电子测量第4章测量用信号源

电子科技大学实验指导书《电子测量原理》实验-----数字存储示波器的使用和带宽测试一．实验目的1.熟悉数字示波器基本工作原理2.了解数字示波器的主要技术指标3.掌握数字示波器的使用方法和带宽测试二．实验内容1.相关测试仪器的熟练使用2.边沿、脉宽等触发类型的使用3.触发释抑功能的使用4.预触发与延迟触发功能的使用5.脉冲参数的测量6.获取模式（标准、峰值、平均、高分辨率）的使用7.触发方式（自动、正常、单次）的使用8.带宽的测量三．预备知识1.了解数字存储示波器原理2.熟悉掌握数字存储示波器使用和带宽的测试方法。

四．实验设备与工具数字存储示波器、任意波形发生器、射频信号源五．实验原理与说明1.实验仪器简介⑴函数发生器Agilent Technologies 33220A 是高性能的20 MHz 任意波形发生器，其具有内置任意波形和脉冲功能。

实物如图1。

•10 个标准波形•内置的14 位50 MSa/s 任意波形功能•具有可调边沿时间的精确脉冲波形功能•LCD 显示器可提供数字和图形视图•易用的旋钮和数字小键盘•仪器状态存储器，用户可自定义名称•带有防滑支脚的便携式耐用机箱灵活的系统特性•四个可下载的64K 点任意波形存储器•GPIB (IEEE-488)、ΜS B 和LAN 远程接口为标准配置•符合LXI Class C 标准•SCPI（可编程仪器的标准命令）兼容图1 Agilent 33220A 20 MHz 任意波形发生器⑵数字存储示波器Agilent DSO5012AAgilent DSO5012A主要指标：•采样率2 GSa/sec 每通道•垂直分辨率8 位•模拟带宽：100MHz•上升时间（= 0.35/ 带宽）：3.5 nsec•水平范围：5 nsec/div 至50 sec/div•触发系统模式：自动、正常（已触发）、单，释抑时间~60 ns 至10 秒•触发类型：边沿、脉冲宽度、码型、TV、持续时间•边沿：在任何源的上升沿、下降沿或交变沿触发•脉冲宽度：当正向或负向脉冲小于、大于或在任意源通道的特定范围内时触发。

信号源的使用方法
1 信号源的定义及作用
信号源是一种能够产生各种波形信号的电子设备，可以提供实验或测试时需要的各种信号波形。

信号源是电子测试仪器中重要的一部分，用于测试和校准各种电子设备。

2 信号源的分类
信号源可以按照输出方式分为数字信号源和模拟信号源；按照波形形状分为正弦波、方波、三角波、锯齿波等；按照输出电压分为低电平、中电平和高电平信号源。

3 信号源的使用方法
（1）连线：将信号源的输出连接到待测设备的输入端。

输出端和输入端应根据信号源和待测设备的电性能够匹配。

（2）选择波形：根据需要选择所需要的波形。

庆幸信号源方便的是，一个信号源可以同时输出多种信号波形。

（3）调节幅度：调节输出的幅度，保证待测设备在工作时能够正常工作，不影响测量结果。

（4）控制频率：根据需要调整信号源的输出频率，保证测量的准确性。

4 使用注意事项
（1）在连接信号源和待测设备时，注意两者的电性相符，以免损坏待测设备。

（2）在调节信号源的输出时，要注意不要超出待测设备的承受范围，避免损坏待测设备。

（3）在设定信号源的输出频率时，要注意选择合适的频率。

过高或过低的频率都会对测量结果产生影响。

5 总结
信号源作为电子测试仪器中重要的一部分，其使用方法要根据不同的需要进行调节。

在使用信号源时，需遵循一定的使用方法，才能更有效地进行测试或校准工作。

电子测量技术总结一、 综述电子测量技术泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。

除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外，它还可以对各类非电量进行测量。

我国法定计量单位采用国际单位制，包括基本单位、导出单位和辅助单位。

1、 电子测量技术分类：按性质分：时域测量、频域测量、数字域测量、随机量测量。

按测量手段分：直接测量、间接测量、组合测量。

2、测量仪器分类：信号发生器（信号源）、电压测量仪器、波形测试仪器、频率测量仪器、电路参数测量仪器、信号分析仪器、模拟电路特性测试仪器、数字电路特性测试仪器 3、电子测量仪器的性能指标：频率范围（有效频率范围）、准确度、量程与分辨力、稳定性与可靠性、环境条件、响应特性、输入特性与输出特性二、 测量误差及数据处理误差来源：仪器误差、使用误差（操作误差）、人身误差、环境误差、方法误差 测量误差在所难免。

测量误差分类：根据性质的不同，可将测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。

绝对误差：Δx ＝测量值x –实际值A相对误差：1）实际相对误差 2）测量值相对误差测量结果表示方法：有效数字、有效数字加安全数字 数据处理：用数字方式表示测量结果时，应该根据要求确定有效数字。

不可以随意更改测量结果的有效数字位数。

在对多余数字位进行删略时，必须遵循数字的“四舍六入五成双”的舍入规则。

对数据进行近似运算也应遵循相应规则。

三、 常用电子元器件%100A⨯∆=A x γ%100x ⨯∆=x xγ1）标称值和允许误差是电阻、电容、电感等常用被动元件的两个主要参数。

标称值的标识方法有直标法、色环法、数字法等。

允许误差的标识有字母法、百分数法、分级法等，用字母F 、J 和K 表示的常用允许误差值。

2）半导体器件以其封装形式的不同又可以分为分立器件和集成电路两类，常见的半导体分立器件有二极管、三极管和场效应管等。

3）贴片元件体积小，容易集成，但是它并不能够完全取代传统的直插式元器件。

一、实验目的1. 熟悉电子测量仪器的基本原理和使用方法。

2. 掌握常用电子测量仪器的操作技巧。

3. 提高电子测量实验技能，培养严谨的科学态度。

二、实验原理电子测量是指利用电子技术和电子仪器对各种物理量进行测量。

本实验主要涉及以下测量原理：1. 电压测量：利用电压表直接测量电路中的电压值。

2. 电流测量：利用电流表直接测量电路中的电流值。

3. 电阻测量：利用欧姆定律，通过测量电压和电流，计算出电阻值。

4. 频率测量：利用频率计测量信号源的频率值。

5. 信号发生器：产生各种频率、幅度和波形的标准信号。

三、实验仪器1. 双踪示波器2. 数字万用表3. 欧姆表4. 频率计5. 信号发生器6. 滑动变阻器7. 电容8. 电感9. 电源四、实验内容1. 示波器使用方法（1）观察正弦波（2）观察矩形波（3）观察三角波（4）观察李萨如图形2. 电压测量（1）测量直流电压（2）测量交流电压3. 电流测量（1）测量直流电流（2）测量交流电流4. 电阻测量（1）测量固定电阻（2）测量可变电阻5. 频率测量（1）测量正弦波频率（2）测量矩形波频率6. 信号发生器使用（1）产生正弦波（2）产生矩形波（3）产生三角波五、实验步骤1. 示波器使用方法（1）打开示波器电源，调整亮度、对比度等参数。

（2）将示波器探头连接到待测电路，调整探头衰减倍数。

（3）观察波形，调整示波器参数，使波形清晰可见。

2. 电压测量（1）将电压表的正极探头连接到电路中待测电压点，负极探头接地。

（2）选择合适的量程，读取电压值。

3. 电流测量（1）将电流表串联接入电路中待测电流点。

（2）选择合适的量程，读取电流值。

4. 电阻测量（1）将待测电阻接入电路。

（2）选择合适的量程，读取电阻值。

5. 频率测量（1）将频率计探头连接到待测信号源。

（2）选择合适的量程，读取频率值。

6. 信号发生器使用（1）将信号发生器输出端连接到待测电路。

（2）调整信号发生器参数，产生所需波形。

参考答案第一章习题解答1.1 解：测量是人类认识和改造世界的一种重要手段。

测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程。

其实测量和我们每个人都有着密切的联系，人们或多或少都对它有一定的了解。

关于测量的科学定义，可以从狭义和广义两个方面进行阐述。

狭义而言，测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。

在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。

广义而言，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。

例如，故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。

电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。

它是测量学和电子学互相结合的产物；也是在科学研究、生产和控制中，人们为了对被测对象所包含的信息进行定性分析、定量掌握所采取的一系列电子技术措施；是分析事物，做出有关判断和决策的依据。

在电子测量过程中，以电子技术理论为依据，以电子测量仪器为手段，对各种电量、电信号、电路特性和元器件参数进行测量，还可以通过传感器对各种非电量进行测量。

严格地讲，电子测量是指利用电子技术对电子学中有关物理量所进行的测量。

1.2 解：电子测量的范围十分广泛，从狭义上来看，对电子学中电的量值的测量是最基本、最直接的电子测量，其内容有以下几个方面：(1)电能量的测量，如测量电流、电压、功率等。

(2)电子元件和电路参数的测量，如测量电阻、电容、电感、品质因数及电子器件的其他参数等。

(3)电信号的特性和质量的测量，如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。

(4)基本电子电路特性的测量，如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。

(5)特性曲线的测量，如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。

1.3 解：精密度(δ)说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时，得到的测量结果的分散程度。

《电子测量技术》课程标准课程名称：电子测量技术 Electronic Measurement Technology课程性质：专业选修学分：2.5总学时：45，理论学时：36，实验(上机)学时：9适用专业：电子信息技术先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理一、教学目的与要求《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。

包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。

电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。

通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。

二、教学内容与学时分配三、各章节主要知识点与教学要求第1章序论第一节测量的基本概念一、测量的定义二、测量的意义三、测量技术第二节计量的基本概念一、计量二、单位和单位制三、计量标准四、测量标准的传递第三节电子测量技术的内容，特点和方法一、电子测量二、电子测量的内容和特点三、电子测量的一般方法第四节电子测量的基本技术一、电子测量的变换技术二、电子测量的放大技术三、电子测量的比较技术四、电子测量的处理技术五、电子测量的显示技术第五节本课程的任务重点：测量的基本概念、基本要素；单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。

难点：量值的传递准则教学要求：理解测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。

理解计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。

理解测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。

理解电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。

第2章测量误差理论与数据处理第一节测量误差的基本概念一、有关误差的基本概念二、测量误差的基本表示方法第二节测量误差的来源与分类一、测量误差的来源二、测量误差的分类第三节测量误差的分析与处理一、随机误差的分析与处理二、系统误差的判断及消除方法三、粗大误差的分析与处理第四节测量误差的合成与分配一、测量误差的合成二、测量测量不确定度及其合成三、误差分配及最佳测量方案第五节测量数据处理一、有效数字处理二、测量结果的处理三、最小二乘法与回归分析重点：测量误差的分类估计和处理，系统误差和粗大误差的判断及处理，不确定度的评定方法。

《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一、计量二、单位制三、计量基准四、量值的传递与跟踪，检定与比对【思考题】1．叙述电子测量的主要内容。

2．选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？3．叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，各举一两个测量实例。

4．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。

《电子仪器与测量技术》课程教学标准目录一、课程名称二、适用专业三、必备基础知识四、课程的地位和作用五、主要教学内容描述六、重点和难点七、内容及要求模块一：电子测量技术基础1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块二：电子测量仪器1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块三：电子测量实训1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块四：现代电子测量技术1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法八、说明1、建议使用教材和参考资料2、模块学时分配3、考核方法及手段4、注意事项5、其他说明一、课程名称：电子仪器与测量技术。

二、适用专业：电子工程系各专业、通信工程系各专业。

三、必备基础知识：电分析基础、路低频电子线路、高频电子线路、数字电子技术等。

四、课程的地位和作用1、课程的地位：电子工程系与通信工程系各专业的专业基础必修课。

2、课程的作用《电子仪器与测量》课程是我院电子工程系与通信工程系各专业的主干专业基础课程之一。

其任务是使学生具备有关电子测量仪器的基本知识和电子测量仪器的操作使用能力。

通过本课程的学习，应使学生掌握电子测量的原理和方法，掌握常用电子测量仪器的原理、性能和使用方法，了解测量误差的来源及处理方法。

其主要教学内容包括：测量误差和测量结果处理、测量用信号源、波形测量与示波器、频率与时间的测量、电压测量、频域测量、频谱分析和非线性失真的测量等。

其目的是使学生更好地使用和维护电子仪器，同时培养学生热爱科学、实事求是的学风，培养学生严肃认真、一丝不苟的工作作风和创新精神。

初步形成解决实际问题的能力。

通过理论与实践的学习与训练，使学生的全面素质得到提高，职业道德观得到加强。

该门课程学习的好坏将直接影响到学生后续课程的学习以及就业能力。

五、主要教学内容描述电子测量及测量技术基础、测量用信号源、电子示波器、电能量测量仪器、时间与频率测量仪器、频域测量仪器、常用元器件测量仪器、数据域测量仪器、现代电子测试技术与自动测试系统等。

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。

电子测量蒋焕文答案【篇一：电子测量教学大纲】class=txt>电子测量一、总体说明(一) 学时与学分本课程学时： 72学时(课内)本课程学分： 4学分(二) 授课对象电子类本科生(三) 先修课程电路理论、模拟和数字电子技术、信号与系统(四)教学目的《电子测量》是电子类专业的专业基础课，是实践性很强课程。

该课程涉电子技术、信号与系统的知识。

课程的任务是使学生通过学习掌握最基本的测量原理和测量方法；具备一定的误差分析和数据处理能力：对新技术在电子测量中的应用有一定的了解。

为学习后续课程打好基础。

二、主要内容及基本要求第一章测量误差理论与数据处理（12学时）主要内容1.1 测量误差的基本概念1.2 测量误差的估计和处理1.3 测量误差的合成和分配1.4 测量数据处理1.5 新型电力电子器件基本要求1.1 理解测量误差的基本概念，熟悉测量误差的分类1.2 熟悉误差的估计和处理方法1.3 了解测量误差的合成和分配原则1.4 掌握测量数据处理的基本方法1.5 了解新型电力电子器件的特点及其基本应用第二章示波测试和测量技术（12学时）主要内容2.1 示波测试的基本原理2.2 通用示波器2.3 取样技术在示波器中的应用2.4 示波器的多波形显示2.5 示波器的存贮和记忆2.6 示波器的使用基本要求2.1 掌握示波测试的基本工作原理2.2 掌握通用示波器的基本原理和电路组成2.3 了解取样技术在示波器中的应用2.4 了解示波器的多波形显示2.5 了解示波器的存贮和记忆原理及其应用2.6 掌握通用示波器的主要使用方法第三章频率与时间的测量（8学时）主要内容3.1 频率或时间的原始基准3.2 电子计数器测频方法3.3 电子计数器测周方法3.4 时间间隔的测量3.5 不同测量模式的测量误差3.6 标准频率源的测量基本要求3.1 了解频率和时间的原始基准3.2 掌握电子计数器测频法（测周法）的基本原理和应用。

3.3 掌握时间间隔的测量原理和方法3.4 了解不同测量模式的测量误差3.5 了解标准频率源的测量原理和方法第四章电压测量技术（8学时）主要内容4.1 电压测量的基本要求和基本的测量仪器4.2 交流电压的测量4.3 分贝的测量4.4 噪声的测量4.5 电压测量的数字化方法4.6 以电压测量为基础的数字仪表4.7 高频电压测量4.1 熟悉电压测量的基本要求，了解电压测量仪器的分类4.2 掌握交流电压的测量原理和方法4.3 掌握分贝的测量原理和方法4.4 掌握噪声的测量原理和方法4.5 熟悉电压测量的数字化方法4.6 熟悉以电压测量为基础的数字仪表的原理和组成4.7 了解高频电压测量的方法和测量标准第五章测量用信号源（10学时）主要内容5.1 正弦信号发生器5.2 频率合成式信号发生器5.3 频率合成器基本要求5.1 了解正弦信号发生器的分类，掌握正弦信号发生器的原理和组成 5.2 掌握频率合成式信号发生器的原理和组成5.3 熟悉频率合成器的原理和组成第六章频域测量（8学时）主要内容6.1 线性系统频率特性的测量6.2 网络分析仪6.3 白噪声在线性系统测试中的应用6.4 信号的频谱分析基本要求6.1 掌握线性系统频率特性的正弦测量、扫频测量、多频测量原理和测量方法6.2 熟悉网络分析仪的工作原理和主要用途，掌握s参数的测量方法6.3 了解白噪声在线性系统测试中的应用6.4 掌握频谱分析仪的原理和使用方法第七章智能仪器与自动测试系统（6学时）主要内容7.1 智能仪器7.2 个人测试仪器7.3 自动测试系统7.1 了解智能仪器和数字存贮示波器的组成和工作原理。