电子测量部分习题答案
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电子测量技术课后题答案
此题中的被测量为直接测量量其不确定度由影响量引入包括重复测量过程各种随机因素的影响引入的不确定度分量由a类评定得到一般采用贝塞尔法自由度为n1和数字表误差引入的不确定度分量由b类评定得到给定为最大允许误差按均匀分布处理自由度为无穷大然后用直接测量量不确定度合成公示将b类进行合成即可得到测量结果的合成标准不确定度其自由度按课本144式进行计算
④判断： 测量次数为 9 次，置信概率 99%，查表可得 G=2.32
GS (V ) = 2.32 × 0.13 = 0.30
比较可得无残差大于 0.30 的数据 1.4 解： ①平均值
∴测得数据无异常
1 n 1 X i = (52.953 + 52.959 + 52.961 + 52.950 + 52.955 + 52.950 + 52.949 + 52.954 + 52.955) ∑ n i =1 9 = 52.954 X =
计算扩展不确定度. 参考答案: A 类评定: u1=0.084KΩ B 类评定: u2=0.019KΩ 合成标准不确定度为: uc = u12 + u2 2 = 0.086 K Ω
v=u4/( u14/v1+ u24/v2) ≈ 9 扩展不确定度评定,按 t 分布处理, 概率可取 95%, 查 t 分布表得到包含因子 扩展不确定度评定 U95=K95 uc =2.26x0.086=0.19 KΩ 完整的测量结果为:R=(13.40±0.19) KΩ (K95=2.26,P=95%) Veff=9 1.11 解：y= x1 x2 ⋅ x 3 3 =x 1 ⋅ x 2
20ns / div ~ 0.5s / div 10 20ns / div 显示一个周期波形时，被测信号的周期范围为 × 10div ~ 0.5s / div × 10div 10 即20ns ~ 5s 1 1 ~ ，即50 MHz ~ 0.2 Hz 则被测信号的频率范围为 20ns 5s 带有扫描扩展“×10”功能的示波器，其Dt的总范围为 2.17 解：
④判断： 测量次数为 9 次，置信概率 99%，查表可得 G=2.32
GS (V ) = 2.32 × 0.13 = 0.30
比较可得无残差大于 0.30 的数据 1.4 解： ①平均值
∴测得数据无异常
1 n 1 X i = (52.953 + 52.959 + 52.961 + 52.950 + 52.955 + 52.950 + 52.949 + 52.954 + 52.955) ∑ n i =1 9 = 52.954 X =
计算扩展不确定度. 参考答案: A 类评定: u1=0.084KΩ B 类评定: u2=0.019KΩ 合成标准不确定度为: uc = u12 + u2 2 = 0.086 K Ω
v=u4/( u14/v1+ u24/v2) ≈ 9 扩展不确定度评定,按 t 分布处理, 概率可取 95%, 查 t 分布表得到包含因子 扩展不确定度评定 U95=K95 uc =2.26x0.086=0.19 KΩ 完整的测量结果为:R=(13.40±0.19) KΩ (K95=2.26,P=95%) Veff=9 1.11 解：y= x1 x2 ⋅ x 3 3 =x 1 ⋅ x 2
20ns / div ~ 0.5s / div 10 20ns / div 显示一个周期波形时，被测信号的周期范围为 × 10div ~ 0.5s / div × 10div 10 即20ns ~ 5s 1 1 ~ ，即50 MHz ~ 0.2 Hz 则被测信号的频率范围为 20ns 5s 带有扫描扩展“×10”功能的示波器，其Dt的总范围为 2.17 解：
电子测量技术课后习题答案
2．4 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 % % 100 1x s x x x m x % 5 . 1 % 100 100 % 5 . 0 300 （2）对量程为0-100V、±1.0 级电压表，同样根据公式有% 100 % % 100 2 x s x x x m x % 0 . 1 % 100 100 % 0 . 1 100 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。
2．9 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 5 450 445 （2）相对误差% 12 . 1 % 100 445 5 % 100x x x （3）引用误差% 0 . 1 % 100 500 5 % 100m m x x （4）修正值V x c 5 2．10 对某电阻进行等精度测量10 次，数据如下（单位kΩ）：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。
n ）（V V i ）（V i ）（ 2 2 V i n ）（V V i ）（Vi ）（2 2 V i 1 0.992 -0.0015 0.00000225 6 0.9940.0005 0.00000025 2 0.993 -0.0005 0.00000025 7 0.997 0.0035 0.00001225 3 0.992 -0.0015 0.00000225 8 0.994 0.0005 0.00000025 4 0.991 -0.0025 0.00000625 9 0.991 -0.0025 0.00000625 5 0.993 -0.0005 0.00000025 10 0.998 0.0045 0.00002025 2）．用公式 n i i x n x 1 求算术平均值。
电子测量技术与仪器(第3版)课后习题答案
课后习题
目前本课程教材选用北京理工大学出版社出版的《电子测量技术与仪器》主编王川2010年7月第一版，教学过程中在教材里选择合适的习题作为课后习题，参考答案如下：
第一章
1-1见教材P4
1-2见教材P5
1-3 Δx1=1v,Δx2 =1v ,γA1=10% , γA2=1%
1-4 (1)Δx=0.03v ,c=-0.03v
(2) γA=0.86%
(3)1.0级
第二章
2-1见教材P13-14
2-3见教材P23
2-4见教材P26
第三章
3-2
正弦波三角波方波
有效值表 1.77V 1.44V 2.5V
均值表 1.77V 1.39V 2.76V
峰值表 1.77V 1.77V 1.77V
3-3选均值表较为合适，均值表的波形误差相对较小
3-6见教材P57-59
3-10（1）甲为4位乙为4位半
（2）当乙的基本量程为2V时，乙具有超量程能力，甲没有超量程能力
（3）0.01mV
第四章
4-1见教材P98-99
4-4（1）先让所用通道的垂直耦合接地，确定电压为零的位置，然后换到直流耦合，测量高低电平的电压大小。
（2）分别读取方波波形上升沿10%—90%的时间长度与下降沿90%—10%的时间长度，即为前沿时间和后沿时间。
4-11见教材P117
第五章
5-2见教材P134
5-9见教材P146
第六章
6-2见教材P168-169
6-3见教材P165-166
6-5测频量化误差分别为±0.00001%，±0.0001%，±0.001%。
电子测量习题答案2
试问（1）U a 和U b 的相对误差是多少？（2）通过测量U a 和U b 来计算R 2上电压U 2时，U 2的相对误差是多少？（3）若用该电压一直接测量R 2两端电压U 2时，U 2的相对误差是多少？题图 2-12-5已知CD-4B 型超高频导纳电桥在频率高于1.5MHz 时，测量电容的误差为：±5%(读数值)±1.5pF 。
求用该电桥分别测200pf 、30pF 、2pF 时，测量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量误差的影响。
2-6某单级放大器电压放大倍数的实际值为100，某次没量时测得值为95，求测量值的分贝误差。
2-7设两只电阻R 1=（150±0.6）Ω，R 2=62Ω±2%，试求此二电阻分别在串联及并联时的总阻值及其误差。
2-8用电压表和电流表测量电阻值可用下图所示的两种电路，（a ） （b ）题图 2-2设电压表内阻为R v ，电流表内阻为R x ，试问两种电路中由于R v 和R A 的影响，被测电阻R x 的绝对误差和相对误差是多少？这两种电路分别适用于测量什么范围的阻值？2-9用电桥测电阻R x ，电路如题下图所示，电桥中R s 为标准可调电阻，利用交换R x 与R s 位RE A V R EV A R 1 R 2 R 3ab置的方法对R x 进行两次测量，试证明R x 的测量值R 1及R 2的误差△R 1及△R 2无关。
题图 2-32-10用某电桥测电阻，当电阻的实际值为102Ω时测得值为100Ω，同时读数还有一定的分散性，在读数为100Ω附近标准偏差为0.5Ω，若用该电桥测出6个测得值为100Ω的电阻串联起来，问总电阻的确定性系统误差和标准偏差各是多少？系统误差和标准偏差的合成方法有何区别？2-11具有均匀分布的测量数据，（1）当置倍概率为100%时若它的置信区间为[M (x )-Cδ(x )],M (x)+Cδ(x )]，问这里C 应取多大？（2）若取置信区间为[M (x )-2δ(x )], M (x )+2δ(x )]，问置信概率为多大？2-12对某信号源的输出电压频率进行8次测量，数据如下（单位Hz ）：1000.82,1000.79,1000.85,1000.84,1000.78,1000.91,1000.76,1000.82(1)试求其有限次测量的数学期望与标准差的估计值。
电子测量技术基础章节练习题及答案
第1章习题答案1、选择题（单项选择题）(1) 在测量中，绝对误差与其真值之比称为 C 。
A. 示值误差B. 随机误差C. 相对误差D. 引用误差(2) 仪表指示值与实际值之间的差值称为 A 。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用误差(3) 仪器仪表的准确度等级通常是用 D 来表示。
A. 绝对误差B. 相对误差C. 示值相对误差D. 引用相对误差(4) 测得信号的频率为0.0760MHz，这个数字的有效数字有 B 位。
A. 三B. 四C. 五D. 六(5) 测得信号的周期为2.4751μs，经整理保留三位有效数字，即为 C 。
A. 2.47μsB. 2.475μsC. 2.48μsD. 2.4751μs(6) 一定条件下，测量结果的大小及符号保持恒定或按照一定规律变化的误差称为 A 。
A. 系统误差B. 随机误差C. 粗大误差D. 绝对误差(7) 测量为8mA的电流时，若希望误差不超过0.2mA，则最好选用下列哪项方案？ AA. 在1.5级电流表的10mA量程上测量B. 在5.0级电流表的10mA量程上测量C. 在2.5级电流表的10mA量程上测量D. 在2.5级电流表的100mA量程上测量2、判断题（正确的在后面括号内打对号、错误的打叉号）(1) 测量结果就是指被测量的数值量。
（×）(2) 测量结果的绝对误差越小，测量结果就越准确。
（√）(3) 测量结果的绝对误差与修正值等值同号。
（×）(4) 测量结果的绝对误差就是误差的绝对值。
（×）(5) 在测量过程中，粗大误差又称偶然误差，是由仪器精度不够产生的。
（×）3、简答题(1) 什么是测量？答：测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程，测量结果是由数值(大小及符号) 和单位构成，没有单位的测量结果是没有物理意义。
(2) 什么是电子测量？答：应用各类现代电子测量仪器所进行的测量活动称之为电子测量。
电子测量课后习题答案
电子测量课后习题答案电子测量是电子工程领域中的一个重要分支，它涉及到对电子信号的各种参数进行准确测量。
以下是一些电子测量课后习题的答案示例，供同学们参考：习题一：解释什么是数字多用表，并说明其主要功能。
数字多用表是一种多功能的电子测量仪器，它能够测量电压、电流、电阻等多种电子参数。
其主要功能包括：1. 直流电压测量：测量电路中的直流电压。
2. 交流电压测量：测量电路中的交流电压。
3. 电阻测量：测量电路元件的电阻值。
4. 电流测量：测量电路中的电流。
5. 电容测量：测量电路中的电容值。
6. 二极管测试：检测二极管的正向压降。
7. 温度测量：测量温度传感器输出的电压值。
习题二：简述示波器的基本工作原理。
示波器是一种用于观察和测量电信号波形的仪器。
其基本工作原理如下：1. 信号输入：将待测信号通过探头输入到示波器。
2. 垂直放大：信号通过垂直放大器放大，以适应屏幕显示。
3. 水平扫描：水平扫描产生周期性的扫描线，与输入信号同步。
4. 显示：经过放大和扫描的信号在屏幕上形成波形，供观察和分析。
习题三：解释什么是频率计，并说明其应用。
频率计是一种测量周期性信号频率的仪器。
其应用包括：1. 测试电子设备的时钟频率。
2. 测量无线电信号的频率。
3. 校准其他测量仪器的频率响应。
4. 在实验室中测量实验信号的频率特性。
习题四：如何使用万用表测量电路中的电流？使用万用表测量电路中的电流步骤如下：1. 选择适当的电流测量范围。
2. 断开待测电路。
3. 将万用表设置为电流测量模式。
4. 将万用表串联到电路中。
5. 闭合电路，观察万用表读数。
习题五：什么是信号发生器，它有哪些类型？信号发生器是一种产生特定频率和波形的电子信号的设备。
其类型包括：1. 正弦波信号发生器：产生正弦波形的信号。
2. 方波信号发生器：产生方波形的信号。
3. 脉冲信号发生器：产生脉冲波形的信号。
4. 函数信号发生器：可以产生多种波形的信号。
请注意，以上内容仅为示例，具体的习题答案应根据实际的课程内容和习题要求进行编写。
《电子测量技术》CH1-CH4习题参考答案
f 0 min
=
f i1 N1 10
+
fi2 N 2
= 1K ´1000 + 100K ´ 720 = 72100KHz = 72.1MHz 10
当 N1 ， N 2 分别取最大值时 f0 最大，
f 0 max
=
f i1N1 10
+
fi2 N 2
= 1K ´1100 + 100K ´1000 = 10110KHz = 100.11MHz 10
即 y ' = y = 5 = 0.5 cm。 k 10
7
5、被测脉冲信号峰峰值为 8V，经衰减量为 10 倍的探头引入示波器，“倍率”置“×5”位，“偏 转灵敏度微调”置“校正”位，要想在荧光屏上获得峰峰高度为 8cm 的波形，“Y 轴偏转灵敏 度”开关“V/cm”应置哪一挡?
解：设 Y 轴偏转灵敏度开关置为 x V/cm，则有峰峰值为 8cm ´ x ´ 10 ¸ 5 = 8 V，所以
答：不考虑倍率开关时，
y1
=
VP-P h
= 5 =1 5
cm，由于倍率开关为“×5”，屏幕上波形偏转
增大 5 倍，所以屏幕上峰与峰之间的距离为 y = k1 ´ y1 = 5 ´1 = 5 cm。如果采用探头，对
输入有 10 倍衰减，输入示波器的电压减小 10 倍，相应屏幕上峰与峰之间的距离减小 10 倍，
解： f » 350 = 350 = 8.75MHz tr 40
f B ³ 3 f = 3 ´ 8.75MHz = 26.25MHz
2、用双踪示波器测量信号相位差，显示波形如图所示，已知 AB = 3cm，AC = 24cm，试求
这两个信号的相位差 Δψ。
电子测量课后习题答案
Rx
R2
Rx
R2 R3
R4
100 4781 1000
输入量x1、x2、x3之间互不相关，试计算y的扩展不 确定度。
解：
测量的数学模型为：
y f (x1, x2, x3) x1 x2x33
幂指数分别为:
p1 1,
p2
1 2
,
p3
3 2
由于各输入量的估计值互不相关，则:
3
ucrel y
[ piurel (xi )]2
i1
(2%)2
(
1 2
f 1 正弦波的频率范围:
t
2 Hz～50MHz
上限频率为: 50MHz
2.17 某示波器荧光屏的水平长度为10 cm，要 求显示频率为10 MHz的正弦信号的两个完整 周期的波形。求示波器应具有的时基因数。
Uy
t
Dt x
t 10cm
2• 1 10106
10
2 108 s/cm
2.18 有一正弦信号，使用偏转因数为10 mV/div 的示波器进行测量，测量时信号经过 10∶1 的 衰减探极加到示波器，测得荧光屏上波形的高 度为6.5 div，问该信号的峰值是多少？
)
1.5%
2
(
3 2
)
1.0%
2
2.61%
各输入量的自由度为:
1 8, 2 6,
3 10
有效自由度为:
eff
ucrel4 ( y) 3 [ piurel (xi )]4
i 1
i
(2.61%)4
(1 2%)4 0.51.5%4 (1.51%)4 18.134
8
6
10
取
电子测量技术课后答案(赵会兵版)
（2）用全部数据求被测电阻的估计值
解：（1）用第一种方法，求得
R1 100.33 (R1) 0.0054
( R1 )
( R1 ) 8
0.0160
用第二种方法，求得 R2 100.31
(R2 ) 0.0261
(R2 )
(R2 ) 6
0.0106
由计算结果可见第二种方法可靠
（2）两种测量方法权的比为：
解：200mv档不可用，1.5v超出其量程范围。 对于最大显示为“1999”的3½ 位数字电压表：
2V档： 2 103V 1mV
1999
20V档：192909 102V 10mV
200V档： 200 100mV
1999
同理，对于最大显示为“19999”的4½ 位数字电压表
2V档：0.1mV；20V档：1mV；200V档：10mV
(x)
9
xi2 9x2
i 1
30.024
9 1
分别计算 vi xi X 得最大残差为v0=80.064
（1）用莱布准则判别：
3 (x) 90.073 v0
没判别出异常数据
（2）用格拉布斯准则判别：
n=8，查表得P=99%时，g=2.32
g (x) 69.656 v0 第8次测量数据为坏值
使得
T，2' 即T产2 生了 的误差T2 。所以由于积
分器的非线性，被测电压变为
U
' x
T2' T1
U ref
T2 T1
U ref
T2 T1
U ref
Ux
4-8 试画出多斜积分式DVM转换过程的波形图。
第一阶段
第二阶段
4-9 设最大显示为“1999”的3½位数字电压表和最 大显示为“19999”的4½ 位数字电压表的量程，均 有200mV、2V、20V、200V的档极，若用它们去 测量同一电压1.5V时，试比较其分辩力。
解：（1）用第一种方法，求得
R1 100.33 (R1) 0.0054
( R1 )
( R1 ) 8
0.0160
用第二种方法，求得 R2 100.31
(R2 ) 0.0261
(R2 )
(R2 ) 6
0.0106
由计算结果可见第二种方法可靠
（2）两种测量方法权的比为：
解：200mv档不可用，1.5v超出其量程范围。 对于最大显示为“1999”的3½ 位数字电压表：
2V档： 2 103V 1mV
1999
20V档：192909 102V 10mV
200V档： 200 100mV
1999
同理，对于最大显示为“19999”的4½ 位数字电压表
2V档：0.1mV；20V档：1mV；200V档：10mV
(x)
9
xi2 9x2
i 1
30.024
9 1
分别计算 vi xi X 得最大残差为v0=80.064
（1）用莱布准则判别：
3 (x) 90.073 v0
没判别出异常数据
（2）用格拉布斯准则判别：
n=8，查表得P=99%时，g=2.32
g (x) 69.656 v0 第8次测量数据为坏值
使得
T，2' 即T产2 生了 的误差T2 。所以由于积
分器的非线性，被测电压变为
U
' x
T2' T1
U ref
T2 T1
U ref
T2 T1
U ref
Ux
4-8 试画出多斜积分式DVM转换过程的波形图。
第一阶段
第二阶段
4-9 设最大显示为“1999”的3½位数字电压表和最 大显示为“19999”的4½ 位数字电压表的量程，均 有200mV、2V、20V、200V的档极，若用它们去 测量同一电压1.5V时，试比较其分辩力。
电子测量复习题(加答案)
填空题（3分×10）1、测量电信号的仪器可分为三大类，其中时域测试仪器的横坐标为_时间____________，纵坐标为____电压_________，频域测试仪器的横坐标为__频率___________，纵坐标为_____电压________，调制域测试仪器的横坐标为____时间_________，纵坐标为___频率__________。
（时间、电压、频率、电压、时间、频率）2、按照测量误差的基本性质和特点，可以把误差分为三类：__随机__________误差、__系统__________误差、____粗大_________误差。
（随机、系统、粗大）3、电子电压表有____模拟_________电压表和___数字__________电压表两种。
（模拟、数字）4、在数字法测量频率中，存在典型的计数误差，又称为___±1__________误差。
（±1）5、在数字法测量频率中，存在±1误差，又称为____计数_________误差。
（计数）6、模拟电压表的交流电压测量有按检波方式分有两种形式，一种是_检波—放大—显示___________，第二种是放大—检波—显示_____________。
（检波-放大-显示、放大-检波-显示）7、理论上讲，在重复条件下进行无限______次测量才能消除随机误差。
（无限）8、在有限次测量中残差Vi的公式为vi=xi- 。
其中Xi为单次测量值。
为有限次平均值。
9、在有限次测量中残差Vi的公式为。
其中单次测量值为Xi，有限次平均值为。
10、由于计数误差，直接测量频率，频率越高，误差__小___________。
（小）11、由于计数误差，使用测周法测量频率，频率越高，误差____大_________。
（大）12、由于计数误差，直接测量频率，频率越低，误差_大____________。
（大）13、由于计数误差，使用测周法测量频率，频率越低，误差___小__________。
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3.3 已知可变频率振荡器频率f 1＝2.4996~4.5000MHz ，固定频率振荡器频率f 2=2.5MHz ，若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f 1构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？ 解：因为差频式信号发生器f 0= f 1－f 2所以输出频率范围为：400Hz ～2.0000MHz频率覆盖系数301055000Hz400MHz0000.2⨯=＝＝k如果直接以f 1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数8.1.4996MHz2MHz5000.40≈='k3.4 简述高频信号发生器主要组成结构，并说明各组成部分的作用？ 答：高频信号发生器主要组成结构图如下图所示：（1）主振级产生具有一定工作频率范围的正弦信号，是信号发生器的核心。
（2）缓冲级主要起阻抗变换作用，用来隔离调制级对主振级可能产生的不良影响，以保证主振级工作的稳定。
（3）调制级主要进行幅度调制和放大后输出，并保证一定的输出电平调节和输出阻抗。
（4）输出级进一步控制输出电压的幅度，使最小输出电压达到μV 数量级。
3.5 要求某高频信号发生器的输出频率f ＝8~60MHz ，已知其可变电容器的电容C 的变化范围为50pF~200pF ，请问该如何进行波段划分，且每个波段对应的电感应为多大？解：2502002121minmax maxmin min max ===C CLC LC f f k ＝＝ππ 而5.7Hz80MHz6＝=∑k ，n k k =∑ 高频信号发生器原理框图输出443.3255.0875.08.1lg 5.7lg 9.0lg lg ≈====∑k k n由MHz 8pF2002121maxmin ==L LC f ππ＝，所以H 979.10μ=L相邻波段的电感值满足：21k L L nn =-，所以可以计算得出 H 495.01μ=LH 124.02μ=LH 031.01μ=L3.8 简述各种类型的信号发生器的主振器的组成，并比较各自特点。
答：（1）低频信号发生器的主振器组成为：RC 文氏桥式振荡器，其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失真小和易于稳幅。
（2）高频信号发生器的主振器组成为：LC 三点式振荡电路，主振级的电路结构简单，输出功率不大，一般在几到几十毫瓦的范围内。
（3）脉冲信号发生器的主振器组成为：可采用自激多谐振荡器、晶体振荡器或锁相振荡器产生矩形波，也可将正弦振荡信号放大、限幅后输出，作为下级的触发信号。
对主振级输出波形的前、后沿等参数要求不很高，但要求波形的一致性要好，并具有足够的幅度。
3.9 XFG-7高频信号发生器的频率范围为f=100kHz~30MHz ，试问应划分几个波段？（为答案一致，设k=2.4） 解：而30000KHz10MHz3＝=∑k ，n k k =∑84.7334.0477.24.29.0lg 300lg 9.0lg lg ≈==⨯==∑k k n3.10 简述合成信号源的的各种频率合成方法及其优缺点。
答：合成信号源的的各种频率合成方法主要有模拟直接合成法，数字直接合成法和锁相环频率合成法。
模拟直接合成法特点：虽然转换速度快（μs 量级），但是由于电路复杂，难以集成化，因此其发展受到一定限制。
数字直接合成法：基于大规模集成电路和计算机技术，尤其适用于函数波形和任意波形的信号源，将进一步得到发展。
但目前有关芯片的速度还跟不上高频信号的需要，利用DDS 专用芯片仅能产生100MHz 量级正弦波，其相位累加器可达32位，在基准时钟为100MHz 时输出频率分辨力可达0.023Hz ，可贵的是这一优良性能在其它合成方法中是难以达到的。
锁相环频率合成法：虽然转换速度慢（ms 量级），但其输出信号频率可达超高频频段甚至微波、输出信号频谱纯度高、输出信号的频率分辨力取决于分频系数N ，尤其在采用小数分频技术以后，频率分辨力大力提高。
3.11 简述直接数字频率合成原理，试设计一个利用微处理器产生任意波形发生器的方案，并讨论如何提高任意波形的频率？答：在存储器里存储任意波形的数字量，通过微处理器以一定的时间间隔读取数据，并送D/A 转换器进行转换，并将电压信号送滤波器进行滤波，一直以相同的转换时间间隔取下一个数进行转换，这样就可得到任意波形发生器。
提高任意波形频率的方法有：（1）减小读取时间间隔，并采用转换速度较快的D/A 转换器； （2）采用读取时间短的存储器； （3）一个周期转换的点数减小。
3.12有一频率合成器如图3.37所示，求： （1）f 0的表达式； （2）f 0的范围；（3）最小步进频率。
解：由图可知：（1）3011f f f N -=232100N f f = 所以10022110f N f N f += （2）1000~5601=N6000~50002=N图3.37 题3.12图MHz KHz KHzKHz f f f 650.556501001500010560100500056021min 0==⨯+⨯=+= MHz KHz KHzKHz f f f 060.1010060100160001010001006000100021max 0==⨯+⨯=+= （3）因为N1和N2均可改变，但f0表达式中，N2的系数小，所以N2变化1得到的f0的变化最小，即f0的最小步进频率为Hz KHzf f 10100110020===∆ 3.13 计算下图所示锁相环的输出频率范围及步进频率。
解：（a ）m f n f r 0=，所以n m f f r =0，步进maxn fr （b ）10N f f P f rH r -=，所以rH r f P N f f +=1，步进maxP fr （c ）设VCO1输出频率为f 1，则111N f f r =，111N f f r =， 2022110N f f N f r =+，2211222112221010)10()10(N f Nf N f N N f N f N f f r r r r r +=+=+= )1000~720(10010)1100~1000(10kHz kHz f +=（b） 图3.38 题3.13图（c ）MHzkHz kHz f L 1.7272010010100010=⨯+⨯=MHz kHz kHz f H 11.100100010010110010=⨯+⨯=步进Hz kHz 1001011=⨯ 3.15 AD9850 DDS 中如果时钟频率f c =125MHz ，相位累加器宽度N =32位，频率控制字k=0100000H ，这时输出频率为多少？解：k=0100000H ，所以A 20＝1，因为DDS ：Hz MHz A f A f A f A f A f f c c c c c out 578125.30517212522222122012032131302311===++⋅⋅⋅++=30.518KHz =4.3 分析通用计数器测量频率和周期的误差，以及减小误差的方法。
答：通用计数器测量频率的误差：即±1误差和标准频率误差。
一般总误差可采用分项误差绝对值合成，即)1(cc x x x f f T f f f ∆+±=∆ 通用计数器测量周期的误差：主要有三项，即量化误差、转换误差以及标准频率误差。
其合成误差可按下式计算 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆+⨯+±=∆c c m n c x n x x f f U U f T T T π21101 减少测频误差的方法：在x f 一定时，闸门时间T 选得越长，测量准确度越高 减少测周误差的方法：1)采用多周期测量可提高测量准确度； 2)提高标准频率，可以提高测周分辨力； 3)测量过程中尽可能提高信噪比V m ／V n 。
4.8 用计数式频率计测量频率，闸门时间（门控时间）为l s 时，计数器读数为5400，这时的量化误差为多大？如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到5倍，此时的量化误差为多大?解：（1）量化误差%019.0154001±=±=±=∆Tf N N x （2）量化误差%00095.020%019.02015411±=±=±=⨯±=''±='∆Tf T f T f N N x x x4.9用一个7位电子计数器测量一个f x ＝5MHz 的信号频率，试分别计算当“闸门时间”置于1s 、0.1s 和10ms 时，由±1误差产生的测频误差。
解：闸门时间为1s 时，±1误差71021511-⨯±=⨯±=±=∆MHz T f N N x 闸门时间为0.1s 时，±1误差61021.0511-⨯±=⨯±=±=∆MHz T f N N x 闸门时间为10ms 时，±1误差510201.0511-⨯±=⨯±=±=∆MHz T f N N x 4.10 用某计数式频率计测频率，已知晶振频率f c 的相对误差为Δf c ／f c ＝±5×10－8，门控时间T ＝1s ，求：（1）测量f x ＝10MHz 时的相对误差；（2）测量f x ＝10KHz 时的相对误差，并找出减小测量误差的方法。
解：测频±1误差)1(cc x s x x f f f T f f ∆+±=∆ （1）786105.1)105101011(--⨯±=⨯+⨯⨯±=∆x x f f （2）483100005.1)105101011(--⨯±=⨯+⨯⨯±=∆x x f f 对相同闸门时间下，当被测频率越高时，测频相对误差越小，同时晶振频率误差影响也越大。
4.11 用某计数式频率计测周期，已知晶振频率f c 的相对误差为Δf c ／f c ＝±5×10－8，时基频率为10MHz ，周期倍乘100。
求测量10μs 周期时的测量误差。
解：计数器测周期误差4866100005.1)105101010101001()101(---⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯±=∆+±=∆c c C x n x x f f f T T T 4.12 用某电子计数器测一个f x ＝10Hz 的信号频率，当信号的信噪比S/N ＝20dB 时，分别计算当“周期倍乘”置于×1和×100时，由于转换误差所产生的测周误差，并讨论计算结果。
解：由转换误差产生的测周误差为：mnn xxU U T T ⨯⨯=∆π1021 因为：20lg20=n m U U ，所以10=nm U U所以“周期倍乘”置于×1时：0282.010121=⨯⨯=∆πx x T T 所以“周期倍乘”置于×100时：000282.010110021=⨯⨯⨯=∆πxxT T 由测周误差可知，增大“周期倍乘”可以减少由转换误差产生的测周误差。