电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案

-.z.第一章测量的根本原理一、填空题1．*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*次测量结果为20002转/分钟，则此次测量的绝对误差△*＝______，实际相对误差＝______。答案：2转/分钟，0.01％。2．在测量中进展量值比拟采用的两种根本方法是________和________。答案：间接比拟法，直接比拟法。3．计量的三个主要特征是________、________和________。答案：统一性，准确性，法律性。4．________是比拟同一级别、同一类型测量标准的一致性而进展的量值传递活动。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，在比拟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展的实验过程〔〕答案：错2．基准用来复现*一根本测量单位的量值，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．*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；乙表1.5级，量程为0~100mA。则用甲表测量误差较小。答案：错6．在电子测量中，变频是对两个信号的频率进展乘或除的运算。答案：错三、选择题：1．以下各项中不属于测量根本要素的是____。A、被测对象B、测量仪器系统C、测量误差D、测量人员答案：C2．以下各项中不属于国际单位制根本单位的是______。A、坎德拉〔cd〕B、开尔文〔K〕C、摩尔〔mol〕D、千米〔km〕答案：D3．以下不属于测量误差来源的是______。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答案：B4．______是同时考虑了事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的主体认识论层次信息。A、语法信息B、全信息C、实在信息D、先验信息答案：B5．主体认识论层次的信息比客体认识论层次信息具有丰富得多的内涵。并不是因为：A、认识的主体具有想象力B、认识的主体具有感觉能力C、认识的主体具有理解能力D、认识的主体具有目的性答案：A6．分频是对信号频率进展_______运算。A、加法B、减法C、乘法D、除法答案：D四、简答题1．试述测量的定义。答案：答：关于测量的科学定义，有狭义和广义之分。狭义测量是指为了确定被测对象的量值而进展的实验过程。广义测量是指为了获取被测对象的信息而进展的实验过程。2．测量两个电压，分别得到它的测量值，它们的实际值分别为，求测量的绝对误差和相对误差。答案：答案：4．什么是计量？它有何特点？计量与测量的关系如何？答案：计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量，它是利用技术和法制手段实施的一种特殊形式的测量，即把被测量与国家计量部门作为基准或标准的同类单位量进展比拟，以确定合格与否，并给出具有法律效力的"检定证书"。计量的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。由于测量开展的客观需要出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的根底和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，相辅相成。

5．比拟有哪些类型？它们各自的特点是什么？答案：测量中使用比拟器可进展五种不同层次的比拟：

6．电子测量中典型的比拟方法有哪些？答案：

7.电子测量中常用了哪些参量的比拟技术？答案：电压比拟、阻抗比拟、频率〔时间〕比拟、相位比拟、数字比拟等。

8．试举例说明运算与处理功能在电压测量中的应用。答案：第二章测量方法与测量系统一、填空题1．电子测量的特点有：测量频率范围宽、_____________、______________、___________、____________、易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化。答案：量程范围宽；测量准确度高、测量速度快、易于实现遥测。2．从根本的测量对象来看，电子测量是对______和______的测量。答案：电信号；电系统3．有源量测量系统与无源量测量系统在功能构造上最显著的区别是有无______。答案：测试鼓励信号源。4．测量系统的理想静态特性为______。答案：5．常用的可靠性指标有______、______、______、______。答案：平均无故障时间；可信任概率；故障率或失效率；有效度或可用度。6．描述系统动态特性的数学模型有：时域中的______和______，复频域中的______，频域中的______。答案：微分方程；脉冲响应函数；传递函数；频率响应函数。7．一阶系统的频率特性中，当时，答案：0.707；；8.二阶系统的频率特性中，当阻尼比______，在信号频率等于谐振频率时，系统会发生共振；当阻尼比______时，系统无谐振。答案：<0.707；>0.707二、判断题：1．从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进展的测量，即以电子科学技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进展的测量。〔〕答案：对2.信号是用变化着的物理量来表示信息的一种函数，信号是信息的载体，具有能量。所以信号就是信息。〔〕答案：错3.周期性信号是确定性信号，非周期信号〔如瞬变冲激信号〕是随机信号。〔〕答案：错4.给线性系统输入一个正弦信号，系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号〔〕答案：对5.频域测量中最典型的测试信号是脉冲信号。〔〕答案：错6.测试装置的灵敏度越高，其测量范围越大。〔〕答案：错7.从系统的阶跃响应有无振荡，一定可以区分出一阶系统和二阶系统。〔〕答案：错三、选择题：1.电子信息技术应用在电子测量中的优点有〔〕。A.速度极快B.分辨力高C.范围宽D.利于信息传递E.变换技术灵活答案：A、B、C、D、E2.采样信号是指〔〕。A.幅值连续、时间离散B.幅值离散、时间连续

C.幅值连续、时间连续D.幅值离散、时间离散答案：A3.以下参量中有源量有〔〕。A.反射系数B.功率C.导磁率D.信号频率答案：BD4.仪器通常工作在〔〕，可满足规定的性能。A.基准条件B.极限工作条件C.额定工作条件D.储存与运输条件答案：C5.系统输入量的拉氏变换为*(S)，输出量的拉氏变换为Y(S)，则测量系统的传递函数为〔〕。答案：D四、简答题1．*压力传感器具有线性静态特性，其压力测量范围为100～600kPa，对应输出直流电压0.0～50.0mV，求该传感器的量程和灵敏度。答案：量程＝测量范围上限－测量范围下限＝600－100＝500(kPa)2.如何获得一个实际测量系统的静态特性？答案：测试系统的静态特性是通过静态标定或静态校准的过程获得的。

静态标定就是在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设备对测试系统进展屡次往复测试的过程，如以下图所示。

3.简述线性系统的频率特性的测量方法。答案：

4.*一阶测量系统，在时，输出为10mV；在时，输出为100mV；在时，输出为50mV，试求该测量系统的时间常数。答案：初始值不为零的一阶测量系统，其阶跃响应的微分方程的解为：

由条件得：

化解得：

故：该测量系统的时间常数为8.506秒。第四章时间与频率的测量一、填空题1:电子计数器的测频误差包括____误差和____误差。答案：±1量化、标准频率2:频率计除测频、测周外，扩展功能有____、_____、_____、____。答案：测频率比、测时间间隔、测相位差、自检3:在测量周期时的主要误差有：____和____。通用计数器采用较小的____可以减小±1误差的影响。答案：量化误差、标准频率误差、频标4:在测量周期时，为减少被测信号受到干扰造成的转换误差，电子计数器应采用____测量法。答案：多周期5:采用电子计数器测频时，当被计数频率一定时，____可以减小±1误差对测频误差的影响；当闸门时间一定时，____，则由±1误差产生的测频误差越大。答案：增大闸门时间、被计数频率越低6:在进展频率比测量时,应将____的信号加在B通道，取出____(周期倍乘为

1)作为计数的闸门信号，将____的信号加在A通道，作为被计数的脉冲。

答案：频率较低、一个周期、频率较高；7:一个信号源频率实际值和其标准值的相对偏差定义为____,而把信号源频率变化的不确定性定义为____。答案：频率准确度、频率稳定度8:在测量阿仑方差时，其采样方法与标准的偏差不同，它的两次相邻测量之间是____。答案：连续的二、判断题：1:一个频率源的频率稳定度愈高，则频率准确度也愈高。〔〕答案：错2: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。〔〕答案：错3:当计数器进展自校时，从理论上来说不存在±1个字的量化误差。〔〕答案：对4:在测量低信噪比信号的周期时,计数器通常采用周期倍乘,这主要是为了克制±1误差的影响。()答案：错5: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。〔〕答案：对6:使用模拟内插法和游标法不能从根本上来消除±1个字的量化误差。〔〕答案：对7:标准频率的相对不确定度应该比±1误差引起的测频误差小一个量级。〔〕答案：对8:在进展阿伦方差的测量时，组与组之间以及组内两次测量之间必须都是连续的。〔〕答案：错三、选择题：1、在通用计数器测量低频信号的频率时，采用倒数计数器是为了〔〕A.测量低频周期B.克制转换误差

C.测量低频失真D.减小测频时的量化误差影响

答案：D2、用于电子计数器中的高精度晶体振荡器，通常采取了____措施。〔〕A.精细稳压B.选择电路元件

C.恒温或温补D.消除寄生振荡

答案：C3、测频量化误差曲线和测周量化误差曲线交点处的频率，称为〔〕。A．交点频率B．临界频率

C．中心频率D．中界频率答案：D4、欲测量一个标称频率的石英振荡器，要求测量准确度优于，选用的计数器标准频率准确度和闸门时间应为〔〕。A.，；B.，；

C.，；D.，。答案：C5、设计数器直接测周的分辨力为1ms，假设采用多周期测量法，欲将测周分辨力提高到1,应选择的"周期倍乘〞为〔〕。A.10；B.102；C.103；D.104。答案：d6、用计数器测频的误差主要包括：〔〕A.量化误差、触发误差B.量化误差、标准频率误差

C.触发误差、标准频率误差D.量化误差、转换误差答案：B7、以下哪种方法不能减小量化误差：〔〕A.测频时使用较高的时基频率；B.测周时使用较高的时基频率

C.采用多周期测量的方法；D.采用平均法答案：A8、用电子计数器测量*一频率为10KHz的信号，其信噪比为，利用以下哪种测量方案测量误差最小〔计数器标准频率误差〕。〔〕A.测频，闸门时间1S；B.测周，时标1ns

C.周期倍乘N=1000，时标1μs；D.周期倍乘N=10，时标0.1μs

答案：C9、假设f*表示频率实际值，f0表示频率标称值，则频率准确度定义为〔〕。〔A〕(B)(C)(D)答案：a10、调制域描述的是〔〕之间的关系。A．时间－幅度；B时间－频率

C．频率－幅度；D．时间－相位

答案：B四、简答题1、用一台5位十进电子计数器测量频率，选用0.1s的闸门时间。假设被测频率为10KHz，则测频分辨力为多少？量化误差〔相对误差值〕为多少？如果该计数器的最大闸门时间为10s，则在显示不溢出的情况下，测量频率的上限为何值？答案：解：〔1〕测量分辨率＝〔1/0.1s〕＝10Hz

〔2〕在0.1s的闸门时间内的计数值为：10KHz×0.1s＝1000，则量化误差的相对值为：1/1000＝0.1％

〔3〕为了显示不溢出，则在10s的最大闸门时间内计得的值不能超过105，由此可得测量频率的上限值为：105/10s＝10KHz2、欲用电子计数器测量一个f*=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〕试比拟这两种方法由±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f*在什么频率范围内宜采用测频方法，什么范围宜采用测周方法？

答案：解：〔1〕测频时，在1s的闸门时间内对被测信号的计数值为：200Hz×1s＝200则量化误差为：1/200＝0.5％

测周时，因为被测信号的频率为200Hz，则一个周期时间为1/200＝0.0005秒。由于时标为0.1μs，所以被计数频率为1/0.1μs＝10MHz＝107Hz。在0.0005秒内计得的数为：107×0.0005＝5000，所以量化误差为：1/5000＝0.02％

〔2〕为了确定是采用测频还是测周的方法，必须先得到采用这两种方法的量化误差相等的点，即中界频率：

式中：fst为测频是选用的闸门时间的倒数；fct为测周时选用的频标信号的频率。

代入数值可得：，因此当f*小于3162.3Hz时，宜选用测周的方法；当f*大于3162.3Hz时，宜选用测频的方法。3、用游标法测量一个时间间隔τ，假设f1领先f2且f1＝10MHz，f2＝10.001MHz。经过100个周期的追赶，两时标重合，求被测时间间隔τ以及这种方法所能到达的最大分辨率。答案：解：〔1〕由于f1＝10MHz，则T1＝1/10MHz＝100ns；同理T2＝1/10.001MHz＝99.99ns

则被测时间间隔τ＝100×〔100－99.99〕ns＝1ns。

〔2〕最大分辨率为：100ns－99.99ns＝0.01ns＝100ps。第五章电压测量一、填空题1、用一只0.5级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。答案：0.252、用峰值电压表测量*一电压，假设读数为1V，则该电压的峰值为____伏。答案：1.413、采用*电压表〔正弦有效值刻度〕测量峰值相等〔Vp=5V〕的正弦波、方波、三角波，发现读数一样，则该表为____检波方式，读数____。答案：峰值3.53V4、.峰值电压表的根本组成形式为________式。答案：检波—放大5、均值电压表的工作频率范围主要受_______的限制，而灵敏度受放大器_______的限制。答案：宽带放大器带宽内部噪声6、在150Ω的电阻上，测得其电压电平为+20dBv，其对应的功率电平应为________。答案：+26dBm7、*数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；假设其最小量程为0.2V，则其分辨力为________。答案：(或四位半),10μV8、DVM测量系统输入端采取的措施，是提高CMR的行之有效的方法。答案：浮置二、判断题：1、对双积分式DVM来说，串模干扰的最大危险在低频。〔〕答案：对2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。〔〕答案：对3、峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。〔〕答案：对4、积分式DVM对一定的积分时间T，干扰频率越高，SMR越大。〔〕答案：错5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。〔〕答案：错6、双斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。〔〕答案：对7、双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。〔〕答案：错8、对于双积分式DVM，对输入信号积分的时间只有等于工频〔50Hz〕的周期时，才能抑制工频干扰。〔〕答案：错三、选择题：1、交流电压的波峰因素Kp定义为____。A:峰值/平均值B:有效值/平均值C:峰值/有效值D:平均值/峰值答案：C2、波形因素为______。A:平均值与有效值之比B:有效值与平均值之比C:峰值与平均值之比D:峰值与有效值之比答案：B3、设测量电压时的相对误差的，则其分贝误差[dB]=____。A:B:C:D:答案：B4、DVM的固有误差表示为，其中第一项称为____。A:满度误差B:读数误差C:量化误差D:零漂误差答案：B5、交流电压V(t)的有效值的表达式为_____。A:B:C:D:答案：D6、一台5位DVM，其根本量程为10V，则其刻度系数〔即每个字代表的电压值〕为_____mv/字。A:0.01B:0.1C:1D:10答案：B7、一台5位半DVM，其根本量程为2V，则其刻度系数〔即每个字代表的电压值〕为_____mV/字。A:0.01B:0.1C:1D:10答案：A8、DMM的串模抑制比定义为，其中和分别表示〔〕。A:干扰电压峰值和由干扰电压引起的最大测量误差B:干扰电压峰值和干扰电压平均值C:干扰电压有效值和干扰电压最大值D:由干扰电压引起的平均测量误差和最大测量误差答案：A9、根据dB及dBm的定义，当负载阻抗为____时，dB=dBm。A:75ΩB:150ΩC:300ΩD:600Ω答案：D10、在双斜式积分DVM中，积分过程可简述为____。A:对被测信号定斜率正向积分，对基准电压定时反向积分B:对被测信号定时正向积分，对基准电压定斜率反向积分C:对被测信号定时正向积分，对基准电压定时反向积分D:对被测信号定斜率正向积分，对基准电压定斜率反向积分答案：B11、一台位DVM，因有误差为，则在2V量程上的满度误差为〔〕。A:±1mVB:±2mVC:±0.1mVD:±0.2mV答案：C四、简答题1、双斜积分式DVM基准电压Vr=10V，第一次积分时间T1=100ms，时钟频率f0=100kHz，问：〔1〕该DVM为多少位的电压表？〔2〕该DVM的分辨力为多少？〔3〕DVM显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压V*="答案：〔1〕，故DVM为四位

〔2〕分辨力

〔3〕，2、一台DVM，准确度为，温度系数为，在室温为

28℃时用2V量程档分别测量2V和0.4V两个电压，试求此时的示值相对误差。答案：3、根本量程为10.000V的四位斜坡电压式DVM中，假设斜坡电压的斜率为10V/40ms，问时钟频率应为多少？当被测直流电压时，门控时间及累计脉冲数各为多少？答案：第六章阻抗测量一、填空题1:实际的元件存在___________,___________和___________。答案：寄生电容，寄生电感，损耗2:阻抗元件的一般影响因素主要有______,________,________和_________。答案：频率，测试信号电平，直流偏置，温度3:阻抗测量一般是指对_________,__________,______和与它们相关的_______,_________等参数的测量。答案：电阻，电容，电感，Q值，电导4:交流电桥平衡必须同时满足两个条件:_____平衡条件和____平衡条件。答案：模，相位5:选择阻抗测量的方法时,需要考虑很多的因素,一般来讲,有____,____,

_____,______。

答案：频率覆盖范围，测量量程，测量精度，操作的方便性6:引起电桥法测量集总参数元件的误差的因素主要有3个:_______,______和_______。答案：标准元件值的误差，电桥指示器的误差，屏蔽不良引起误差7:替代法中的______替代法用于测量较大的电感;______替代法用于测量较小的电感。答案：并联，串联8:在自动平衡电桥中采用一个或多个________来控制内部功能模块并将测试数据转化为所需的最终输出结果。答案：微处理器二、判断题：1:寄生参数的存在使频率对所有实际元件都有影响。当主要元件的阻抗值不同时，主要的寄生参数也会有所不同。〔〕答案：对2:在实用电桥中，为了调节方便，常有两个桥臂采用纯电阻。假设相邻两臂为纯电阻，则另外两臂的阻抗性质必须一样〔即同为容性或感性〕，假设相对两臂采用纯电阻，则另外两臂必须一个是电感性阻抗，另一个是电容性阻抗。〔〕答案：对3:当高电平的测试信号加到电感器时，由于磁芯材料的非线性造成测试信号电流的谐波失真,有可能在特定的频率范围内不能进展测量。为减小磁芯材料非线性的影响，应降低测试信号电平。〔〕答案：对4:自动平衡电桥法，从低频至高频的宽频率范围，但在宽的阻抗测量范围内高精度不高。〔〕答案：错5:四端对连接头适用于宽量程范围的阻抗测量，实际的阻抗测量范围不仅取决于测量仪器，而且也取决于四端对连接头与DUT的正确连接。〔〕答案：对6:对于标准电感器，要求作为单位量的电感值不随电压和频率的大小而改变。〔〕答案：错7:当测量电阻时，桥路接成万用电桥。当测量电容时，桥路接成惠斯登电桥。当测量电感时，桥路接成麦克斯韦-韦恩电桥或者海氏电桥。〔〕答案：错8:谐振法是利用调谐回路的谐振特性而建立的阻抗测量方法。测量精度虽然不如交流电桥法高，但是由于测量线路简单方便，在技术上的困难要比高频电桥小。〔〕答案：对三、选择题：1:________是考虑了元件寄生参数影响的实验者需要知道的量值。A:真值B:有效值C:指示值答案：B2:阻抗测量的频率范围到达DC至300MHz的阻抗测量法是________"A:电桥法B:电压电流法C:谐振法D:自动平衡电桥法答案：A3:可得到很高的值测量方法是________"A:电桥法B:电压电流法C:谐振法D:网络分析法答案：A4:以下属于阻抗的数字测量法是________？A:电桥法B:谐振法C:电压电流法D:自动平衡电桥法答案：D5:五端连接头是________连接头的组合。A:二端和三端B:二端和四端C:三端和四端D:二端和五端答案：C四、简答题1:测量电阻、电容、电感的主要方法有哪些？它们各有什么特点？答案：①电桥法

优点：精度高〔0.1%典型值〕，使用不同电桥可得到宽频率范围，价格低。缺点：需要手动平衡，单台仪器的频率覆盖范围较窄。

②谐振法

优点：可测很高的Q值。缺点：需要调谐到谐振，阻抗测量精度低。

③电压电流法

优点：可测量接地器件，适合于探头类测试需要。缺点：工作频率范围受使用探头的变压器的限制。

④RF电压电流法

优点：高频范围内具有高的精度〔0.1%典型值〕和宽阻抗范围。缺点：工作频率范围受限于探头使用的变压器。

⑤自动平衡电桥法

优点：从低频至高频的宽频率范围，且宽的阻抗测量范围内具有高精度。缺点：不能适应更高的频率范围。

⑥网络分析法

优点：高频率范围，当被测阻抗接近特征阻抗时得到高精度。缺点：改变测量频率需要重新校准，阻抗测量范围窄。2:*直流电桥测量电阻R*，当电桥平衡时，三个桥臂电阻分别为R3=100Ω，R2=50Ω，R4=25Ω。求电阻R*等于多少？答案：3:*交流电桥平衡时有以下参数：Z1为R1=1000Ω与C1=1μF相串联，Z4为R4=2000Ω与C4=0.5μF相并联，Z3为电容C3=0.5μF，信号源角频率ω=102rad/s，求阻抗Z2的元件值。答案：

第七章信号波形测量一、填空题1:示波管由____、偏转系统和荧光荧三局部组成。答案：电子枪2:示波器荧光屏上，光点在锯齿波电压作用下扫动的过程称为____。答案：扫描3:调节示波器"水平位移〞旋钮，是调节____的直流电位。答案：*偏转板4:欲在*=10cm长度对的信号显示两个完整周期的波形，示波器应具有扫描速度为_____。答案：20ms/cm5:取样示波器采用_____取样技术扩展带宽，但它只能观测_____信号。答案：非实时，重复6:当示波器两个偏转板上都加_____时，显示的图形叫李沙育图形，这种图形在_____和频率测量中常会用到。答案：正弦信号相位7、示波器为保证输入信号波形不失真，在Y轴输入衰减器中采用_______电路。答案：RC分压(或阻容分压)8、示波器的"聚焦〞旋钮具有调节示波器中________极与________极之间电压的作用。答案：第一阳(或A1)第二阳(或A2，或G2)9、在没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在________状态，假设工作在_____状态，则无信号输入时就没有扫描线。答案：连续扫描触发扫描10、双扫描示波系统，采用A扫描输出________波，对B扫描触发，调节________来实现延迟扫描的延时调节。答案：锯齿延迟触发电平二、判断题：1、双踪示波器中电子开关的转换频率远大于被测信号的频率时，双踪显示工作在"交替〞方式。()答案：错2、示波器的电阻分压探头一般为100∶1分压，输入阻抗很高，一般用来测量高频高电压。()答案：错3、用示波器测量电压时，只要测出Y轴方向距离并读出灵敏度即可〔〕答案：错4、电子示波器是时域分析的最典型仪器。〔〕答案：对5、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D为根底的。〔〕答案：对三、选择题：1:通用示波器可观测〔〕。A:周期信号的频谱；B:瞬变信号的上升沿

C:周期信号的频率；D:周期信号的功率

答案：C2:在示波器垂直通道中设置电子开关的目的是____。A:实现双踪显示；B:实现双时基扫描

C:实现触发扫描；D:实现同步

答案：A3:当示波器的扫描速度为20s/cm时，荧光屏上正好完整显示一个的正弦信号，如果显示信号的4个完整周期，扫描速度应为〔〕。A:80s/cm；B:5s/cm；C:40s/cm；D:小于10s/cm答案：A4:给示波器Y及*轴偏转板分别加uy=Umsinωt,u*=Umsin(ωt/2),则荧光屏上显示〔〕图形。A:半波；B:正圆；C:横8字；D:竖8字答案：C5:为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形，应保证信号的扫描电压同步，即扫描电压的周期应等于被测信号周期的____倍。A:奇数；B:偶数；C:整数；D:2/3答案：C6:用示波器显示两个变量a与b的关系时，a、b分别接在示波器的Y、*通道，显示图形为椭圆，则____。A:a与b同相，且幅度一样；

B:a与b相差90°，且幅度一定一样；

C:a与b相差90°，但其幅度不一定一样，其关系依*、y输入增益而定；

D:a与b幅度、相位关系不能确定。答案：C7:在示波器上表示亮点在荧光屏上偏转1cm时，所加的电压数值的物理量是〔〕A:偏转灵敏度；B:偏转因数；C:扫描速度；D:频带宽度答案：B四、简答题1.用示波器观测正弦波时，荧光屏上得到如下图波形，试分析示波器哪个局部工作不正常"答案：(1)为扫描锯齿波线性度不好；

(2)Y放大器引入失真，出现削顶，产生截止失真；

(3)有扫描回线，增辉电路工作不正常。2.用双踪示波器观测两个同频率正弦波a，b，假设扫描速度为20s/cm，而荧光屏显示两个周期的水平距离是8cm，问：

〔1〕两个正弦波的频率是多少？

〔2〕假设正弦波a比b相位超前1.5cm，则两个正弦波相差为多少？用弧度表示。

答案：频率：

相差:3.示波器的灵敏度微调处于"校正〞位置，灵敏度开关置于5V/cm，倍率开关为"×5〞。信号峰峰值5V，试求屏幕上峰与峰之间的距离。如果再加上一个10：1的示波器探头，结果又是多少？答案：答：不考虑倍率开关时，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，即cm。第八章信号的产生一、填空题1: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______。答案：0.7%2:假设DDS频率合成信号源的相位累加器位宽为32位，输入参考时钟频率为100MHz，频率控制字为5000，则输出频率为：_________。答案：116.42Hz3:小数分频是通过可变分频和屡次平均来实现，假设要实现7.2的分频，则在10个参考频率周期中要______次除7和______次除8。假设要实现5.31的小数分频，则在100个参考周期中要______次除5和______次除6。答案：8，2，69，314、.如图8-31所示的双模分频器的模为5/6，输入参考频率为500MHz，则计数器N1与N2的最大工作频率为______。答案：100MHz。5、根本锁相环包括三个组成局部，它们是______、______与______。答案：PD，LPF，VCO6、正弦信号源的频率特性指标主要包括________、________和________。答案：频率范围，频率准确度，频率稳定度。二、判断题：1: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。〔〕答案：对2:锁相式频率合成技术是一种直接式的频率合成技术。〔〕答案：错3:混频式锁相环可以实现频率的加减运算。〔〕答案：对4:DDS频率合成器在输入参考时钟不变时，频率控制值越大，则输出频率越大。〔〕答案：错5:频率稳定度又分为短期频率稳定度和长期频率稳定度，其中长期频率稳定度是指在任意24小时内信号频率发生的最大变化。〔〕答案：错6:通用脉冲发生器可以输出能提供可用频谱达数十GHz的窄脉冲。〔〕答案：错7:多摸分频锁相频率合成技术常用来扩展锁相环的输出频率上限。〔〕答案：对三、选择题：1、能够输出多种信号波形的信号发生器是____。A：锁相频率合成信号源；B：函数发生器

C：正弦波形发生器；D：脉冲发生器

答案：B2、锁相环锁定条件下，输入频率允许的最大变化范围称为______。A：环路带宽；B：捕捉带宽

C：输入带宽；D：同步带宽

答案：D3、一般的锁相频率合成信号源为了实现较宽的频率覆盖，通常采用______。A：倍频环；B：分频环

C：多环合成单元；D：混频环答案：C4、直接数字合成〔DDS〕技术的优点不包括______。A：频率分辨力高；B：输出频率范围大

C：切换时间快；D：便于集成化答案：B5、小数分频比为2.7，则经过8个参考时钟周期后，累加器的值为：_____。A：0.6B：0.5C：0.4D：0.3答案：A四、简答题1、以下图为一双环合成单元，其中内插振荡器的输出频率范围为30KHz～40KHz，环1的分频比N变化范围为200～500，输入参考频率为10KHz，问该合成单元的输出频率范围是多少？答案：2、锁相环有哪几个根本组成局部，各起什么作用？答案：锁相环是一个相位负反应系统，其根本组成局部包括：鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。鉴相器完成输入与输出信号的相位比拟，其输出反映它们之间的相位差。环路滤波器为一低通滤波器，用于滤除鉴相器输出中的高频成分和噪声。压控振荡器实现对输入频率的跟踪，它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输入信号的相位差，从而实现频率的跟踪。3、一DDS频率合成器的参考时钟为100MHz，相位累加器宽度为40位，问：〔1〕该频率合成器的频率分辨力是多少？〔2〕假设频率控制字M为800000000，求输出频率。答案：第九章信号分析和频域测量一、填空题1:频谱仪显示出来的0Hz信号是由_________产生的。答案：本振信号2:当频率坐标刻度很小时，一般情况下会看到幅度谱线呈钟形，这是受_________的影响。答案：中频带通滤波器3:分辨率滤波器的形状因子SF60/3为15:1，当RBW为1KHz时，可能分辨的不等幅信号的最小频率间隔是________。答案：7.5KHz4:通常，扫频式频谱仪与FFT分析仪相比具有较________的频率范围，较________的扫描速度。答案：宽，慢5:当改变频谱仪的输入衰减时，信号的幅度值并不因此改变，是因为________同时改变了。答案：中频增益二、判断题：1:扫描调谐式频谱分析仪和FFT分析仪一样，都能够测量相位。〔〕答案：错2:分辨率带宽设置得越小，扫描速度越慢。〔〕答案：对3:频谱仪的灵敏度指标可以告知用户最低可测的信号电平。〔〕答案：对4:视频滤波和迹线平均都能对测量结果进展平滑处理。〔〕答案：对5:应用频谱仪测量调制度时，必须先对已调信号进展解调。〔〕答案：错三、选择题：1、频谱分析仪的频率范围是____。A:频谱仪可测得最大/最小频率值之差

B:可在当前屏幕上显示的最大/最小频率值之差

C:可进展实时分析的频段宽度

D:不同的频谱仪有不同的含义

答案：A2、两个等幅信号的频率间距为30KHz，至少需要______的分辨率带宽才能分辨出两个峰。A:15KHzB:30KHzC:60KHzD:300KHz答案：B3、中频带通滤波器的形状因子决定了____。A:扫描速度B:不等幅信号的分辨率C:扫描宽度D:RBW答案：B4、以下哪些因素可以由RBW的增加引起？A:显示平均噪声电平抬高B:中频增益改变

C:扫描速度变快D:频率分辨率变低答案：ACD5、以下哪些因素对频率分辨率有奉献？_____。A:信号幅度B:信号频率C:RBWD:相位噪声答案：CD四、简答题1．如何理解"实时〞频谱分析的含义？传统的扫频式频谱仪为什么不能进展实时频谱分析？FFT分析仪为什么能够进展实时分析？答案：所谓"实时〞频谱仪，直观的理解是能够在被测信号频率变化之前完成测量、分析和显示，但它又不是指单纯意义上的测量时间短、速度快。一般认为，实时分析是指在长度为T的时段内，完成频率分辨率到达1/T的谱分析；或者待分析信号的带宽小于仪器能够同时分析的最大带宽。显然，实时的概念与信号带宽及频率分辨率有关。在要求的频段宽度范围内，如果数据采集、分析速度不小于数据变化速度，这样的分析就是实时的；如果待分析的信号带宽过宽以至超过了最大分析带宽，则分析变成非实时的。

扫频式频谱仪实质是一个中心频率在整个频率范围内可调谐的窄带滤波器。当改变它的谐振频率时，滤波器就别离出特定的频率分量，从而依次得到被分析信号的谱分量。因此，这种频谱仪所显示的频谱图是屡次调谐之后拼接的结果，分析带宽受限于窄带滤波器的带宽〔通常总是小于信号带宽〕，所以不能进展实时分析。

FFT分析仪是在对信号采样之后，选择一定时间长度的离散采样点进展付氏变换，从而得到频域信息。由于离散时域信号中已包含了该时段内所有的频率信息，因此可以认为FFT的分析带宽与信号带宽是匹配的，能够实现实时分析。2．什么是频谱分析仪的频率分辨率？在外差式频谱仪和FFT分析仪中，频率分辨率分别和哪些因素有关？答案：答：频谱仪的频率分辨率一般指的是该分析仪中频滤波器的最小3dB带宽，它表征了能够将最靠近的两个相邻频谱分量分辨出来的能力。

外差式频谱仪的频率分辨率主要由中频滤波器的带宽决定，最小分辨率还受到本振频率稳定度的影响。而FFT分析仪的频率分辨率和采样频率及FFT计算的点数有关：频率分辨率、采样频率fS和分析点数N三者之间的关系为。

3．使用并行滤波式频谱分析仪来测量1MHz~10MHz的信号，如果要求到达的频率分辨率为50KHz，共需要多少滤波器？答案：共需要个滤波器。4．如果已将外差式频谱仪调谐到*一输入频率上，且信号带宽小于调谐回路带宽，此时停顿本振扫描，屏幕将显示什么？答案：由于本振并不扫描，即只能分析*一个特定的频率。而此时分析带宽〔调谐回路带宽〕大于信号带宽，所得结果是实时的，所以屏幕显示的将是该特定频率上的时域波形。5．要想较完整地观测频率为20KHz的方波，频谱仪的扫描宽度应至少到达多少？答案：答：周期方波是由多个纯粹弦信号复合而成的，理论上具有无限宽的频谱，每根谱线均位于奇次谐波处。但工程中通常只考虑主瓣中的谱线，即零频、基波〔20KHz〕、三次谐波〔60KHz〕，所以频谱仪的扫描宽度至少应覆盖0~60KHz的范围。6．使用频谱分析仪观测调幅信号，如果测得边带信号的幅度相对载波幅度为A〔dB单位〕，试证：调幅系数为。答案：证明：假设边频与载波的幅度差为A〔dB〕，根据dB与V的单位换算式，有

其中S为边频幅度，C为载波幅度。

由于调幅系数m与调幅波边频、载波幅度之间满足式

故有

∴得证。第十章线性系统频率特性测量和网络分析一、填空题1:理想的定向耦合器的方向性应该是________。答案：02:S11的物理意义是________匹配时端口1的________；S12的物理意义是________匹配时的________。答案：端口2，正向反射系数，端口1，反向传输系数3:网络分析仪主要是由________、________、________三局部组成。答案：信号源、S参数测量装置、矢量电压表4:在反射参数测量中，由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是________。答案：方向性误差5:对于一个双端口线性衰减网络，其正向传输系数满足条件_______。答案：|S21|小于1二、判断题：1:网络分析仪最根本的任务是在频域内测量输入/输出及反射信号的相对幅度和相位。〔〕答案：对2:对于一样的被测线性网络，扫频测量所得的动态特性曲线峰值高于点频测量所得的静态特性曲线。〔〕答案：错3:频谱分析仪中的"标记〔Marker〕〞与扫频源中的"频率标记〔频标〕〞作用相似，产生方法也一样。〔〕答案：错4:矢量网络分析仪可看作是内置扫频源的一体化幅相接收机。〔〕答案：对5:网络分析仪的反射测量与传输测量的误差来源一样，都可以用开路、短路、匹配负载三种标准件进展三次测量来求得。〔〕答案：错三、选择题：1、以下哪种表达是正确的？A:一般说来，反射系数的模|S11|、|S22|小于1

B:网络分析仪不仅可测线性网络的频率特性，也能够测非线性失真

C:在所有场合下，扫频测量法均优于点频测量法

D:以上说法都不正确

答案：A2、在微波频段使用S参数，优点有______。A:易于测量，由S参数可求得其他相关参数

B:便于用Smith图观测阻抗匹配情况

C:便于用信流图和Mason法则进展网络特性分析

D:以上全都是

答案：D3、线性网络频率特性测量的____误差是可以用网络分析仪进展校准和修正的。A:随机B:系统C:温漂D:以上三者的合成答案：B4、不能作为扫频源的扫描信号的是____。A:锯齿波B:正弦波C:方波D:三角波答案：C5、开路器、短路器、匹配负载的反射系数S11分别是_____。A:1、-1、0B:-1、1、0C:0、1、-1D:1、0、-1答案：A四、简答题1．为获得GHz以上的扫频信号，宜采用哪种扫频方式？答案：宜采用YIG扫频法，这种扫频方式通常用于产生较高频段的扫频信号，扫频线性好。2．为了实现宽频带扫频信号，可以采用的方法有哪些？答案：通常采用外差式差频扫频、全基波多频段联合式扫频、倍频式扫频等方法。3．为什么在微波网络中使用S参数？S参数有何优点？答案：较低频段一般用Z参数或Y参数来表述网络特性，测量时需要开路、短路等特定的端口条件。而高频、微波条件下的电压和电流参数很难测量，且有时不允许人为地将网络端口开路或短路，因此必须应用不同的概念。在微波网络中应用S参数具有以下优点：

(1)S参数与惯常使用的增益、衰减、反射系数等物理量联系非常密切；

(2)对电路进展分析或设计时，S参数能全面而严格地表征网络特性，并且便于利用；

(3)S参数较易于测量，只需要一般的反射和传输测量系统或设备即可；

(4)S参数易于用信流图表示，对于分析复杂的组合网络系统非常有利。4．网络反射参数、传输参数的测量误差是由哪些因素引起的？答案：反射参数测量系统中使用了功率分配器、定向耦合器等微波器件，这些器件的性能通常都不理想。定向耦合器的方向性或连接部件的失配会造成方向性误差；功率分配器、定向耦合器、转换接头及测试电缆等都存在频率响应，因而造成频响误差；定向耦合器的端口不匹配会造成源失配误差。

在传输参数测量系统中，传输路径因为隔离不佳而产生信号泄漏，由此引起传输泄漏误差〔隔离误差〕；微波部件的传输频响将产生传输频响误差〔跟踪误差〕；与反射参数测量类似，端口不匹配会造成源失配误差；另外，由于DUT必须串接在测试信号通路中，失配还会造成负载失配误差。5．试述反射参数和传输参量测量误差的校准方法及误差修正的一般步骤。答案：微波网络的反射、传输参数测量中，在系统误差来源并建立了误差模型之后，可以利用校准件进展校准测量和误差修正来提高测量经度。根本思路是：根据对标准件的实际测量值和误差模型，求出各项误差并将它们的影响从测量值中扣除。

反射/传输参数测量误差的校准和修正的一般步骤如下：

①校准测量：使用个数等于误差项数的标准件〔反射/传输参数均为〕，依次作为DUT进展反射/传输参数测量；

②计算误差：根据已建立的误差模型和步骤①的测量结果，分别得到以误差为未知数的方程，并由该方程组计算求解各项误差的值；

③将DUT接入，再次测量全部S参数；

④修正：把S参数的测量值与校准所得的误差值代入修正公式中，计算求出DUT的实际反射/传输系数，这就是误差修正。第十一章数据域测试一、填空题1．列举三种模型化故障模型_______________、_______________、__________________。

答案：固定型故障、桥接故障、延迟故障和暂态故障2．布尔逻辑函数，对逻辑变量*1的一阶布尔差分为_______________，f相对变量h的一阶布尔差分为_______________。答案：，3．以本原多项式h(*)=*4+*+1为特征多项式的线性反应移位存放器所产生序列的周期为____________。答案：154．列举逻辑分析仪的四种常用触发方式________________、________________、________________、____________________。答案：组合触发、延迟触发、序列触发、手动触发和限定触发5．逻辑定时分析仪一般用于_______________，逻辑状态分析仪一般用于_____________。答案：硬件时序分析，软件跟踪分析。6．当设置的多个触发字在数据流中按规定的顺序出现才触发的触发方式称为：_________。答案：序列触发7．毛刺在_________下无法检测显示。答案：正常采样方式二、判断题：1．发生桥接故障时有可能使组合电路变成时序电路。〔〕答案：对2．通过单通路敏化可使逻辑电路中的任何故障敏化成功。〔〕答案：错3．一维敏化不是一种算法。〔〕答案：对4．任何既约的强连接同步时序电路都存在同步序列。〔〕答案：错5．任何既约的强连接同步时序电路的引导序列都存在。〔〕答案：对6．时序逻辑电路的区分序列是一种特殊的同步序列。答案：错7．定时分析也称为同步分析，而状态分析则称为异步分析。〔〕答案：错8．逻辑分析仪一般采用先采集存储数据再显示分析的方式，因此不是实时显示。〔〕答案：对9．波形显示窗口中显示的是信号的实际波形。〔〕答案：错10．反汇编分析一般是在定时分析下进展。答案：错三、选择题：1．IEEE1149.1边界扫描测试系统的测试存取端口的信号线中，经TAP控制器译码后用来控制测试操作的信号是________。A:TMSB:TCKC:TDOD:TDI答案：Ａ2．指令存放器的两个最低位单元〔即离TDO最近的两个单元〕中必须在捕获指令存放控制器状态装载固定的样式"_________〞。A:11B:10C:00D:01答案：D3．旁路指令的二进制代码必须是____________。A:全0B:全1C:视具体设计任意确定D:最高位为1，其余为0答案：B4．以下有关边界扫描测试正确的选项是_______