北交大-电子测量试卷及答案

（A）课程名称：电子测量学年学期：2013-2014学年第1学期课程编号：学生姓名：14L109Q开课学院：学号：电子学院 出题教师：课程组任课教师：学生学院：班级：总分阅卷人（请考生注意：本试卷共有六道大题。所有题答在答题纸上）总分阅卷人题号一二三四五六得分一、选择题（,每题2分（除了标注的为1分外，共30分）下面关于各种测量相关概念的描述中，哪一个是错误的（A。（A）测量是认识自然界的主要工具，测量结果通常用一个确定的数值来表示。（B）及电路元器件的特性和参数进行测量。（C）计量具有统一性、准确性和法制性的特点。（D）多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统”。下面关于引用误差的描述中，哪一个是错误的（C）（A）引用误差又称为满度相对误差或引用相对误差。（B）引用误差是可正、可负的，通常用百分数表示。（C）引用误差的定义是仪器示值的相对误差与测量范围上限值（量程）之比。（D）如果一块电压表的等级为±1.0差不超过±1.0％。使用数字万用表测量某工频信号的电压，将多次测量测得的电压值用数轴上的实心圆44（C。（（A）v0（B）v0（C）v0（D）v0以下关于粗大误差及系统误差的判据描述中，错误的是（D ）肖维纳检验法也是以正态分布作为前提的n等式成立，则认为测量中存在累进性系统误差。n2vii1

nvinin

vimaxnn1i1

vv ii1

X)1020.52，20.50，20.52，20.48，20.47，20.50，20.49，20.47，20.49。若要求在P=95%的置信概率下，则该信号源输出信号频率真值应在的置信区间可以由以下步骤求出。中哪一步的计算公式有误（不考虑数值计算的错误）？ （B ）第一步，求出均值：f

110f10 i1

20.49kHz10i1fi10i1fi2n1

0.006kHz（C）第三步：查t分布表，由P=0.95，k=n-1=9查得t＝2.26。（D）t

,ft

，将上述计算结果带入，得到：信号源输出频率的置信区间为［20.48，20.50］kHz，对应的置信概率为95%。以下关于倒数计数器的描述中，错误的是：（D ）秒”表示。f的信号进行测试

为时钟脉冲频率，时间计数器的x c计数值为N，事件计数器的计数值为N，则被测信号的频率可表示为如下的公式：B Af NBfx N cA某一款均值电压表是按照正弦有效值刻度的。现拟用这块均值电压表对一个三角波号进行测量，电压表的示值为10，则被测电压的有效值应是（A ）（1.414）（A）10.36V（B）15.59V（C）8.13V（D）12.23V下面关于数字电压表的技术指标或参数的描述中，错误的是（C ）一块4½位的电压表，最小量程100mV，最末一位改变一个字时相当于10μV10μV。3½位数字电压表的最大显示数值为1999。3½DVM2V时，具有超量程能力。D（）数字电压表的固有误差通常表示为Dx

。m下面关于模拟示波器原理、性能的描述中，错误的是（B ）锯齿波扫描电压的作用是在输入信号电压变化一个或者多个周期时线性地增加水而稳定的波形。触发电路向扫描电路提供了启动扫描或者波形采集的时机。如果没有触发信息，（正极性或负极性）来定义的。下面关于数字存储示波器相关特性的描述中，错误的是（A ）对于采用了正弦内插、采样率为100MSa/s,其数字实时带宽为100MSa/s25＝4MHz。对于采用了线性内插、采样率为100MSa/s,其数字实时带宽为100MSa/s10＝10MHz。实时采样常用于采集单次瞬变信号，也可以用于采集重复信号。下面关于锁相环频率范围和带宽的描述中，错误的是（D ）2π时，这两个信号的频率差称为锁定带宽。,下面关于双模预分频锁相环的描述中，错误的是（B）双模预分频器能够同时实现PP+1P/(P+1)表示。P+1P过在预分频器之前加入吞脉冲功能实现的。双模预分频器存在最小连续分频系数。使用双模预分频器的优势在于可以实现更大范围的分频系数N相环合成频率的分辨率。下面关于逻辑分析仪的描述中，错误的是（D ）实现对于被测信号的异步采样。能够实现对于被测信号的同步采样。逻辑定时分析仪只确定信号是逻辑高还是逻辑低，显示的是一连串只有“0“1”两种状态的伪波形，并不确定真实的电压值。逻辑状态分析仪可以用于测试数字系统的工作时序。下面关于逻辑分析仪的描述中，错误的是（A）*逻辑分析仪存储器的存储深度可以表示为：记录时间÷采样速率。逻辑分析仪存储器的通道宽度取决于逻辑分析仪的通道数量。逻辑分析仪可以采取跳变存储、块存储等多种方法来提高存储空间的利用率。下面关于B（A）*（A）GPIB总线是第一代自动测试系统常用的总线形式。GPIBGPIB16（D）GPIB总线上采用TTL电平、负逻辑。下面关于B（C）一个GPIB15（。GPIB250～500kB/S。GPIB（或称管理线可靠地在处理速度不同器件之间传递。（D）GPIB系统中的任何器件都包含器件功能和接口功能这两部分功能。二.拟采用常规电子计数器设计测量两路10kHz同频等幅正弦信号之间相位差的电路，试回答如下问题：请在如图1原理框图分）分析影响相位差测量准确度的因素，列出相位差测量相对误差的表达式（5分）写出减小相位差测量相对误差表达式中各个部分误差的方法（5分）（提示：两路正弦信号都可能存在干扰或噪声，参考周期测量触发误差的分析方法）触发沿选择触发电路触发沿选择触发电路+_触发调节电路门控电路主门计数器触发沿选择触发电路+_触发调节电路显示器晶振（时基）时基分频器B图1答：B两路输入信号分别连接两路同B的极性。其他部分保持不变。影响相位差测量准确度的因素包括三个方面，分别是量化误差、触发误差和标准频率误差。相位差测量相对误差的表达式推导过程为：t T 360o tx ，

NT s，相位差

NT360oN x360ofsxT fs fsx

f Ts、x分别为时标信号频率和被测信号周期。由于被测信号周期已知，因此不考虑其对测量准确度的影响。对相位差表达式采用误差合成公式进行分解得： 1 N

1Vn 2V2

fcfcfcfc m 写出减小相位差测量相对误差表达式中各个部分误差的方法（5分）量化误差可以提高时标信号的频率；减小标准频率误差的方法是采用高等级的晶振，例如恒温晶振。三.双斜积分式C与三斜积分式C都是数字电压表常用的画出双斜积分式C的工作波形图，并简述其工作过程5分）uuoU΄xUxUU΄omomt0 t1t2T1t3T2T΄2t定时积分时间计数值N1

定值积分时间计数值N2在测量开始时，开关S2S120时，比较器输出从低电平跳到高电平，打开闸门，11 4-3-7这是ADCTT。定NS111

，上，转入第二个积分阶段。ref在第二个积分阶段，开关S1这个阶段也称为定值积分或反向积分阶段。当积分器输出下降到零4-3-7可以看出，这个阶段所计的计数值N2冲数输出到显示器，就可以得到被测的电压数值。根据公式解释双斜积分式ADC分）sm在被测电压受到串模干扰电压U 的干扰时的输入电压为u u ),smx x sm则U

1

Tu2udt 1uom RCt x1

RC x（例如工频50H，且积分时间是干扰信号周期的整数倍，串模干扰将完全被抑制。因此，双斜积分式ADC具有较高的抗干扰能力。ADCADC分）三斜积分式ADC的计数误差明显减小了。这里面的原理与计数器中采用内插扩展法减小量化误差的原理十分相似。在测量速度方面，三斜积分式ADC好像比双斜积分式ADC所用的时间要长。但在考虑达到同样的显示位数和计数误差条件下，三斜积分式测量速度提高了很多。四.AD70082MUX是数据选择器32位，受控于外部电平信号，在高电平时选择0G的数FREQ1REG简述图中0ESM（5分）PHASEACCUMULATOR是相位累加器，在时钟脉冲的控制下，相位累加器输出线SM是波形储存器，FREQ0REG从而实现对输出信号频率的控制。FSELECTFREQ0REG中预置的数为10000（十六进制，时钟频率f为65.536MHc5分）fKfc fo 2N ，K=1000H=65536；N=32，c

1000Hz.列出直接数字频率合成技术的三个优点和两个缺点（5分优点：a）极快的频率切换速度b）极高的频率分辨率c）连续的相位变化强大的数字调制功能易于集成、易于调整同时DDFS也存在一些方面的缺陷：a） 工作频带的限b） 功耗限制杂散抑制差DDFS的相位噪声主要由参考时钟信号以及器件本身的噪声基底决定。图2五. 用某数字存储示波器进行测量，试回答下述问题：在该示波器前面板右上角标为200MHz、2GS/S（2分）两个参数分别是模拟带宽和采样率的指标。3V90（5分）可以采用边沿触发方式，设置触发电平大于3V、触发极性为正极性，采用常规触发方法就可以得到稳定的现实；若该示波器有毛刺触发方式，也可以设置采用毛刺触发来捕捉。数字存储示波器存储深度与波形记录时间之间有什么关系？深存储会带来哪些问题？（5分）记录时间＝存储深度/采样率=存储深度×采样周期；由于在深存储示波器中需要存储和处理更多的样点，在示波器处理能力有限的条件下，将会导致死区时间增加、波形更新速率变慢、响应用户面板操作的时间增加等，甚至波形更新时间、响应用户面板操作时间会有数秒钟。六. 图3所示为外差式频谱分析仪的原理框图，试回答如下问题：简述输入滤波器、本地振荡器、混频器、中频滤波器、包络检波器的功能（5分输入滤波器的功能是滤除镜像频率信号；本地振荡器产生线性扫频或者对数扫频信号；混频器得到输入信号与本振信号的差频；中频滤波器滤除掉除了中频信号之外的其他频（这种对应关系依赖于检波器的类型，例如峰值检波的检波输出正比于被测信号的峰值。若该频谱仪的中频滤波器中心频率为3476.4MHz，欲分析频率范围为9kHz～3GHz的信号，试计算本振信号扫频的范围以及镜像频率的变化范围5分）f f f ，本振f=f+f,变化范围是：3476.409MHz-6476.4MHz.in LO IF LO in IF镜像频率为fim

ffLO

，变化范围是：6952.809MHz-9952.8MHz若使用该频谱仪分析某包含二次谐波的失真正弦波（基波频率为100kH的起始频率设置为50kHz，终止频率设置为250kHz，且测量环境保持不变，画出RBW10kHz1kHz时，频谱仪屏幕显示的示意图（5分）射频输射频输入衰减混频器中频增益波器对数放大器包络检波器输入信号输入滤波器本地振荡器视频基准[参考]振荡器扫描信号发生器显示器图3北京交通大学考试答北京交通大学考试答题纸课程名称：电子测量