一
解释名词：①测量；②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。
叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。
解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与
标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
叙述电子测量的主要内容。
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）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；（3）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：（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，幅频特性，相频特性曲线等。
列举电子测量的主要特点.。
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；（7）影响因素众多，误差处理复杂。
选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？
答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性；
②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。
设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点：
①，，，，，，，，，；
② ，，1 ，，，，，．，，；
③ ，，，，，，，999，，。
答：① 精密欠正确； ② 准确度低； ③ 准确度高。
SXl842数字电压表数码显示最大数为19 999，最小一档量程为20mV ，问该电压表的最高分辨率是多少？
解：20mV/19999＝ mV ＝1μV
SR46示波器垂直系统最高灵敏度为50uV ／div ，若输入电压为120uV ，则示波器荧光屏上光点偏移原位多少格？
解：120/50＝格
某待测电路如题图所示。
（1）计算负载R L 上电压U 。的值(理论值)。
（2）如分别用输入电阻R v 为120kO ．和10MQ 的晶体管万用表和数字电压表测量端电压U 。，忽略其他误差，示值U 。各为多少？
（3）比较两个电压表测量结果的示值相对误差r x ［r x ＝(U o －U x )/U x ×100%］ 解：（1）030
5 2.53030
U V ⨯＝＝＋
（2）R 外1＝30124
5 2.2230x U V ⨯＝
＝＋24
229.915 2.49630x U V ⨯＝
＝＋29.9101100%100%12.6%2.22
x x x U U r U ⨯⨯－ 2.22－2.5
＝
＝＝－02100%100%.16%2.496
x x x U U r U ⨯⨯－ 2.496－2.5
＝
＝＝－00
(1/1/)
0B T T T R R e -=⋅11
(
)290300
014.12B R e
－＝11(
)320300
0B R e
－5.35＝1
11R U E R r
＝＋222R U E R r ＝
＋
12121221
()R R U U RU R U －r ＝
－124
5 2.22230x U V ⨯＝＝＋24111120.482x x x V
∆∆∆＝＋＝110.4282.5x y A ∆⨯⨯＝
100%＝100%＝17%228.575 2.24430x U V ⨯＝＝＋28.5720.862.5y ⨯＝
100%＝32.4%100%A x r A ∆⨯＝100%x x
r x
∆⨯＝100%
m m m x r x ∆⨯＝140
100%2%200
r ±
⨯±＝＝020lg 20i x u G u ＝＝
1100% 2.1%1x r ±
⨯±＝＝2100% 1.11%10x r ±⨯±＝＝3 1.011100% 1.011%
100
x r ±⨯±＝＝20129.6520A U V ⨯＝＝＋210
1250x U V ⨯＝＝8＋1289.6100%%8x r ⨯－＝＝－20289.6100%%9.6
A r ⨯－＝＝－16.712图
319.3
125x U ⨯＝＝9.561V ＋19.3
39.6100%%9.56x r ⨯9.56－＝＝－0.418 39.6100%%9.6
A r ⨯9.56－＝＝－0.417
用准确度s ＝1．0级，满度值100μA 的电流表测电流，求示值分别为80μA 和40μA 时的绝对误差和相对误差。
解：Δx 1＝Δx 2＝Δx m ＝±1%×100＝±1μA
r x 1＝Δx 1/ x 1＝±1/80＝±% r x 2＝Δx 2 / x 2＝±1/40＝±2 .5%
某1
42
位(最大显示数字为19 999 )数字电压表测电压，该表2V 档的工作
误差为 ± ％(示值)±1个字，现测得值分别为和 8V ，问两种情况下的绝对误
差和示值相对误差各为多少？
解：10.0252
0.001210.110019999
x mV ±∆⨯±⨯±＝
＝ 4
1 1.00310100%8.36%0.0012
x r ±⨯⨯±－＝＝
20.0252
1.988810.610019999
x mV ±∆⨯±⨯±＝
＝ 4
1 5.97210100%0.03%1.9888
x r ±⨯⨯±－＝＝
伏—安法测电阻的两种电路示于题图(a)、(b)，图中○A 为电流表，内阻
R A ， ○V 为电压表，内阻R v ，求：
① 两种测量电路中，由于R A 、 R v 的影响，只。的绝对误差和相对误差各为多少？
② 比较两种测量结果，指出两种电路各自适用的范围。
题图
解：（a ）·x V xa x V R R R R R ＝＋ 2x xa xa x x V
R R R R R R ∆－＝－＝＋
11/xa a x V x
R r R R R ∆－＝
＝＋ r a ＜0测得值偏小，R V ＞＞R x 时，r a 很小。 （b ）R x b ＝R x ＋R A ΔR x b ＝R A r b ＝R A / R x r b ＞0测得值偏大，R A ＜＜R x 时，r b 很小。
被测电压8V 左右，现有两只电压表，一只量程0～l0V ，准确度s l ＝，另一种量程0～50V ，准确度s 2 ＝级，问选用哪一只电压表测量结果较为准确？
解：Δx1＝Δx m1＝r m1×x m1＝±%×10＝± r 1＝Δx1/x 1＝±8＝±%
Δx2＝Δx m2＝r m2×x m2＝±%×50＝±
r 2＝Δx2/x 2＝±8＝±%
r 1＜r 2 ，选用准确度s l ＝电压表测量结果较为准确。
利用微差法测量一个l0V 电源，使用9V 标称相对误差±％的稳压源和一只准确度为s 的电压表，如题图所示。要求测量误差ΔU /U ≤±%，问s ＝？
解：19
(
%0.1%)s ±＝＋1＋91＋9
19
(
%0.1%)s ±＝＋1＋91＋9
0.9
()%1010
s ±＝＋
依题意得： 0.9
()%0.5%1010s ±±＋≤ 题图
所以：s ≤ 选用级的电压表。
题图为普通万用表电阻档示意图，Ri 称为中值电阻，R x 为待测电阻，E 为表内电压源(干电池)。试分析，当指针在什么位置时，测量电阻的误差最小？
解：因为：x i
E
I R R ＝
＋ 则：x i E
R R I
＝－
R x 的绝对误差为：2x x R E
R I I I I
∂∆∆∆∂＝＝－ R x 的相对对误差为：
2x x i R E I R I R IE
∆∆＝－ 题图 令：
()()2
20i x
x
i IR E E
R I I R I R IE ⎛⎫∆∂∆ ⎪∂⎝⎭
－－＝＝－ 得：1
22
m i E I I R ＝
＝ 即指针在中央位置时，测量电阻的误差最小。
两只电阻分别为R 1＝20Ω±2%，R 2＝(100± Ω，求：两电阻串联及并联两种接法时的总电阻和相对误差。
解：串联时：相对误差：
12
121212
R R R R r r r R R R R ±串＝（
＋）＋＋
201000.4
%%2010020100100
±⨯⨯±＝（
2＋）＝0.66＋＋
ΛR 串＝120×%＝Ω 总电阻：120±Ω 并联时：2121211212
1222
1212()()··()()
R R R R R R R R R R R R R R R R R ∆∆∆并＋－＋－＝
＋＋＋ 22
122112221212··()()
R R R R R R r r R R R R ＝＋＋＋ 21121212
··R R R R R R r r r R R R R R ∆并并并
＝
＝
＋＋＋
符号有正有负时：
21
121212R R R R R r r r R R R R ⎛⎫± ⎪⎝⎭
并＝＋＋＋
100
200.4%100⎛⎫±⨯⨯ ⎪⎝⎭＝2＋20＋100
20＋100
1.77%±＝
R 并
＝
20
4.26 4.19
( 1.79%)
0.070.07
ab r ±＝ 1.76%＋132()
Rx R R R r r r r ±＝＋＋21W U t R r r r r ±±⨯＝（＋＋）＝（2%＋1.5%＋0.5%）
2322412L L
R d R d R d R
σπ∆∆∆∆＝（L －d －）
2L d R R
r r L d R
σ
σ
∆∆∆∆L d ＝
－－＝－2－r 1413(r r )ym R s R r L ±＝＋＋413r r R s R s L L ＝＝＝13ym s r L ±
＝0L
21211
(
)22
ym s s r L L ±＝＋12s S s L L L ＝＝2ym s
r L ±＝211
0.27
3
ym ym r r ±＝＝124040
(
)
U U r r r ±＝＋40＋4040＋40
100%A M ⨯－B
＝
A ＋B
22
22B A M A B ∆∆∆＝－（A ＋B ）（A ＋B ）
222222M A B AB AB A B A B r ＝r －r －－224M A AB r r A B ±＝－
15
1
1(20.42)
15i =∑x ＝＋20.43＋……＋20.400.0327σ
80.100.10v σ＝－＝＞3x ＇＝20.414
σ＇≈0.01633σ＇≈0.0489
x σσ-
＝＝0.0163＝0.00436
0.01308x σ-
3＝4×＝190
⑤ ＋＝ ⑥ －＝
某电压放大器，测得输入端电压U i ＝，输出端电压U o ＝1200mV ，两者相对误差均为±2％，求放大器增益的分贝误差。
解：0i x U U r r r ±±±＝（＋）＝（2%＋2%）＝4% r dB ＝20lg （1＋4%）＝±（20×）＝±
习题三
如何按信号频段和信号波形对测量用信号源进行分类？
答：按信号频段的划分，如下表所示：
按输出信号波形分类：
可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
正弦信号发生器的主要性能指标有哪些？各自具有什么含义？
答：正弦信号发生器的主要性能指标及各自具有的含义如下：
（1）频率范围
指信号发生器所产生的信号频率范围。
（2）频率准确度
频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示：
01
1
100%f f f ∆⨯－＝
式中f 0为度盘或数字显示数值，也称预调值，f 1是输出正弦信号频率的实际值。
（3）频率稳定度
其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意15min 内所发生的最大变化，表示为：
max min
100%f f f δ⨯－＝
频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h 内所发生的最大变化，表示为：
预调频率的 x ×10-6＋yHz
式中x 、y 是由厂家确定的性能指标值。
（4）由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量
由温度、电源、负载变化等外界因素造成的频率漂移(或变动)即为影响量。 ① 温度引起的变动量
环境温度每变化1℃所产生的相对频率变化，表示为：预调频率的x ·10-6/℃，即
6
6100()1010/f f f t
-⨯∆⨯∆g －＝℃
式中△t 为温度变化值，f 0为预调值， f 1为温度改变后的频率值。 ② 电源引起的频率变动量
供电电源变化±10％所产生的相对频率变化，表示为：x ·10-6
，即
66100
()1010f f f -⨯∆⨯－＝
③ 负载变化引起的频率变动量
负载电阻从开路变化到额定值时所引起的相对频率变化，表示为：
x ·10-6，即
66211
()1010f f f -⨯∆⨯－＝
式中f 1为空载时的输出频率，f 2为额定负载时的输出频率。 （5）非线性失真系数(失真度)
用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数 r 表示：
式中U 1为输出信号基波有效值，U 2、U 3 …… U n 为各次谐波有效值。
1
100%r
由于U 2、U 3 …… U n 等较U 1小得多，为了测量上的方便，也用下面公式定义r ：
100%r
（6）输出阻抗
信号发生器的输出阻抗视其类型不同而异。低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般600Ω (或1k Ω)，功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5k Ω等档。高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。
（7）输出电平
输出电平指的是输出信号幅度的有效范围。 （8）调制特性
当调制信号由信号发生器内部产生时，称为内调制，当调制信号由外部加到信号发生器进行调制时，称为外调制。
文氏桥振荡器的振荡原理是什么？
答：是文氏桥振荡器传输函数的幅频特性和相频特性分别为：
()(
)N N j ω＝ω
()00/3arctg ϕ⎡⎤
⎛⎫⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦
ωωω＝－－ωω
当ω＝ω0＝1/RC ，或 f ＝f 0＝1/2πRC 时，输出信号与输入信号同相，且此时传输函数模 N (ω0)＝N (ω)max ＝1/3最大，如果输出信号U 0后接放大倍数K V ＝N (ω0)＝3的同相放大器，那么就可以维持ω＝ω0 或者f ＝ f 0＝1/2πRC 的正弦振荡，而由于RC 网络的选频特性，其他频率的信号将被抑制。
某文氏桥只C 振荡器如题3．4图所示，其中R 3、R 4是热敏电阻，试确定它们各自应具有什么性质的温度系数。
答：R 3应具有正性质的温度系数， R 4应具有负性质的温度系数。
题图
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，所以常用在扫频振荡器中。
XD-1型低频信号发生器表头指示分别为2V和 5V，当输出衰减旋钮分别指向下列各位置时，实际输出电压值为多大？
结合图—11，说明函数信号发生器的工作原理和过程。欲产生正向锯齿波，图中二极管应如何联接？
答：正向锯齿波充电电压增大的时间长，放电电压减少的时间短，在R两端并联的二二极管左端为正，右端为负。
1m RC
t U E
α＝
2(//)D m R R C t U E α＝
t 1＞t 2 为正向锯齿波。 说明图3．3-14所示XD8B 框图中RP 4和RP 2两个电位器的功能。 答：RP 4调频率，RP 2波形选择。
说明图高频信号发生器各单元的主要作用。
答：振荡器产生高频等幅振荡信号，调频器产生高频调频信号，内调制信号振荡器产生低频等幅振荡信号，缓冲放大器放大高频等幅振荡信号或高频调频信号，同时还起缓冲隔离作用，调制度计显示调制度计的大小，电子电压表显示缓冲放大器输出电压的大小，步进衰减输出级衰减缓冲放大器输出电压使之满足输入电路对输入电压大小的要求，电源的作用是为高频信号发生器各单元电路提供合适的工作电压和电流。
调谐式高频振荡器主要有哪三种类型？振荡频率如何确定和调节？ 答：调谐信号发生器的振荡器通常为LC 振荡器，根据反馈方式，又可分为变压器反馈式、电感反馈式(也称电感三点式或哈特莱式)及电容反馈式(也称电容三点式或考毕兹式)三种振荡器形式。
变压器反馈式振荡器的振荡频率：0f
电感反馈式振荡器的振荡频率：0f
电容反馈式振荡器的振荡频率：0f
通常用改变电感L 来改变频段，改变电容C 进行频段内频率细调。 题图是简化了的频率合成器框图，f 1为基准频率， f 2为输出频率，试确定
两者之间的关系。若f1 ＝1MHz，分频器÷n和÷m中n、m可以从1变到10，步长为1，试确定f2的频率范围。
题图
解：相位锁定时：f1/n＝f2/m ∴f2＝f1·m/n
当 m＝1 n＝10时f2min＝f1/10＝
当 m＝10 n＝1时f2max＝10f1＝10MHz
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f s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。
说明点频法和扫频法测量网络频率特性的原理和各自特点。
答：点频法测量网络频率特性的原理就是“逐点”测量幅频特性或相频特性。
其特点是：原理简单，需要的设备也不复杂。但由于要逐点测量，操作繁琐费时，并且由于频率离散而不连续，非常容易遗漏掉某些特性突变点，而这常常是我们在测试和分析电路性能时非常关注的问题。另外当我们试图改变电路的结构或元件参数时，任何改变都必然导致重新逐点测量。
扫频法测量网络频率特性的原理就是在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复，利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示，就得到了被测电路的幅频特性曲线。
其特点是：①可实现网络的频率特性的自动或半自动测量；②不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题；③得到的是被测电路的动态频率特性，更符合被测电路的应用实际。
扫频仪中如何产生扫频信号？如何在示波管荧光屏上获得网络的幅频特性？
答：实现扫频振荡的方法很多，常用的有磁调电感法、变容二极管法以及微波波段使用的返波管法、YIG谐振法等。
、C谐振回路的谐振频率f 0为：
在磁调电感法中L
2
f
由电磁学理论可知，带磁芯线圈的电感量与磁芯的导磁系数μ
成正比
L
＝μ0 L
2
当扫描电流随时间变化时，使得磁芯的有效导磁系数μ0也随着改变，扫描电流的变化就导致了L2及谐振频率f0的变化，实现了“扫频”。
在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复，利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示，在示波管荧光屏上就得到了被测电路的幅频特性曲线。
对于矩形脉冲信号，说明下列参数的含义：脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲上升时间和下降时间、脉冲占空系数、脉冲过冲、平顶降落。
答：①脉冲幅度U m：脉冲波从底部到顶部之间的数值。
②脉冲宽度：一般指脉冲前、后沿分别等于U m时相应的时间间隔。
③脉冲上升时间t r：脉冲波从U m上升到0. 9U m所经历的时间。
④脉冲下降时间t f：脉冲波从U m下降到所经历的时间。
⑤脉冲的占空系数ε：脉冲宽度τ与脉冲周期T的比值称为占空系数或空度比。
⑥脉冲过冲：包括上冲和下冲。上冲指上升边超过顶值U m以上所呈现的突出部分，下冲是指下降边超过底值以下所呈现的向下突出部分.
⑦平顶降落ΔU：脉冲顶部不能保持平直而呈现倾斜降落的数值，也常用其对脉冲幅度的百分比值来表示。
以图3．6-4中XC-14型脉冲信号发生器框图为例，说明通用脉冲信号发生器的工作原理。在通用脉冲信号发生器中，如何由方波(矩形波)信号获得梯形波、锯齿波和三角波？
答：图中外触发电路、自激多谐振荡器、延迟电路构成触发脉冲发生单元。延迟电路和前述延时级的电路形式及延时调节方法相同，输出波形(c)比自激多
时间，(b)波形表示(a)信号进行积分并谐振荡器或外触发脉冲信号(a)延迟了τ
d
相比较产生延迟脉冲的过程。
与一比较电平E
1
图中积分调宽电路、比较整形电路和相减电路构成脉冲形成单元。积分调宽电路和比较整形电路的作用与前述延迟电路相似，形成比信号(c)延时f的脉冲(e) ，而后信号(c)、(e)共同作用在相减电路上输出窄脉冲(f)，调节积分器电容C和积分器中恒流源可以使τ在10ns～1 000μs间连续可变。
极性变换电路、前后沿调节电路、输出电路构成脉冲输出单元。极性变换
电路实际上是一个倒相器，用开关K选择输出脉冲的正、负极性。
前后沿调节电路和延迟电路中积分器原理类似，调节积分电容c和被积恒流源来调节脉冲前后沿，可使输出脉冲变换为矩形、梯形、三角形、锯齿形，以供不同的需要。
输出电路是由两极电流放大器构成的脉冲放大器，能保证在50Ω负载上获得波形良好的脉冲输出。输出脉冲的幅度和直流偏置电平也在该级进行调节。
XD-11型多用信号源产生脉冲波形的原理与XC-14型脉冲发生器有何不同？
答：XD-11型多用信号源由文氏桥振荡器产生正弦振荡，在正弦波单元缓冲、放大，在正负脉冲单元产生正负脉冲，在锯齿波单元产生锯齿波，在正负尖脉冲单元产生正负尖脉冲，经按键开关K选择由输出衰减器输出。
XC-14型脉冲发生器由自激多谐振荡器、延迟电路构成触发脉冲发生单元。经整形放大输出方波脉冲，延迟电路可调节方波脉冲的宽度，与积分调宽电路和比较整形电路输出的方波脉冲经相减电路相减可输出窄脉冲。调节积分电容c 和被积恒流源来调节脉冲前后沿，可使输出脉冲变换为矩形、梯形、三角形、锯齿形。
极性变换电路、前后沿调节电路、输出电路构成脉冲输出单元。用开关K 选择输出脉冲的正、负极性。
用题3．18图(a所示方案观测网络瞬态响应，如果输入波形是矩形脉冲(b)，被观测网络分别为（c)、(d)，则示波器上显示的输出波形各为什么？
题图
解：对网络(C)：∵τ＝RC 5RC＜T/2 即：τ＜T/10 则图(C)为微分电路，
所以，输入方波脉冲时，输出为正负尖峰脉冲。
对网络(d)：∵τ＝RC 5RC＜T/2 即：τ＜T/10 则图(d)为耦合电路，
所以，输入方波脉冲时，输出为近似的方波脉冲。
简要说明白噪声，产生白噪声的主要噪声源以及如何进行噪声频谱搬移。
答：白噪声的特点是频谱分布均匀。
产生白噪声的主要噪声源有：电阻器噪声源、饱和二极管噪声源、气体放电管噪声源和固态噪声源。
噪声信号发生器中的变换器可用来改变噪声的频谱特性，概率密度函数和进行频谱搬移。
课程名称：电路理论 使用教材：电路(第五版). 邱关源原著.罗先觉修订. 北京:高等教育出版社 2008.4 专业班级:自动化08101-08103班 授课时数:64课时 授课教师:蔡明山 授课时间:2009--2010学年第一学期 主要参考文献： 1、李瀚荪编．电路分析基础(第三版)． 北京：高等教育出版社，2002 2、江泽佳主编．电路原理(第三版)． 北京：高等教育出版社，1992 3、沈元隆主编．电路分析．北京：人民邮电出版社，2001 4、张永瑞主编．电路分析基础．西安：电子工业出版社，2003
一、本课程的性质和作用 电路理论课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要技术基础理论课，是所有强电专业和弱电专业的必修课。电路理论是一门研究电路分析和网络综合与设计基本规律的基础工程学科。电路分析是在电路给定、参数已知的条件下，通过求解电路中的电压、电流而了解电网络具有的特性；网络综合是在给定电路技术指标的情况下，设计出电路并确定元件参数。 主要内容：介绍电路的基本概念和电路的分析方法，分析电路中的电磁现象，研究电路中的基本规律。 课程特点：理论严密，逻辑性强，有广阔的工程背景。 教学目标：使学生掌握电路的基本概念、电路元件的特性、电路的基本定律和定理、一般电路的分析计算，掌握初步的实验技能，为学习后续课程及从事实际工作奠定坚实的基础；使学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点；培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力。 前期知识基础：一定的高等数学、工程数学和大学物理（尤其是电磁学）等方面的知识；基本的分析问题和解决问题的能力。 二、本课程的任务与基本要求 本课程的任务是给定电路的结构及元件的参数，在掌握电路基本概念、性质和规律的基础上，对电路进行分析和计算。本课程的基本要求: 1、掌握基尔霍夫定律，掌握电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控源的伏安特性，掌握电路变量电压、电流的参考方向。 2、掌握等效电路的概念与等效电阻计算，掌握实际电源两种模型及其等效变换，熟悉电阻的星形连接与三角形连接的等效变换。 3、掌握电路的基本分析方法：支路电流法、网孔分析法、节点分析法，了解含理想运算放大器的电路分析。 4、掌握电路定理：戴维南定理、诺顿定理、置换定理、叠加定理、互易定理、最大功率传输定理。 5、掌握动态电路的时域分析法，理解强制分量、固有分量，暂态和稳态，时间常数等概念，学会一阶电路的完全响应、零输入响应和零状态响应的求解方法。 6、掌握正弦电路的基本概念：周期、频率、角频率、有效值、相位及相位差；掌握正弦电路的分析方法，即相量法，理解阻抗、导纳、平均功率、无功功率、视在功率、复功率及功率因数等概念。 7、掌握串联谐振的条件和特点，谐振频率及品质因数概念。 8、掌握含有耦合电感电路的分析方法。 9、掌握对称三相电路的电压、电流、功率的计算。 10、掌握非正弦周期电流电路的有效值、平均值、平均功率的概念，了解非正弦周期电流电路的计算。 11、掌握拉普拉斯变换法分析线性电路的方法。 12、掌握网络函数的概念，了解极点、零点与响应的关系，会用卷积定理分析电路。 13、掌握电路的图、树的概念，会写关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵，理解状态方程的含义。 14、理解两端口的含义，会计算两端口的参数。
2015 年全国大学生电子设计竞赛 全国一等奖作品 设计报告部分错误未修正，软 件部分未添加 竞赛选题：数字频率计（F 题）
摘要 本设计选用FPGA 作为数据处理与系统控制的核心，制作了一款超高精度的数字频率计，其优点在于采用了自动增益控制电路（AGC）和等精度测量法，全部电路使用P CB 制版，进一步减小误差。 AGC 电路可将不同频率、不同幅度的待测信号，放大至基本相同的幅度，且高于后级滞回比较器的窗口电压，有效解决了待测信号输入电压变化大、频率范围广的问题。频率等参数的测量采用闸门时间为1s 的等精度测量法。闸门时间与待测信号同步，避免了对被测信号计数所产生±1 个字的误差，有效提高了系统精度。 经过实测，本设计达到了赛题基本部分和发挥部分的全部指标，并在部分指标上远超赛题发挥部分要求。 关键词：FPGA 自动增益控制等精度测量法
目录 摘要 (1) 目录 (2) 1. 系统方案 (3) 1.1. 方案比较与选择 (3) 1.1.1. 宽带通道放大器 (3) 1.1.2. 正弦波整形电路 (3) 1.1.3. 主控电路 (3) 1.1.4. 参数测量方案 (4) 1.2. 方案描述 (4) 2. 电路设计 (4) 2.1. 宽带通道放大器分析 (4) 2.2. 正弦波整形电路 (5) 3. 软件设计 (6) 4. 测试方案与测试结果 (6) 4.1. 测试仪器 (6) 4.2. 测试方案及数据 (7) 4.2.1. 频率测试 (7) 4.2.2. 时间间隔测量 (7) 4.2.3. 占空比测量 (8) 4.3. 测试结论 (9) 参考文献 (9)
电子相关专业的主要课程简介 课程名称：高等数学 英文名称：Higher mathematics 课程代码：7200011、7200021、7200102、7200152、7200162 开设专业：物理学电子信息工程通信工程光信息科学技术 课程类型：专业基础课 先行课程：高中数学 内容简介：本课程高等数学是高等院校理工科的一门重要基础课程，也是学习普通物理、理论物理和电子线路等基础课以及其它专业课程的重要基础课程之一．高等数学包含了丰富的内容，主要分为三大部分：微积分、线性代数、概率论与数理统计，各部分又是相互联系的．要求学生掌握该课程的基本概念、基本理论和基本方法，能够利用基本理论和方法处理一些实际问题，为其后的专业课学习打下良好的基础． 参考教材： 1．《高等数学》（前三册），四川大学高等数学教研室编，高等教育出版社。 2．《高等数学》，同济大学数学教研室，高等教育出版社。 3．《数学复习指南》，陈文灯等编，世界图书出版公司。 课程名称：大学物理Ⅰ、Ⅱ 英文名称：University Fundamental PhysicsⅠ、Ⅱ 课程编码：7200031、7200041 开设专业：电子信息工程、通信工程 先行课程：高等数学（7200011）（微积分初步知识、微分方程初步知识、矢量分析）、高中物理。 内容简介：物理学是一门重要的基础课，课程的任务是使学生正确认识物理学基本理论的建立和发展过程，培养学生正确的思想方法和研究方法，培养学生辩证唯物主义世界观，提高学生的基本素质，并为学生学习专业知识和近代科学技术打下必要的物理基础。它主要包括质点力学、气体分子动理论与热力学、静电场、静电场中的导体和电介质、电流和电场、稳恒磁场、电磁感应、振动和波动、光的干涉、光的衍射、光的偏振、光的吸收、色散和散射等。 参考教材： 1. 程守洙，等. 普通物理学(1、2、3), 高等教育出版社，北京，1998年版-
【其它】 西安电子科技大学是以信息与电子学科为主，工、理、管、文多学科协调发展的全国重点大学，直属教育部，是国家“优势学科创新平台”项目和“211工程”项目重点建设高校之一、国家双创示范基地之一、首批35所示范性软件学院、首批9所示范性微电子学院、首批9所获批设立集成电路人才培养基地和首批一流网络安全学院建设示范项目的高校之一。2017年学校信息与通信工程、计算机科学与技术入选国家“双一流”建设学科。 学校前身是1931年诞生于最早的无线电学校，老一辈革命家亲手创建的第一所工程技术学校。1958年学校迁址西安，1966年转为地方建制，1988年定为现名。 机电工程学院前身可追溯到我校1960年成立的雷达技术系，1979年改称为电子机械系，1994年更名为电子机械学院，1999年，由原电子机械学院、原检测与仪器系、原电子工程学院的工业自动化、自动控制和电气技术三个教研室合并成立机电工程学院。 学院下设电子机械、工业设计、自动控制、电气工程、测控工程与仪器、电子封装六个系和机电科技研究所，建有“电子装备机电耦合理论与关键技术”国家级111学科创新引智基地、"电子装备结构设计"教育部重点实验室、“空间太阳能电站系统”陕西省重点实验室、“复杂系统国际联合研究中心”陕西省国际科技合作基地及“综合性工程训练”国家级实验教学示范中心、“电子装备制造”和“测量与仪器”省级虚拟仿真实验中心、“机械电子工程”省级实验中心。。 一、西安电子科技大学电气工程考试科目 1、所属学院：机电工程学院 2、学科名称：电气工程（080800）——学术学位 3、考试科目：
①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④843自动控制原理 4、研究方向： 学科方向：01电机与电器 01电力电子与电力传动、新型逆变电源、电力系统自动化02电力电子系统的磁电集成技术 复试科目（九选二）： 9041材料力学； 9042机械设计； 9043机械制造基础； 9044自动控制； 9045现代控制理论； 9046微机原理； 9047传感器原理； 9048电力电子技术； 9049模拟电子技术基础
1.1什么是测量？什么是电子测量？ 答：测量是人们为了确定被测对象的量值或确定一些量值的依从关系而进行的实验过 程。电子测量是指在电子学中测量有关电的量值。 1.2简述电子测量的意义和特点。 答：电子测量的意义除具体运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及 电路元器件的特性和参数进行测量外，还可通过各种敏感器件和传感装置对非电量进 行测量，而且往往更加方便、快捷、准确，是用其他测量方法所不能替代的。 它的特点：1.测量频率范围宽2.量程范围宽3.测量准确度高4.测量速度快5.易于实现遥测6. 易于实现测量过程的自动化和测量仪器微机化 1.3常用的电子测量仪器有哪些？ 答：（1）信号发生器（2）信号分析仪（3）频率时间相位测量仪器（4）网络特性测 量仪（5）电子元器件测试仪（6）电波特性测试仪 1.4按具体测量对象来分，电子测量包括哪些内容？ .答：电子测量包括：（1）电能量的测量（2）电路参数的测量（3）电信号特征的测量 （4）电子设备性能的测量（5）特性曲线的显示 1.5电子测量的主要方法有哪些？ 答：（l）直接测量（2）间接测量（3）组合测量（4）时域测量（5）频域测量 （6）数据域测量（7）随机测量 1.下列几种误差中，属于系统误差的有（1），属于随机误差的有（4），属于粗大误差的有（2）、（3）。（1）仪表未校零所引起的误差；（2）测频时的量化误差；（2）测频时的标准频率误差；（4）读数错误。 2.对某电感进行了12次等精度测量，测得的数值（mH）为20.46，20.52，20.50，20.52，20.48，20.47，20.50，20.49，20.47，20.49，20.51，20.51，若要求在P=95%的置信概率下，该电感真值应在什么置信区间内？答：对某信号源的输出频率进行了12次等精度测量，结果为110.105，110.090，110.090，110.070，110.060，110.055,110.050，110.040，110.030，110.035，110.030，110.020（kHz） 试分别用残差观察法、马利可夫及阿贝－郝梅特判据判别是否存在变值系统误差。答：解：①平均值X=110.05625②计算测量值残差为0.04875、0.03375、0.03375、0.01375、0.00375、-0.00125、-0.0062590-0.01625、-0.02625、-0.02125、-0.02625、-0.03625③实验偏差）④的标准偏差根据计算结果可知 习题三 913.1测量电阻、电容、电感的方法有哪些？它们各有什么特点？对应于每一种方法举出一种测量仪器。答：电阻的测量方法有 （1）万用表测量电阻它的特点只能做一般性的粗略检查测量，但当它用以测量阻值较小的电阻时，相对误差仍然是比较大的。测量仪器：万用表（2）电桥法测量电阻 它的特点是工作频率较宽，测量精度较高，可达10－4，比较适合低频阻抗元件的测量。测量仪器：检流计（3）伏安法测量电阻 它的特点是原理简单，测量方便，尤其是用于测量非线性电阻的伏安特性。测量仪器：电流表电容的测量方法有 （1）。谐测振量法仪测器量：电交容流量 它的 特2点）较交符流合电高桥频法电测容量元电件容的量实 际情况，容易获m电桥的连结方法不同，可以测量损耗小或大的电容器。测量仪器：检流计 （3）用万用表估测电容 它的特点是不能测出其容量和漏电阻的确切数值，更不能知道电容器所能承受的耐压，但对电容器的好坏程度能粗略判别。测量仪器：万用表电感的测量方法有 （1）谐振法测量电感
一 1.1 解释名词：①测量；②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 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。 1.4 叙述电子测量的主要内容。 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）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；（3）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：（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，幅频特性，相频特性曲线等。 1.5 列举电子测量的主要特点.。 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；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 1.6 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性； ②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。 1.7 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点：
总复习 一、填空题 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、测量仪器的基本功能包括、、。 3、41 2 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、正弦信号源的频率特性指标主要包括、和频率稳定度。 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、2.0级电工仪表的引用误差不超过______。 9、为保证在测量80V电压时，误差≤±1%，应选用等于或优于______级的100V量程的电压表。 10、甲、乙两台数字电压表，显示器最大显示值为甲99999，乙199999，则甲是______位的数 字电压表，乙是_____位的数字电压表。若乙的最小量程为200mV，则其分辨率等于______。 11、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_____ 以上区域。 12、随机误差的大小，可以用测量值的________ 来衡量，其值越小，测量值越集中，测量的 ________ 越高。 13、算术平均值的方差是测量值的方差的倍。 14、多次测量中随机误差具有________性、________性和。 15、函数信号发生器中正弦波形成电路用于将变换成正弦波。 16、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________ 和_________ 。 17、交流电压除用具体的函数关系式表达其大小随时间的变化规律外，通常还可以用一些参数 来表征，包括、、。 18、交流电压的波峰因数 P K定义为，波形因数 F K定义为。 19、在示波器上要获得稳定图形，待测信号周期 y T与扫描信号周期 x T之比要符合。 20、按照误差的基本性质和特点，可把误差分为、和。 二、判断题 1、数字式多用表测量的过程是先将被测量转换成直流电压信号。（） 2、能够输出多种信号波形的信号发生器是脉冲信号发生器。（） 3、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。（） 4、低频信号发生器电压表指针所指示的数值就是它输出电压的实际值。（） 5、用示波器观察任意两种波形的y x 合成图形都可以认为是李沙育图形（） 6、测量的正确度是表示测量结果中随机误差大小的程度。（） 7、测量值12.851V保留三位有效数字应为12.85V。（） 8、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为基础的.（） 9、系统误差的大小可用测量值的标准偏差σ来衡量。 10、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。 11、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。 三、单项选择题 1、电子测量按测量过程分类，不包括。 A.直接测量 B.间接测量 C.组合测量 D.偏差式测量法 2、测量仪器的基本功能不包括。 A.变换功能 B.计算功能 C.显示功能 D.传输功能 3、误差按其基本性质和特点分为三类，不包括下面哪一个。 A.系统误差 B.随机误差 C.粗大误差 D.小误差 4、随机误差的特性具有、有界性、抵偿性。 A.正负性 B.偶合性 C.对称性 D.相等性 5、示波器的线性时基扫描方式包括连续扫描和。
《电子测量技术基础》教学大纲 一、说明 1、课程的性质、地位和任务 本课程为两专业的重要技术基础课，是电子信息工程和通信工程各专业课的必需先行课，为学生学习工作所需的专业知识做好准备。 2、教学的基本要求 使学生了解和掌握电子测量仪器的工作原理和结构特点、能自己设计和应用测量电路。基本内容包括模拟和数字的测量仪器、示波器、信号源、频率计、频谱分析仪、失真度测量仪、网络分析仪、逻辑分析仪、虚拟仪器、测量用电路等。 3、本课程的重点与难点 重点：本课程的有关基本理论和基本概念；测量方法和数据处理的过程，减小测量误差的措施；常用测量仪器的原理、结构、操作和应用；对于各种被测电量和被测系统采用的不同测量原则和测量电路，及测量结果的表达。 难点：理解数据处理的根据，减小测量误差的方法的依据；理解各种仪器的原理与功能； 对于不同测量对象和对测量速度与测量准确度的不同要求采用的不同测量配置与测量方法的掌握。 二、课堂教学时数及课后作业题型分配
三、本文 第一章绪论 【教学目的】 通过本章教学，使学生明确本课程的学科性质、基本内容和学习意义，掌握电子测量仪器与应用技术中一些常用术语的涵义及其相互区别，了解本门课程的教学要求和学习方法。【重点难点】 电子测量技术的研究对象及基本内容，测量、计量和电子测量仪器的概念，以及测量方法的意义。 第一节电子测量 一、测量 二、电子测量 第二节电子测量的内容和特点 一、电子测量的内容 二、电子测量的特点 第三节电子测量的一般方法 一、按测量手续分类 二、按测量方式分类 三、按被测量的性质分类 四、测量方法的选择原则 第四节电子测量仪器概述 一、测量仪器的功能 二、测量仪器的主要性能指标 三、电子测量仪器的分类 第五节计量的基本概念
试阶段同等学力考生加试两门本科主干科目名称及参考书目 101 地球科学学院 070500 地理学 任选两门(与初试复试科目不同） 1。地学遥感概论：遥感概论，彭望琭等,高等教育出版社, 2002 2. 环境与资源经济学：环境与资源经济学，曾克峰等，中国地质大学出版社，2004 3。地貌学与第四纪地质学：地貌学与第四纪地质学，曹伯勋，中国地质大学出版社, 200 0 4。经济地理学导论：经济地理学导论，杨万钟等，华东师范大学出版社，1999 ，第四版 070702 海洋化学、070704 海洋地质不招同等学力考生 070900 ☆地质学 01 方向（矿物学、岩石学、矿床学)： 1. 结晶学与矿物学：结晶学及矿物学,潘兆橹等，地质出版社，1998 ,第三版 2. 晶体光学:晶体光学及光性矿物学,曾广策，中国地质大学出版社，1998 02 方向(地球化学)： 任选两门(与初试复试科目不同） 1. 应用地球化学：应用地球化学，蒋敬业等，中国地质大学出版社，2006 2. 分析化学:分析化学，武汉大学化学系编，高等教育出版社, 2001 3. 地球科学概论：地球科学导论（面向二十一世纪课程教材），刘本培等，高等教育出版社，2002 03 方向（古生物学与地层学）： 任选两门（与初试复试科目不同）
1。地球科学概论：地球科学导论(面向二十一世纪课程教材)，刘本培等，高等教育出版社, 2002 2。古生物地史学：古生物地史学概论，杜远生等,中国地质大学出版社，2008 ，第二版 3。生物化学：生物化学，沈同等，高等教育出版社, 2002 04 方向(构造地质学): 1。板块地质学：中国及邻区区域大地构造学，车自成等,科学出版社，2002 2。地球科学概论：地球科学导论（面向二十一世纪课程教材）,刘本培等，高等教育出版社，2002 05 方向（第四纪地质学）: 任选两门（与初试复试科目不同） 1. 地貌学与第四纪地质学：地貌学与第四纪地质学，曹伯勋，中国地质大学出版社，200 0 2。环境地质学：环境地质学，朱大奎等，高等教育出版社, 2000 3。环境学导论：环境学导论，何强，清华大学出版社，2001 06 （地质学史）方向：不招同等学力考生 081603 ☆地图制图学与地理信息工程 任选两门（与初试复试科目不同) 1. 遥感数字图像处理：遥感数字图像处理，汤安国等，科学出版社，2004 2。地图学：地图学概论,王琪等,中国地质大学出版社，2002 3. 地理信息系统:地理信息系统原理与方法，吴信才等，电子工业出版社，2002 102 资源学院 070501 自然地理学 1. 经济地理学：经济地理学，李小建等，高等教育出版社，1999 ，第一版
目录 1设计的基本要求 (1) 2 数字示波器设计原理 (1) 3系统硬件电路设计 (2) 3.1 单片机扩展电路 (2) 3.2 输入调理电路 (3) 3.3频率计算电路 (4) 3.4 A/D转换器电路 (4) 3.5存储单元电路 (5) 3.6按键控制电路 (6) 3.7液晶显示接口电路 (7) 4 系统总体电路原理图 (9) 5 主程序设计及流程图 (11) 参考文献 (12)
1设计的基本要求 （1）要求仪器的输入阻[2]抗大于100K Ω。 （2）要求设置0.6ms/div 、1.2ms/div 二档扫描速度[8]，误差≤10﹪。 （3）要求设置0.5v/div 、0.75v/div 二档垂直灵敏度[8]，误差≤10﹪。 （4）仪器的频率范围为DC-10KHz ，触发方式采用内触发[4]。 （5）观察波形无明显失真。 2 数字示波器设计原理 数字存储示波器[1]是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器，已经成为电子测量领域的基础测试仪器。本设计以AT89C52[10]单片机为中心，对外扩展74HC573锁存器和74LS138译码器[4]。将输入信号经过输入调理电路处理后，通过A/D 转换器实时采样]9[，把模拟波形转换成数字信息，并存储在数字存储器62256[11]内，再用单片机控制显示，显示部分采用MFC-12864液晶显示[9]，通过按键控制不同功能。 信号调理主要是对被测输入信号在幅度与偏移方面进行线性处理，使信号在垂直方向上处于A/D 转换器的输入范围内。由于待测信号为模拟信号，存储过程为数字方式，故将模拟信号通过施密特触发电路[4]进行波形变换，实现量化处理，然后存储到存储器中，当需要显示的时候，从存储器读出数据，并送往液晶显示进行显示。设计的重点是模拟信号的处理与采样，数字信号[5]的存储，液晶显示器的显示控制，系统的控制4个方面，如图为系统的原理框图。 图1 系统原理框图 输入调理电路 按键控制电路 RAM 存储电路 A/D 转换电路 频率计算电路 液晶显示电路 AT89C52 触发电路
一 解释名词：①测量；②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。 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。 答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。 组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。例如，电阻器电阻温度系数的测量。 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。 答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。 零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与
标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。 叙述电子测量的主要内容。 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）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；（3）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：（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，幅频特性，相频特性曲线等。 列举电子测量的主要特点.。 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；（7）影响因素众多，误差处理复杂。 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？ 答：在选择测量方法时，要综合考虑下列主要因素：①被测量本身的特性； ②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备等。 设某待测量的真值为土0．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点： ①，，，，，，，，，； ② ，，1 ，，，，，．，，；
习 题 三 3.1 如何按信号频段和信号波形对测量用信号源进行分类？ 答：按信号频段的划分，如下表所示： 按输出信号波形分类： 可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。 3.2 正弦信号发生器的主要性能指标有哪些？各自具有什么含义？ 答：正弦信号发生器的主要性能指标及各自具有的含义如下： （1）频率范围 指信号发生器所产生的信号频率范围。 （2）频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示： 01 1 100%f f f ??－＝ 式中f 0为度盘或数字显示数值，也称预调值，f 1是输出正弦信号频率的实际值。 （3）频率稳定度 其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意15min 内所发生的最大变化，表示为： max min 100%f f f δ?－＝ 频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h 内所发生的最大变化，
表示为：预调频率的 x ×10-6＋yHz 式中x 、y 是由厂家确定的性能指标值。 （4）由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量 由温度、电源、负载变化等外界因素造成的频率漂移(或变动)即为影响量。 ① 温度引起的变动量 环境温度每变化1℃所产生的相对频率变化，表示为：预调频率的x ·10-6/℃，即 66100()1010/f f f t -???? －＝℃ 式中△t 为温度变化值，f 0为预调值， f 1为温度改变后的频率值。 ② 电源引起的频率变动量 供电电源变化±10％所产生的相对频率变化，表示为：x ·10-6，即 6 6100 ()1010f f f -???－＝ ③ 负载变化引起的频率变动量 负载电阻从开路变化到额定值时所引起的相对频率变化，表示为： x ·10-6，即 6 6211 ()1010f f f -???－＝ 式中f 1为空载时的输出频率，f 2为额定负载时的输出频率。 （5）非线性失真系数(失真度) 用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数 r 表示： 式中U 1为输出信号基波有效值，U 2、U 3 …… U n 为各次谐波有效值。 1 100%r 由于U 2、U 3 …… U n 等较U 1小得多，为了测量上的方便，也用下面公式定义r ： 100%r （6）输出阻抗 信号发生器的输出阻抗视其类型不同而异。低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般600Ω (或1k Ω)，功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5k Ω等档。高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。 （7）输出电平
电子工艺实习报告 ------数字万用表的设计
数字万用表的设计 一、摘要： 数字万用表又称数字多用表，简称DMM（Digital Multimeter）。它是由数字电压表DVM(Digital Voltmeter)与各种变换器组成的。其中直流数字电压表示数字万用表的基本组成部分，是数字万用表的核心。数字仪表是把连续的被测模拟量自动地变成断续的、用数字编码方式并以十进制数字自动显示测量结果的一种测量仪表。这是一种新型仪表，它把电子技术、计算机技术、自动化技术与精密电测量技术密切地结合在—起，成为仪器仪表领域中一个独立的分支。数字万用表(DMM)可直接测量电压、电流、电阻或其他电参量，其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量的结果，应用十分广泛。本文以DT830B万用表为例。 二、关键词 数字万用表，DT830B万用表，硬件设计，焊接工艺。 三、引言 DT830B万用表是一种常用的万用表，它的技术成熟。而且它的应用广泛，可以测量直 U以及三极管的放大倍数hFE 流电压、直流电流、交流电压、电阻、二极管的正向导通电压F
等。该表使用7106型的A/D 转换芯片，配3 1/2位的LCD 液晶显示屏，表内使用一只电位器来调整精度，一节9V 电池做电源，量程开关兼做电源开关。该表具有体积小、电路简单、分辨力强、准确度高测试功能完善、测量速率快等特点，常用于电气测量，特别适合在校学生和电子爱好者学习、组装，在装配完成的同时也就得到了一款实用的测量工具。 四、数字万用表的功能： DCV ：直流电压 ACV ：交流电压 DCA ：直流电流 R ：电阻 F U ：二极管的正向导通电压 hFE ：三极管放大倍数 五、数字万用表的原理框图： DT830B 万用表测量的基本量是直流电压，核心是由A/D 转换器、显示电路等组成的基本量程数字电压表。其他被测信号需在仪表内部转换成直流电压再进行测量。其原理框图如图（1）： 图（1） DT830B 万用表的原理框图 六、数字万用表的整体设计： DT803B 数字万用表的电路原理图如图(2)所示：
安徽师范大学皖江学院毕业论文（设计）开题报告书 题目数字频率计设计与制作 学生姓名王峰学号1271088 指导教师朱强军系别电子工程系专业电子信息工程职称讲师 选题的意义及研究状况： 数字式频率计是一种数字显示的测量频率的仪器。它不仅可以测试数字电路中的方波信号，还可以测量正弦信号和多种物理量的变化频率，诸如电机转速、发光体的闪光次数、机械振动次数等，这些物理量需经光电耦合传感器件或经相关的传感器先转变成周期变化的信号，然后用频率计测量单位时间内信号的变化次数，再通过数字显示出来。是许多科研生产领域不可缺少的测量仪器，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。 在数字电路中，频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成，在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。因此，它是一种测量范围较广的通用型数字仪器。本次课题就是用来研究简单的计数式数字频率计的设计。 主要内容、研究方法和思路： 1、主要内容： (1)分析数字频率计的主要类别、各自的工作原理和主要性能指标。 (2)设计一个基于数字电路原理的简易频率计，能测量0-9999Hz范围内的频率，并将得到的频率通过数码管显示出来。 (3)通过Multisim仿真软件进行仿真设计，分析各模块的功能，给出总的仿真原理图。 (4)仿真通过，根据原理图制作频率计。 2、研究方法： 本次频率计设计是直接用十进制来显示被测信号频率的一种测量仪器，它可测量正弦波，方波，三角波的频率。利用施密特触发器将非方波信号整形为方波，利用计数器测量1s内脉冲的个数。利用锁存器锁存，并显示在数码管上。 组成部分包括输入电路，闸门电路，计数电路，显示电路四部分。 3、设计思路： 输入电路：由于输入的信号可以是正弦波，三角波。而计数电路要求被测信号为矩形波所以需通过放大整形电路对被测信号进行预处理。 测量电路：被测信号经整形后变为脉冲信号，送入闸门电路，等待时基信号的到来。时基电路由555定时器构成产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号，计数器即开始记录时钟的个数，达到了测量频率的目的。 计数显示电路：在闸门电路导通的情况下，开始计数被测信号中有多少个上升沿。在计数的时候数码管开始显示数字。当计数完成后，此时要使数码管显示计数完成后的数字。
复试笔试科目：《电路分析》 一、试卷满分及考试时间 1、试卷满分：100分。 2、考试时间：120分钟。 二、试题题型结构 填空题、选择题、计算题、分析题、实验题等。 三、考试大纲 第一章电路模型和电路定律 [考核重点] 电压、电流的参考方向；电阻元件和电源元件的伏安特性；基尔霍夫定律。 第二章电阻电路的等效变换 [考核重点] 电压源、电流源的串联和并联；电压源、电流源的等效变换。 第三章电阻电路的一般分析 [考核重点] 网孔分析法、回路分析法、节点分析法方程的列出与求解。 第四章电路定理 [考核重点] 叠加定理；戴维宁定理和诺顿定理；最大功率传输定理。 第五章含有运算放大器的电阻电路 [考核重点] 理想运算放大器；虚短、虚断。 第六章储能元件 [考核重点] 电容元件、电感元件的伏安关系、功率与储能。 第七章一阶电路和二阶电路的时域分析 [考核重点] 一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应、暂态响应和稳态响应的概念与求解；三要素法的理解与应用；二阶电路的零输入响应。 第八章相量法 [考核重点] 正弦函数的三要素；相量和相量图；电阻、电感和电容电路伏安特性的相量。 第九章正弦稳态电路的分析 [考核重点] 阻抗和导纳的表达式；有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算；功率因素的提高；最大功率传输定理的应用。
第十章含有耦合电感的电路 [考核重点] 耦合电感的去耦等效；理想变压器的伏安关系；含耦合电感、变压器电路的分析。 第十一章电路的频率响应 [考核重点] RLC串联、并联电路的谐振的条件、特点及应用。 第十二章三相电路 [考核重点] 三相对称电源；三相对称负载；线电压、相电压和线电流、相电流、中线电流的计算；三相电路功率的计算和测量。 四、参考书 邱关源，电路（第5版），高等教育出版社，2006.5 周长源，电路理论基础（第三版），高等教育出版社，2003.12 张永瑞，电路分析基础（第二版），西安电子科技大学出版社，1998.5 熊炳锟，电路分析导论，同济大学出版社，1990。 李瀚荪，电路分析基础（第四版），高等教育出版社，2006.6
《电工电子基础实验A 》课程实验教学大纲 实验类别：□通识基础 ■学科基础 □专业基础 □专业 一、实验课程的目的和任务 性质：电工电子基础实验A 是光信息科学与技术、光电信息工程、自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、电气信息工程、应用物理学、生物医学工程等专业的一门必修的学科基础课，它是一门独立设置的实验课程。是一门理论性、工程性、技术性、实践性和实用性很强的课程。 目的和任务：通过实验，使学生巩固和加深对电路分析、模拟电路和数字电路理论课程的理解；掌握常用电子仪表的使用方法和基本电参数的测量方法；掌握模拟、数字电路器件和电气制图等实验技术方面的知识；掌握数字单元电路装配和测试方法；初步掌握电子电路设计自动化(EDA)软件的使用方法；掌握实验数据的处理和撰写实验报告的方法；培养严谨细致、勇于克服困难和开拓创新等方面的科技素质；培养学生在电路方面的工程和技术观点，自觉应用理论知识分析和解决问题的能力，严谨细致的作风和不断创新的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求 本课程分为课堂教学和实验两部分，课堂教学10学时，实验实践54学时。 （一）课堂教学内容（10学时） 1．常用仪器及仿真软件介绍（4学时） （1）知识点一：常用仪器的工作框图原理及技术参数； （2）知识点二：常用仪器的使用方法及注意事项； （3）知识点三：各种测量仪器对被测电路的影响及其程度； （4）知识点四： EDA 软件的使用方法。 教学基本要求：通过本单元的学习，使学生能够了解直流稳压电源、函数信号发生器、万用表、台式万用表、双踪示波器等常用电子仪表的工作原理，熟悉常用电子仪表的基本功能和技术参数，熟悉常用仪表的使用，初步掌握EDA 软件在电路分析中的实验方法和在数字电路中进行仿真的方法。 2．知识单元二： 电工电子实验基础知识及其设计、调测方法 （6学时） （1）知识点一： 基本电气参数的测量及实验数据的处理； （2）知识点二：实验报告写作及电气制图基本知识； （3）知识点三：模拟、数字电路的设计、测试与装配； （4）知识点四：电路、模拟与数字电路常见故障的分析与排除。 教学基本要求：通过本单元的学习，使学生能够了解测量误差产生的原因，熟悉数字器件的电气参数特点，熟悉模拟电路基本参数的测量，掌握实验数据的处理方法和数字电路的设计方法，能够按照要求写出规范的实验报告。 （二）实验实践（54学时） 课程编号： B1100081S 课程名称： 电工电子基础实验A 课内总学时： 64 实验学时/ 上机实验学时： 46 8
分贝测量电路的设计 摘要：测量实践中，常用分贝来表示放大器的增益、噪声的电平等参数。分贝值被定义为被测量对某同一类基准比值的对数值。本实验就通过设计的电路测量电压的分贝值。本文设计了一个分贝测量电路，电路由对书运算电路，差动放大电路和通向放大电路组成，能够对电压的分贝进行测量。 关键字：分贝测量；对数运算电路；差动减法电路 1. 概述 电平”，指的是电路中的两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值在电路中如果要准确地了解某一点或某一处的电平，则需要借助于一个测量电平的单位，这个测量单位便是“分贝”。 分贝是无线电电子技术中一个较为特殊的测量单位，它既可表示功率，又可表示电压，它是这样得来的：假定一个放大电路，它的输出功率为P2，输入功率为P1，将P2/P1的比值取常用对数，即lg(P2/P1)，所得结果用“贝尔”作单位，即贝尔数= lg(P2/P1)。由于贝尔这个单位太大，我们取它的1/10作为单位，称为“分贝”，并用符号“dB”来表示。其结果为：分贝数=10×lg(P2/P1)；分贝是用来表示电平高低的单位，也是用来表示电信号增减程度的计量单位，分贝这个单位也可由两个电压的比值通过取“对数”而得来。即：分贝数=20×lg(V2/V1)。本实验主要要求设计一个分贝测量的电路，由实验电路原理框图分析：该实验主要通过两个对数运算电路，一个差动放大电路，以及一个同向放大电路来测量出电压的分贝值。 2. 方案设计 其原理框图如下： 图1 原理框图 3. 电路工作原理及设计说明 电路沿着传输线进行传输时，其能量会衰减（有放大器时会产生放大，即增益）。用对数来表示这种关系非常方便，常表示为输入功率P1与输出功率P2之比的常用对数，其单位为分贝（db ）； ）（分贝数12/lg 10P P =。在实际测量中，测量电压U1,U2比较方便，这时根据P=U 2/Z 的关系，在阻抗一定的情况下， )/lg(2021O O U U S =。零电平作为计算的标准，通常规定600Ω的负载电阻输出 1mW 的功率的电平。根据以上关系可计算出零分贝使对应的电压为0.775V 。在电路中，U5,U1为对数放大器，V2为被测电平，V1为基准电压。U5和U1的输出分别与V2和V1为对数关系。U4为差动放大器，其输出与V2同V1之比为对数关系，U2为同相放大器，其输出数值等于被测功率的增益。实验中通过了三个电