被测量对指示器的作用与标准量对指示器的作用相互平衡，以使指示器示零的比较测量法称（ A ） A.零示法 B.替代法 C.对照法 D.微差法 12.在粗大误差的检验法则中，理论最严密，实验证明也是较好的方法是（ B ） A莱特检验法 B.格拉布斯检验法 C.中位数检验法 D.肖维纳准则 13.由一系列观测数据的统计分析来评定的不确定度是（ A ） A.A类不确定度 B.B类不确定度 C.合成不确定度 D.扩展不确定度 14 用指针式万用表测电压时因未调零而产生的测量误差属于（ B ） A、随机误差 B、系统误差 C、粗大误差 D、人身误差 15 现要测一个实际值约为9V的电压，以下电压表选哪个较合适（A ） A、1.0级10V量程 B、1.0级100V量程 电子技术基础知识 一、电流 1、电路一般就是有哪几部分组成的？ 答:电路一般由电源、开关、导线、负载四部分组成。 2、电流,就是指电荷的定向移动。 3、电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为I),就是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过1库仑的电量称为1「安培」(A)。 4、电流的方向,就是正电荷定向移动的方向。 5、电流的三大效应:热效应磁效应化学效应 6、换算方法: 1A=1000mA 1mA=1000μA 1μA=1000nA 1nA=1000pA 1KA=1000A 7、电流产生的条件: ①必须具有能够自由移动的电荷(金属中只有负电荷移动,电解液中为正负离子同时移动)。 ②导体两端存在电压差(要使闭合回路中得到持续电流,必须要有电源)。 ③电路必须为通路。 8、电流表与电压表在电路中如何连接？为什么？ 答:电流表在电路中应与被测电路串联相接,因为电流表内阻小,串在电路中对电路影响不大;电压表在电路中应与被测电路并联相接,因为电压表内阻大,并联相接分流作用对电路影响较小、 二、电阻 1、电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2、电阻在电路中通常起分压、分流的作用 3、换算方法:1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω 4、导体的电阻的大小导体的长度、横截面积、材料与温度有关。 5、电阻元件就是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器。电阻定律:R=ρL/S ρ——制成电阻的材料电阻率,国际单位制为欧姆·米(Ω·m) ; L——绕制成电阻的导线长度,国际单位制为米(m); S——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为平方米(㎡) ; R ——电阻值,国际单位制为欧姆(Ω)。 6、使用万用表,应先关掉电路板路的电源以免烧坏万用表,若有其她电阻并在被测电阻上,应先断开其她电阻后再测,测时两手不应接触表棒或被测电阻的裸露导电部分,以免引起误差。 7、使用万用表,应先关掉电路板路的电源以免烧坏万用表,若有其她电阻并在被测电阻上,应先断开其她电阻后再测,测时两手不应接触表棒或被测电阻的裸露导电部分,以免引起误差。 8、什么叫电动势？它与电压有什么不同？在电路中,电压与电动势的方向就是如何规定的？ 答:电动势就是衡量电源力做功的量,它就是在电源内部把单位正电荷从电源的负极移动到电源的正极;而电压则就是在电源外部将单位正电荷从电源的正极移动到电源的负极。在电路中,电压的方向就是在外电路从电源的正极指向电源的负极;而电动势的方向则就是从在电源内部从电源的负极指向电源的正极。 三、欧姆定律 1、定律:在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻 第一章半导体二极管 1.本征半导体 ?单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。 ?导电能力介于导体和绝缘体之间。 ?特性：光敏、热敏和掺杂特性。 ?本征半导体：纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发），产生两种带电性质相反的载流子（空穴和自由电子对），温度越高，本征激发越强。 ◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位， 使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。 ◆在一定的温度下，自由电子和空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为 复合。当热激发和复合相等时，称为载流子处于动态平衡状态。 2．杂质半导体 ?在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 ◆P型半导体：在本征半导体中掺入微量的3价元素（多子是空穴，少子是电子）。 ◆N型半导体：在本征半导体中掺入微量的5价元素（多子是电子，少子是空穴）。 ?杂质半导体的特性 ◆载流子的浓度：多子浓度决定于杂质浓度，几乎与温度无关；少子浓度是温度的敏感函数。 ◆体电阻：通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 ◆在半导体中，存在因电场作用产生的载流子漂移电流（与金属导电一致），还才能在因载流子 浓度差而产生的扩散电流。 3.PN结 ?在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近，形成一个特殊的薄层（PN结）。 ?PN结中存在由N区指向P区的内建电场，阻止结外两区的多子的扩散，有利于少子的漂移。 ?PN结具有单向导电性：正偏导通，反偏截止，是构成半导体器件的核心元件。 ◆正偏PN结（P+，N-）：具有随电压指数增大的电流，硅材料约为0.6-0.8V，锗材料约为0.2-0.3V。 ◆反偏PN结（P-，N+）：在击穿前，只有很小的反向饱和电流Is。 ◆PN结的伏安（曲线）方程： 4.半导体二极管 ?普通的二极管内芯片就是一个PN结，P区引出正电极，N区引出负电极。 ◆单向导电性：正向导通，反向截止。 《电子测量技术》期末复习资料总结 第一部分 1、什么是测量，什么是电子测量？ 答：测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。 2、电子测量的分类。 答：（1）按测量过程分类可分为：直接测量；间接测量；组合测量； （2）按测量方式分类可分为：偏差式测量法；零位式测量法；微差式测量法； （3）按测量性质分类可分为：时域测量；频域测量；数据域测量；随机测量。 3、测量仪器的功能是什么？ 答：变换功能；传输功能；显示功能。 4、测量仪器的主要性能指标有哪些？ 答：精度；稳定性；输入阻抗；灵敏度；线性度；动态特性。 5、电子测量的灵敏度是如何定义的？ 答：灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，一般定义为测量仪表指示值(指针的偏转角度、数码的变化、位移的大小等)增量?y 与被测量?x 之比。灵敏度的另 一种表述方式叫作分辨力或分辨率，定义为测量仪表所能区分的被测量的最小变化量，在数字式仪表中经常使用。 6、什么是实际相对误差，示值相对误差，满度相对误差？ 答：实际相对误差定义为 。 示值相对误差也叫标称相对误差，定义为 。 满度相对误差定义为仪器量程内最大绝对误差与测量仪器满度值(量程 上限值 )的百分比值 。 7、如何减少示值相对误差？ 答：为了减少测量中的示值误差，在进行量程选择时应尽可能使示值接近满意度值，一般以示值不小于满意度的三分之二为宜。 8、仪表的准确度与测量结果的准确度的关系。 答：测量中所用仪表的准确度并不是测量结果的准确度，只有在示值与满度值相同时，二者才相等(不考虑其他因素造成的误差，仅考虑仪器误差)，否则测得值的准确度数值：降低于仪表的准确度等级。 9、测量误差的来源—来源于那些误差？ 答：仪器误差；使用误差；人身误差；影响误差；方法误差。 10、什么是系统误差？系统误差的主要特点是什么？ %100?=A x A ?γ%100?=x x x ?γ%100?=m m m x x ?γ 一．谈判题（10分） VXXX 5，使用数字万用表进行电阻测量时，红表笔接COM 端带负电，黑表笔接V ?Ω端带正电。（ X ） 6、使用指针式万用表测量多个电阻时，只需选出择合适量程档，进行一次机械调零、欧姆调零即可。 （ X ） 7、使用万用表测量过程中，若需更换量程档则应先将万用表与被测电路断开，量程档转换完毕再接入电路测量 （ V ） 8、在示波测量中，若显示波形不在荧光屏有效面积内，可通过Y 移位旋钮对被测波形幅度进行调 （ X ） 9、若要使示波器显示波形明亮清晰，可通过辉度，聚焦旋钮的调节达到要求。 （ V ） 10示波器要观察到稳定的波形，其两个偏转板上所加信号的周期y x T T ,必须满足条件 T y =nT x 。 （ ? ） 11， 逐次逼近A/D 转换的速度比积分式A/D 转换的速度慢。 （ ? ） 12， 一般规定，在300Ω的负载电阻上得到1mW 功率时的电平为零电平。 （ ? ） 13，在直流单电桥中，电源与指零仪互换位置，电桥平衡状态不变。 （ √ ） 13， 比较释抑电路的作用是控制锯齿波的幅度，实现等幅扫描，并保证扫描的稳定。 （ √ ） 1、双踪示波器显示方式有1、ABCD 几种方式，其中C；方式可能产生相位误差，若要修正相位误差则应将显示方式调节到D 方式；若被测信号频率较低，则应选择 D 方式；若信号频率较高，则应选择 C 方式。 A.Y A、Y B B. Y A±Y B C.交替 D.断续 2、示波测量中，触发方式选择为CA 时，屏幕显示为一条亮线；触发方式选择为时，屏幕不显示亮线。 A.普通触发 B. 固定触发 C.自动触发 D.其它 3、根据检波器位置的不同，形成了不同的模拟电压表结构，其中 A 结构测量范围宽、测量灵敏度较低； B 结构测量范围窄、测量灵敏度较高。 A.放大—检波式 B. 检波—放大式 C.外差式 D.其它 4、数字万用表的核心是 B 。 A.AC/DC转换器 B. A/D转换器 C.D/A转换器 D.I/V转换器 5，根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( C )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 6，用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( A )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y轴位移 C.X轴位移 D.扫描速度粗调 《电工与电子技术基础》教材复习知识要点 第一章：直流电路及其分析方法复习要点 基本概念：电路的组成和作用；理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义；理解电压和电动势、电流参考方向的意义；理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏－安特性，以及电压源（包括恒压源）、电流源（包括恒流源）的外特性；理解电路（电源）的三种工作状态和特点；理解电器设备（元件）额定值的概念和三种工作状态；理解电位的概念，理解电位与电压的关系。 基本定律和定理：熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用，特别强调Σ I=0和Σ U=0时两套正负号的意义，以及欧姆定理中正负号的意义。 分析依据和方法：理解电阻的串、并联，掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法，以及分流、分压公式的熟练应用；掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法，掌握电路的功率平衡分析；掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路；掌握电路中各点的电位的计算。 基本公式：欧姆定理和全欧姆定理R r E I R U I +==0, 电阻的串、并联等效电阻212121,R R R R R R R R += +=并串 KCL 、KVL 定律0)(,0)(=∑=∑u U i I 分流、分压公式U R R R U U R R R U I R R R I I R R R I 2122211121122121,;,+=+=+=+= 一段电路的电功率b a ab I U P ?= 电阻上的电功率R U R I I U P 2 2 =?=?= 电能t P W ?= 难点：一段电路电压的计算和负载开路（空载）电压计算，注意两者的区别。 常用填空题类型： 1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。 2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻 1 电子测量试题 一、填空题(每空1分，共25分) 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.412 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二、改错题(每小题3分，共15分。要求在错误处的下方划线，并将正确答案写出) 1.系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ(x)来衡量。 2.绝对值合成法通常用于估计分项数目较多的总合不确定度。 3.示波器电子枪中调节A 2电位的旋钮称为“聚焦”旋钮。 4.阴极输出器探头既可起到低电容探头的作用，同时引入了衰减。 5.积分式DVM 的共同特点是具有高的CMR 。 三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分) 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调 《电子测量技术》复习指南 第一部分复习要求 第一章绪论 本章主要介绍电子测量的意义、内容、特点、方法和分类，以及测量仪器的主要性能指标、计量的基本概念。 本章的基本要求是： 1、了解电子测量的意义、内容及特点； 2、了解电子测量方法的分类及测量方法选择的基本原则； 3、掌握测量仪器的基本功能及性能指标； 4、了解计量的基本概念。 第二章测量误差和测量结果处理 本章主要介绍误差的基本概念；误差的表示方法；测量误差的来源；误差的分类；随机误差和系统误差分析；系统误差的合成；测量数据的处理。 本章的基本要求是： 1、正确理解真值、实际值、测量值、绝对误差、相对误差和容许误差等基本概念； 2、掌握测量误差的来源及分类方法； 3、了解随机误差的特点； 4、掌握测得值的算术平均值、测量值的标准差和测量平均值值的标准差的计算方法； 5、掌握系统误差合成及常用函数误差合成的计算公式； 6、掌握有效数字的处理方法； 7、掌握有限次测量测量数据的处理方法。 第三章信号发生器 本章介绍了信号发生器的功用和分类，正弦信号发生器的性能指标，对标准的低频信号发生器和高频信号发生器的组成和工作原理作了详细阐述，对扫频信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器的基本组成和工作原理作了概括介绍。 本章的基本要求是： 1、了解正弦信号发生器的性能指标； 2、掌握低频信号发生器的组成及各部分的作用； 3、掌握文氏桥振荡器、函数信号发生器的结构及工作原理； 5、掌握调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器的结构及工作原理； 6、了解线性电路幅频特性的测量方法； 7、掌握扫频仪的原理框图及基本工作原理； 8、了解变容二极管和磁调电感法扫频的基本原理； 第4章电子示波器 电子示波器是电子测量中最常用的仪器，它可测多种电量，配传感器后还能对各种非电量进测量．重点介绍电子示波器波形显示原理、基本组成、多个波形显示方式，以及取样示 第三部分：典型例题分析 一、填空题 1．电子计数器的测周原理与测频相反，即由 被测 信号控制主门开通，而用 晶振 脉冲进行计数。 2信号发生器的基本结构由 振荡器、变换器 、 输出级 、 指示器 ，以及电源构成。 3．静电偏转型电子射线示波管从结构上看主要由三部分组成，即电子枪、 偏转系统 和 荧光屏。其中电子枪又由 灯丝 、 阴极 、栅极、第一阳极、第二阳极和 前加速级 组成。 4电子测量按测量过程分类可分为 直接测量 、 间接测量 、 和 组合测量 三种。 5． 电压 测量是电子测量的基础，在电子电路和设备的测量调试中，它是不可缺少的基本环节。 6．消弱系统误差的典型测量技术有 零示法 、 替代法 、 补偿法 、对照法、微差法和交叉读数法。 7．电子电压表按显示方式不同，可分为 模拟式电子电压表 和 数字式电子电压表 。 8．已知示波器的扫描控制开关置于0.2ms/div ，被测信号为正弦波，荧光屏上显示8格的两个周期的完整波形。则被测信号的频率为 _1.25KHz_（0.2*8/2取倒数） 9．通常用 频率特性 、 输出特性 和 调制特性 （俗称三大指标）来评价正弦信号发生器的性能。 10．电子测量的内容包括_电能量测量_、 电信号特性测量 、 和 电路元件参数测量 电子设备性能测量 四个方面。 11．SR46示波器垂直系统最高灵敏度为di V v /μ50，若输入电压为V μ120，则示波器上光点偏移原位 2.4 格。（120/50） 12．测量相位差的主要方法 示波器测量 、 相位差转换为时间间隔测量、 相位差转换为电压测量 及 零示法测量 等 13．电子示波器由 Y 通道 、 X 通道 、 Z 通道 、 示波管 、幅度校正器、扫描时间校正器及电源等部分组成。 14．SX1842数字电压表数码显示最大数为19999，最小一档量程为20mV ，则该电压表的最高分辨率为 1微伏。（20mV/19999） 15．多次测量中随机误差具有 有界 性、 对称 性和 抵偿 性。 16．有两个周期相同的正弦波，在屏幕上显示一个周期为6个div ，两波形间相位间隔为0.5div ，则两波形间相位差为 30度。（360/6*0.5） 二、简答题 1.简述消除或削弱系统误差的典型测量技术有哪几种? 答：(1)零示法，(2)替代法， (3)补偿法，（4）对照法 ，(5)微差法，（6）交叉读数法 2. 说明通用计数器测量周期的工作原理。 1 《电子测量技术》考试卷 专业 年级 学号 姓名 一．填空题 （每空1分，共25分） 1.测量误差就是测量结果与被测量________的差别，通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 3.4 12 位DVM 测量某仪器两组电源读数分别为5.825V 、15.736V ，保留三位有效数字分 别应为________、________。 4.示波器Y 轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路，作为________信号；另一方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X 轴放大器可能用来放大________信号，也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调，用改变________作为“扫描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负，而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时，通用计数器采用的闸门时间越________，测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时，被测信号周期越大，________误差对测周精确度的影响越小。 10.在均值电压表中，检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用________电路作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题，对DVM 尤为重要。 12.________判据是常用的判别累进性系差的方法。 13.________分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时，为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________，它表征了频谱仪能将________紧挨在一起的信号区分开来的能力。 二．选择题 （每题3分，共15分） 1.根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y 轴位移 C.X 轴位移 D.扫描速度粗调 3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( )误差。 A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用 4.DVM 的读数误差通常来源于( )。 A.刻度系数、非线性等 B.量化 C.偏移 D.内部噪声 5.( )DVM 具有高的SMR ，但测量速率较低。 A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式 C.双斜积分式 D.V-f 式 三. 简答题 (每题10分，共40分) 1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型? 《数字电子技术》复习 一、主要知识点总结和要求 1．数制、编码其及转换：要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD、格雷码之间进行相互转换。 举例1：（）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 2．逻辑门电路： (1)基本概念 1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。 2）TTL门电路典型高电平为 V，典型低电平为 V。 3）OC门和OD门具有线与功能。 4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用。高阻态、高电平、低电平。 5）门电路参数：噪声容限V NH或V NL、扇出系数N o、平均传输时间t pd。 要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC门和OD门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。 举例2：画出下列电路的输出波形。 解：由逻辑图写出表达式为：C + = + Y+ =，则输出Y见上。 B A A C B 3．基本逻辑运算的特点： 与运算：见零为零，全1为1；或运算：见1为1，全零为零； 与非运算：见零为1，全1为零；或非运算：见1为零，全零为1； 异或运算：相异为1，相同为零；同或运算：相同为1，相异为零； 非运算：零变 1， 1 变零； 要求：熟练应用上述逻辑运算。 4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。 ①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。 ②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。 ③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。 《电子测量》期末考试试卷 卷别：A卷命题人：满分：100分考试时间：120分钟班级：姓名：学号：成绩： 一、填空（每空1分，共20分）： 1、电子测量是以为手段的测量。 2、绝对误差是指由测量所得到的与之差。 3、相对误差是指与之比。用表示。 4、MF-47型万用表具有个基本量程和7个附加参数量程。 5、万用表测量的对象包括：、、和等电 参量。同时，可测、、、。 6、指针式万用表的结构包括、转换开关、三部分组成。 7、电阻器按结构分可分为：、半可调式电阻器、。 8、指针式万用表的表头是仪表。 二、判断（每题2分，共10分）： 1、一般直流电表不能用来测量交流电。（） 2、测量时电流表要并联在电路中，电压表要串联在电路中。（） 3、一般，万用表红表笔接正级，黑表笔接负级。（） 4、使用万用表交流电压档测量时，一定要区分表笔的正负极。（） 5、万用表广泛应用于无线电、通信和电工测量等领域。（） 三、简答（每题5分，共15分）： 1、在万用表的使用中，为了能准确读数，我们需注意那些方面？ 2、常用的模拟电压表和数字电表各分为几类？ 3、使用万用表的欧姆档测量电阻的操作步骤是？ 四、读图（每空2分，共24分）: 五、计算（共31分）： 1、用量程是10mA的电流表测量实际值为8mA的电流，若读数是8.15mA。试求测量的绝对误差，实际相对误差和引用相对误差。( 6分) 2、有一块电压表，用它去测量一个最大电压为30V的电阻，需串联一个20欧的电阻，已知电压表内阻为10欧，求电压表表头允许流过的最大电压和最大电流。（6分） 3、如下图所示为万用表电流档的原理图，请根据图示的有关参量，计算I＝250mA时的分流电阻Rx。（9分） 4、如下图所示为万用表电压档的电路原理图，请根据图示所标参量，计算Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。（10分）电子测量与仪器论文
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