《电压的测量》课件

电子测量技术第四章电压的测量电子测量技术第四章电压的测量Page

2第四章电子示波器学习交直电压信号测量的各种方法，以及相关测量仪器的结构和工作原理。教学目的磁电指针电压和电流表，交流均值电压表和峰值电表，数字电压表。磁电指针电压表对测量结果的影响，电压分贝值的测量，双积分A/D转换。教学重点教学难点Page2第四章电子示波器学习交直电第四章电压的测量4.1概述第四章电压的测量4.1概述Page

44.1概述电压是反映电信号特征的基本参数，它的测量是电子电气测量的基本内容。

在电子电路中，电路的工作状态，如谐振、平衡、截止、饱和以及工作点的动态范围，通常都以电压形式表现出来。电子设备的控制信号、反馈信号及其他信息主要表现为电压量。

在非电量的测量中，也多利用各类传感装置将非电量参数转换成电压参数。4.1.1电压测量的特点Page44.1概述电压是反映电信号特Page

54.1概述电路中其他电参数，包括电流和功率，以及信号的幅度、波形的非线性失真系数、元件的Q值、网络的频率特性和通频带、设备的灵敏度等，都可以视做电压的派生量，通过电压测量获得其量值。

最重要的是，电压测量直接、方便，将电压表并接在被测电路上，只要电压表的内阻足够大，就可以获得较满意的测量结果。作为比较，电流测量就不具备这些优点，首先必须把电流表串接在被测电路中，很不方便.4.1.1电压测量的特点Page54.1概述电路中其他电参数Page

64.1概述2．电压测量的特点和要求（1）频率范围宽在电子电路和电气设备中，电压信号的频率范围非常宽，除直流外，且频段不同，测量方法也各不相同。例如，对于低频电压信号，是先放大，后检波，再测量；而对于高频电压信号，则是先检波，后放大，再测量。（2）测量范围大待测电压的大小差别很大，若待测信号电压电平低，则要求电压表分辨力高，而这种要求又受到外部干扰、内部噪声等的限制。若待测信号电压电平高，则要考虑电压表输入级中加接分压网络，但这样又会降低电压表的输入阻抗。4.1.1电压测量的特点Page64.1概述2．电压测量的特点和要求4.Page

74.1概述（3）信号波形复杂待测电压的波形除了正弦波外，还包括失真的正弦波以及各种非正弦波，如方波、三角波、尖脉冲等信号，不同波形电压的测量方法及对测量准确的影响是不同的。（4）被测电路的输出阻抗差别大在实际中被测电路的输出阻抗Z0差别很大，在电压测量中，电压表是与被测电路并联的，电压表的负载效应对测量结果的准确度有影响，尤其是对输出阻抗Z0比较高的电路，因此，要求电压表的内阻大，相关的电压测量仪器输入阻抗高。4.1.1电压测量的特点Page74.1概述（3）信号波形复杂4.1.Page

84.1概述（5）测量精度差异大由于被测电压的频率、波形等因素的影响。电压测量的准确度有较大差异。电压值的基准是直流标准电压，直流测量时分布参数等的影响可以忽略不计，因而直流电压测量的精度较高，但交流电压测量精度要低得多。（6）外界干扰电压测量易受外界干扰的影响，当被测信号电压较小时，干扰往往成为影响测量精度的主要因素。对于高灵敏度的电压表，如数字电压表、高频毫伏表等，必须具有较强的抗干扰能力，测量时也要特别注意采取相应措施。4.1.1电压测量的特点Page84.1概述（5）测量精度差异大4.1.Page

94.1概述

1．模拟式电压表模拟式电压表的结构相对简单，价格较为便宜，频率范围也宽，另外在某些场合并不需要准确测量电压的真实大小，而只需要知道电压大小的范围或变化趋势，此时用模拟式电压表反而更为灵活、直观。（1）按测量功能分，分为直流电压表、交流电压表和脉冲电压表；（2）按工作频段分类，低频电压表、高频电压表等；（3）按电压量级分类，压表可分为电压表和毫伏表（毫伏量级）；（4）按准确等级分类，分为0.05、0.1、0.2等。4.1.2电压测量仪器的分类Page94.1概述1．模拟式电压表4.1.Page

104.1概述2.数字式电压表分类数字式电压表的优点表现在：测量准确度高，测量速度快，输入阻抗高，过载能力强，抗干扰能力和分辨率优于模拟式电压表。

此外，由于测量结果以数字形式输出、显示，因此除读数直观外，还便于和计算机及其他设备连用，组成自动化测试仪器或自动测试系统。数字式电压表目前尚无统一的分类标准。一般按测量功能分为直流数字电压表和交流数字电压表。交流数字电压表按其AC/DC变换原理分为峰值交流数字电压表、平均值交流数字电压表和有效值交流数字电压表。4.1.2电压测量仪器的分类Page104.1概述2.数字式电压表分类4.第四章电压的测量4.2磁电动圈式直流电表第四章电压的测量4.2磁电动圈式直流电表Page

124.2磁电动圈式直流电表1.磁电动圈式电表的结构图4-1所示，磁电式电表由固定部分和可动部分组成。其中固定部分由永久磁铁1、极掌2和固定在支架上的圆柱形铁心5构成。可动部分由绕在铝框架上的可动线圈4、线圈极端的两个半轴3、与转轴相连的指针8、平衡锤6，以及游丝7所组成。4.2.1磁电动圈式电表的工作原理整个可动部分支承在轴承上，线圈放在环形气隙之中，由于永久磁铁放在可动线圈的外面，所以称为外磁式。Page124.2磁电动圈式直流电表1.磁电动圈Page

134.2磁电动圈式直流电表可动线圈通电之后，受到三个力矩的作用力。①一个是与永久磁铁的磁场相互作用形成的转动力矩，使可动线圈产生偏转。②另一个是反作用力矩，通常由游丝产生，每一个游丝都是一端与可动线圈相连。它的作用除了产生反作用力矩外，还可以作为电流导入可动线圈的引线。③第三个是阻尼力矩，可以与永久磁铁磁场作用形成一个电磁阻尼力矩，它的方向总是与铝框架的运动方向相反，这样就能使指针很快停留在相应的读数位置，防止指针左右摆动。4.2.1磁电动圈式电表的工作原理Page134.2磁电动圈式直流电表可Page

144.2磁电动圈式直流电表2.电表的工作原理设电流表铁心5与极掌2之间工作气隙内的磁感应强度为B，且由于气隙结构特点，使得气隙内的B值处处相等，其方向如图4-2所示，都是通过轴心呈辐射形。4.2.1磁电动圈式电表的工作原理Page144.2磁电动圈式直流电表2.电表的工Page

154.2磁电动圈式直流电表根据物理学原理，可动线圈通电后在气隙磁场内所受的转动力矩M为：4.2.1磁电动圈式电表的工作原理线圈在转动的过程中要受到游丝产生的反作用力矩Mα的作用，其大小与线圈转动的角度α成正比，即：当转动力矩M

等于反作用力矩Mα时，上式可得：电流表可动线圈的偏转角α与电流I成正比。这就是磁电式电表测量电流的工作原理。上面介绍的电表习惯上称为表头，它只能通过小电流，两端的电压也很小。如果要测量更大的电流，必须在表头上并联分流电阻，以扩大测量电流的量程。如果要测量更高的电压，需要与表头串联附加电阻，以扩大测量电压的量程。Page154.2磁电动圈式直流电表Page

164.2磁电动圈式直流电表

1．分流电阻的计算从磁电式电表的工作原理可以看出，磁电式电表可以直接作为电流表使用。但由于被测电流需要通过游丝和可动线圈，而它们又都是截面极细的金属丝，所以直接测量电流时最大量程只能是微安或毫安级。如果要测量大电流，就要加接分流电阻。4.2.2电流表扩大量程的方法分流电阻扩大电流量程的电路如图4-3所示，图中表头内阻为Rin，分流电阻为Rsh，它与表头并联（即Rsh与Rin并联）。1Page164.2磁电动圈式直流电表1．分流电阻Page

174.2磁电动圈式直流电表假设当被测电流为I时，通过表头的满刻度电流为Im，其余电流通过电阻Rsh分流（即Ish），可以建立下面的的关系式：4.2.2电流表扩大量程的方法若n表示被测电流与表头满度电流之比I/Im，那么n值就是电流表并联分流电阻后量程扩大的倍数。2Page174.2磁电动圈式直流电表Page

184.2磁电动圈式直流电表例题4-1例：有一磁电式表头，其满刻度电流为200μA，可动线圈内阻为300Ω，若要把满刻度电流扩大到10mA、100mA、0.5A，应分别并联多大的分流电阻？解：（1）10mA的量程，（2）100mA的量程，（3）0.5A的量程，上述结果表明，电流量程越大，分流电阻越小，通过分流电阻的电流越大，但通过表头的电流是不变的。3Page184.2磁电动圈式直流电表例题4-1例：Page

194.2磁电动圈式直流电表2．两种分流电路①对于固定式扩大电流量程，可采用图4-4所示的开路式分流器来改变电流的量程，这种电路简单，分流电阻的计算也比较方便。4.2.2电流表扩大量程的方法4Page194.2磁电动圈式直流电表2．两种分流电Page

204.2磁电动圈式直流电表2．两种分流电路②对于万用表中的分流器，，因为转换开关经常转动，如果开关触点接触不良，对于开路式分流器，就会造成分流器断开，若此时通电，会造成表头损坏。在万用表中一般采用如图4-5所示的闭路式分流器来改变电流的量程。这种分流器的特点是整个闭合电路的电阻不变，分流电阻减少时，表头支路的电阻增大，通过表头的电流变小。4.2.2电流表扩大量程的方法5Page204.2磁电动圈式直流电表2．两种分流电Page

214.2磁电动圈式直流电表1．附加电阻的计算设磁电动圈式表头的内阻为Rin，满刻度电流为Im，如果该表头作为直流电压表使用，则其满刻度电压Um为：4.2.3电压表扩大量程的方法通常磁电动圈式表头的满刻度电压很小，例如某表头的满刻度电流为200μA，内阻为300Ω，它的满刻度电压仅为60mV，显然不能满足实际测量的需要。为了扩大表头测量电压的范围，通常与表头串接若干个附加电阻，Ra1、Ra2、Ra3、…。这样，就引入了U1、U2、U3、……多个电压量程。1Page214.2磁电动圈式直流电表1．附加电阻的Page

224.2磁电动圈式直流电表由图可以计算，各个附加电阻的阻值分别为：4.2.3电压表扩大量程的方法2Page224.2磁电动圈式直流电表Page

234.2磁电动圈式直流电表例题4-2例：假设图4-6中表头的满刻度电流为50μA，内阻为4kΩ，三个量程的电压分别为1V、10V、100V，求对应于三个电压量程的附加电阻。解：已知表头的内阻Rin=4kΩ，满刻度电流Im

=50μA，根据公式，可分别计算出Ra1、Ra2、Ra3，3Page234.2磁电动圈式直流电表例题4-2例：Page

244.2磁电动圈式直流电表2．电压灵敏度通常把电压表内阻RV与相应量程电压U之比定义为电压灵敏度。“Ω/V”数越大，指针偏转同样角度所需的驱动电流越小。由“Ω/V”数，可推算出不同量程的内阻。例如，某电压表的“Ω/V”为“20kΩ/V”，当用10V档时，电压表的内阻为RV=10×20kΩ=200kΩ；当100V档时，内阻为RV=100×20kΩ=2000kΩ。如果给出了表头的灵敏度，实际上也就给出了电表的满刻度电流。例如，上述电压灵敏度为“20kΩ/V”的表头，它的满刻度电流为Im=1V/20kΩ=50μA。4.2.3电压表扩大量程的方法4Page244.2磁电动圈式直流电表2．电压灵敏度Page

254.2磁电动圈式直流电表1．电压表和电流表内阻对测量结果的影响磁电动圈式直流电压表和电流表的结构简单，使用方便，价格便宜，其主要缺点是灵敏度不高，内阻对测量结果影响较大。由于测量电压时电压表与被测电路并联，当电压表的量程较低时，电压表的内阻较小，其负载效应对被测电路工作状态及测量结果的影响较大。而测量电流时，电流表与被测电路串联，如果电流表的内阻较大，也会影响电路的工作状态及测量结果。4.2.4电表内阻对测量的影响因此，电压表的内阻应尽量大些，且量程越大，内阻应越大；而电流表的内阻应尽量小一些，且量程越大，内阻应越小。Page254.2磁电动圈式直流电表1．电压表和电Page

264.2磁电动圈式直流电表例题4-3例：如图4-7所示，图中电阻R1、R2的阻值都为100kΩ，电源电压为200V，用内阻Rv分别为100kΩ和1000kΩ电压表测量R1的电压，分别计算电压表内阻影响所产生的误差。解：R1上的实际电压值为:用内阻为Rv1=100kΩ电压表测量得R1上的电压为:Page264.2磁电动圈式直流电表例题4-3例：Page

274.2磁电动圈式直流电表例题4-3这时测量的相对误差为:用内阻为Rv2=1000kΩ电压表测量得R1上的电压为:相对误差为:

可见，用内阻大的电压表，对被测电路影响小，测量结果的误差比较小。Page274.2磁电动圈式直流电表例题4-3这时Page

284.2磁电动圈式直流电表例题4-4例：如图4-8所示，图中电阻R为400Ω，电压U为100V，用内阻Ri分别为400Ω和10Ω的电流表测量电路中的电流，分别计算由电流表内阻影响所产生的测量误差。解：从图中可以看出，如果不考虑电流表内阻的影响，电路中的实际电流为:如果电流表内阻Ri1为400Ω，则电路中的电流为:这时测量的相对误差为:Page284.2磁电动圈式直流电表例题4-4例：Page

294.2磁电动圈式直流电表例题4-4如果电流表内阻Ri2为10Ω，则电路中的电流为:这时的相对误差为:可见，电流表的内阻越小，对被测电路影响越小，测量结果的误差就越小。Page294.2磁电动圈式直流电表例题4-4Page

304.2磁电动圈式直流电表2．消除电压表的负载效应对于内阻大的电源，欲测量其空载电压Ux，如果用电压表直接测量，由于电压表内阻Rv并接在电源两端，形成电流回路，电源内部有一定的电压降，会使测量结果造成较大的误差。

为此，采用图4-9所示的电路测量。4.2.4电表内阻对测量的影响Page304.2磁电动圈式直流电表2．消除电压表Page

314.2磁电动圈式直流电表图中Ux为电源的空载电压，Ri为电源的内阻，Rv为电压表的内阻。先按图4-9（a）的电路测量，电压表的指示电压为U1，即：4.2.4电表内阻对测量的影响然后按图4-9（b）串接一个辅助测量电阻Rs，这时电压表指示的电压值为U2，即将两式相除，消除Ux后，可得：Page314.2磁电动圈式直流电表Page

324.2磁电动圈式直流电表4.2.4电表内阻对测量的影响利用上式，可解出电源的内阻Ri，即：代上式，可得电源的空载电压Ux：如果上述测量中的辅助电阻Rs是一只电位器，调节Rs，使U2刚好等于U1的一半，上式中的U2/（U1－U2）=1，可简化：Page324.2磁电动圈式直流电表4.2.4第四章电压的测量4.3交流电压的量值和测量方法第四章电压的测量4.3交流电压的量值和测量方法Page

344.3交流电压的量值和测量方法交流电压除用具体的函数关系式表达其大小随时间变化的规律外，通常还可以用峰值、平均值、有效值等参数表示。（1）峰值一个周期内偏离基线的最大值称为幅值，也叫峰值，用Um表示。在波形不失真的情况下，正、负峰值是相等的。4.3.1交流电压的量值表示Page344.3交流电压的量值和测量方法Page

354.3交流电压的量值和测量方法（2）平均值在数学上，交流电压u（t）的平均值定义为按照这个定义，对于对称正弦波电压，上式的积分等于零，即平均值为零。在电子电气测量中，平均值通常是指交流电压检波（也称整流）以后的平均值。（3）有效值某一交流电压的有效值等于这样一个直流电压的数值U，即当该交流电压和数值为U的直流电压分别施加于同一个电阻上时，在一个周期内两者消耗的电能相等。4.3.1交流电压的量值表示图形面积、除1.4或乘0.7Page354.3交流电压的量值和测量方法（2）平Page

364.3交流电压的量值和测量方法（1）波形因数：波形因数定义为交流电压的有效值U与平均值之比，用符号KF表示，即：4.3.2交流电压量值的转换（2）波峰因数：波峰因数定义为交流电压的峰值Um与有效值U之比，用符号KP表示，即：

虽然电压量值可以用峰值、有效值和平均值表征，但基于功率的概念，国际、国内均以有效值作为交流电压的表征量，例如电压表，除特殊情况外，几乎都是按正弦波的有效值来定度。Page364.3交流电压的量值和测量方法（1）波Page

374.3交流电压的量值和测量方法当用正弦波有效值定度的交流电压表测量电压时，如果被测电压是正弦波，电压表的读数就是正弦波电压的有效值，根据表4-1很容易从电压表读数即有效值得知它的峰值和平均值。

如果被测电压是非正弦波，那么必须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法进行必要的波形换算，才能得到有效值、峰值和平均值。4.3.2交流电压量值的转换Page374.3交流电压的量值和测量方法Page

384.3交流电压的量值和测量方法Page384.3交流电压的量值和测量方法Page

394.3交流电压的量值和测量方法Page394.3交流电压的量值和测量方法Page

404.3交流电压的量值和测量方法测量交流电压的方法很多，依据的原理也不同。其中最主要的是利用交流/直流（AD/DC）转换电路（多为二极管检波电路），将交流电压转换成直流电压，然后接到直流电压表上进行显示。根据检波特性的不同，检波法又可分成平均值检波、峰值检波、有效值检波等。模拟交流电子电压表主要有以下几种类型：4.3.3电子交流电压表的主要类型Page404.3交流电压的量值和测量方法Page

414.3交流电压的量值和测量方法（1）检波-放大式先对被测交流电压进行检波，然后将检波得到的直流电压送直流放大器放大，最后送电表显示，如图4-12所示。这种电子电压表的频率范围和输入阻抗主要取决于检波器。4.3.3电子交流电压表的主要类型Page414.3交流电压的量值和测量方法（1）检Page

424.3交流电压的量值和测量方法（2）放大-检波式这种类型是先对被测电压信号进行放大，然后检波，最后将检波得到的直流电压送电表显示，如图4-13所示。

这种电子电压表的输入阻抗大，测量灵敏度高，频率范围主要取决于宽带交流放大器。4.3.3电子交流电压表的主要类型Page424.3交流电压的量值和测量方法（2）放Page

434.3交流电压的量值和测量方法（3）调制式调制式电子电压表实际上仍然属于检波-放大式类型。在这种方式中，为了减小直流放大器的零点漂移对测量结果的影响，采用调制式放大器替代，即先将微弱的直流电压信号经调制器变换为低频的交流信号，由交流放大器进行放大，然后经解调器还原为直流电压信号（幅度已得到了放大），最后送电表显示。4.3.3电子交流电压表的主要类型Page434.3交流电压的量值和测量方法（3）调Page

444.3交流电压的量值和测量方法（4）外差式检波-放大式电压表虽然频率范围较宽，但检波二极管的非线性限制了它的灵敏度；而放大-检波式电压表，虽然灵敏度可以提高，但频率范围较窄。

外差式电压测量法主要用于解决了灵敏度和频率范围之间的矛盾。4.3.3电子交流电压表的主要类型Page444.3交流电压的量值和测量方法（4）外Page

454.3交流电压的量值和测量方法这种电压表的输入电路包括输入衰减器和高频放大器，衰减器用于大电压测量，高频放大器带宽很宽，但不要求有很高的增益，被测电压的放大主要由后面的中频放大器完成。①被测信号经输入电路，与本机振荡信号一起进入混频器，转变成频率固定的中频信号，②经中频放大器放大后，进入检波器转变成直流电压，最后送电表显示。

由于中频放大器具有良好的频率选择性和固定的中频频率，从而解决了放大器增益带宽的矛盾，又因为中频放大器具有极窄的带通滤波特性，因而可以在实现高增益的同时，有效地抑制干扰和噪声的影响。4.3.3电子交流电压表的主要类型Page454.3交流电压的量值和测量方法第四章电压的测量4.4电子交流电压表第四章电压的测量4.4电子交流电压表Page

474.4电子交流电压表1．平均值检波器

4.4.1均值电压表平均值检波器由4只性能相同的二极管构成桥式全波检波（整流）电路。半桥式整流等效电路为了改善整流二极管的非线性Page474.4电子交流电压表1．平均值检波器Page

484.4电子交流电压表2．低频均值电压表

4.4.1均值电压表①放大器的主要作用是放大被测电压，提高测量灵敏度，使检波器工作在线性区域，同时它的高输入阻抗可以大大减小负载效应。②由于放大器频率特性的限制，测量频率多在1MHz以下，测量的电压信号频率比较低，所以这种电压表属于低频交流电压表。上述的平均值检波电路输入阻抗低，当输入信号比较小时，会出现非线性特性。因此，均值电压表一般都设计成放大-检波式的结构。Page484.4电子交流电压表2．低频均值电压表Page

494.4电子交流电压表图4-17是JB-1B型交流电压表的未级电路原理图，放大器后接了一个全波桥式整流器，由4只二极管D1～D4组成均值检波器，频率测量范围为2Hz～500kHz，电压测量范围为50μV～300V的电压，最小量程为1mV。

图4-17中，R1、C2组成滤波器，R2、D5为线性补偿电路，当信号电压较低时，由于二极管具有非线性，因此表头电流偏小，此时R2、D5的分流作用也减小，使表头电流有所增加，从而起到线性补偿作用。当信号频率过低（2～10Hz）时，阻尼开关S闭合，以避免表针摆动。

4.4.1均值电压表Page494.4电子交流电压表图Page

504.4电子交流电压表3．波形换算电压表的刻度是以正弦波电压的有效值定度的，而均值检波器的输出（即流过电流表的电流）与被测信号电压的平均值成线性关系，因而有：

4.4.1均值电压表式中Ua为电压表的指示值，为被测交流电压的平均值，Ka称为定度系数。由于交流电压表是以正弦波有效值定度的，因此对于全波检波（整流）电路构成的均值电压表，定度系数Ka就等于正弦信号的波形因数，即：Page504.4电子交流电压表3．波形换算4.Page

514.4电子交流电压表如果被测信号为正弦波，则电压表的指示值就是被测电压的有效值。如果被测信号是非正弦波形，那么需要进行“波形换算”，由电压表指示值和被测信号的具体波形推算出被测信号电压的有效值。

由波形因数KF定义可知，有效值U=KF×平均值，并可得任意波形电压的有效值的变换公式，即：

4.4.1均值电压表这就是均值电压表测量非正弦波信号电压有效值的波形变换公式。Page514.4电子交流电压表Page

524.4电子交流电压表例题4-5例：用全波整流均值电压表分别测量正弦波、三角波和方波，若电压指示值均为10V，求这些被测电压的平均值和有效值。解：根据电压表指示值相等，均值也相等的原理，可得三种波形的平均电压都为：对于正弦波，由于电压表是按正弦波有效值定度的，电压表的指示值就是正弦波的有效值，即：U=Ua=10V对于三角波，查表4-1知，三角波的波形因数为KF=1.15，所以三角波的有效值为：VPage524.4电子交流电压表例题4-5例：用全Page

534.4电子交流电压表例题4-5

对于方波，由前表可知，方波的波形因数数KF=1，所以方波的有效值为：

显然，如果被测电压不是正弦波形，而直接将电压表的指示值作为被测电压的有效值，必将带来较大的误差，通常称为“波形误差”。如果直接将电压表的指示值Ua

=10V作为其有效值，则三角波的波形误差为：方波的波形误差为：解：Page534.4电子交流电压表例题4-5Page

544.4电子交流电压表1．峰值检波器（1）串联型峰值检波器图4-18分别是串联式峰值检波电路和波形，图中元件参数应满足RC

>>Tmax

；

RdC<<Tmin

，式中Tmax、Tmin分别表示被测信号的最大周期和最小周期，Rd包括二极管正向导通电阻RD及被测电路的等效信号源内阻Rx。4.4.2峰值电压表1Page544.4电子交流电压表1．峰值检波器4.Page

554.4电子交流电压表1、在被测信号电压ux的正半周时，二极管D导通，被测信号ux通过它对电容C充电，由于充电时常数RdC非常小，因此电容C上的电压迅速达到ux的峰值Um。2、在ux负半周时，二极管D截止，电容C通过电阻R放电，由于放电时常数RC很大，电容上电压跌落很小，从而使得电容C两端的电压，即检波器的输出电压Uo始终接近ux的峰值，即Uo

≈Um，如图4-18（b）所示。3、实际上检波器输出电压Uo略小于Um。在图4-18（a）中，若把二极管D反接，则可以测到ux的负峰值4.4.2峰值电压表2Page554.4电子交流电压表1、在被测信号电压Page

564.4电子交流电压表（2）双峰值检波器将两个串联式检波电路结合在一起，就构成了图4-19所示的双峰值检波电路。4.4.2峰值电压表输出电压Uo近似等于被测电压的峰-峰值，为单串联检波电路的两倍。3Page564.4电子交流电压表（2）双峰值检波器Page

574.4电子交流电压表（3）并联型峰值检波器图4-20分别为并联式峰值检波器电路和电路达到稳态时的检波波形。在ux的正半周时，ux通过二极管D迅速给电容C充电而达到峰值Um；在ux的负半周时，电容上电压经过电压源及R缓慢放电，电容C上的电压接近ux的峰值，因此输出电压Uo等于电阻R的电压，近似等于峰值Um4.4.2峰值电压表4Page574.4电子交流电压表（3）并联型峰值检Page

584.4电子交流电压表（4）倍压峰值检波器为了提高检波器的输出电压，实际电压表中还采用图4-21所示的倍压式峰值检波器。4.4.2峰值电压表5Page584.4电子交流电压表（4）倍压峰值检波Page

594.4电子交流电压表1、在ux的负半周时，被测信号源经过D1向C1充电，C1上的电压迅速达到ux的峰值。2、在ux的正半周时，C1上的电压Uc1和ux串联后经过D2向C2充电，C2上的电压迅速达到（Uc1+ux）的峰值，由于RC2>>Tmax，因此放电非常缓慢，输出电压Uo（即电阻R上电压）下降很少，其值近似为ux峰值的两倍，即Uo≈2Um4.4.2峰值电压表6Page594.4电子交流电压表1、在ux的负半周Page

604.4电子交流电压表2．高频峰值电压表由于放大器频率特性的限制，通常测量高频信号的电压表不采用放大-检波式，而采用下图的检波-放大式。在这类检波-放大式高频毫伏表中，检波器一般采用峰值检波电路。4.4.2峰值电压表1Page604.4电子交流电压表2．高频峰值电压表Page

614.4电子交流电压表采用这种结构，放大器放大的是检波后的直流电压信号，其频率特性不会影响整个电压表的频率响应。此时测量电压的频率范围主要取决于检波器的频率响应。

现在的高频电压表都采用特殊性能的高频检波二极管构成的检波电路，并放置在屏蔽良好的探头内，用探头的探针直接接触被测点，这样可以避免过长输入线的分布电容和引线电感的影响，大大地减小高频信号在传输过程中的损失。在这类检波-放大式高频毫伏表中，检波器一般采用峰值检波电路。为了减小一般直流放大器零点漂移对测量结果的影响，多采用调制式直流放大器放大检波后的直流电压信号。4.4.2峰值电压表2Page614.4电子交流电压表采Page

624.4电子交流电压表DA36型和AS2271型超高频毫伏表，其探头内装有两组严格对称的检波二极管，一组直接对高频信号检波，另一组对其进行电压反馈，以克服二极管固有的小信号区城的非线性特性，从而提高了检测的灵敏度。4.4.2峰值电压表3Page624.4电子交流电压表DPage

634.4电子交流电压表3.波形换算有电压表指示值Ua；峰值检波器输出电压Uo（等于峰值电压Um）

；电压的有效值U等于电压表的指示值Ua波峰因数定义为Kp=Um

/U，由此可得峰值Um和有效值U为：4.4.2峰值电压表这就是峰值电压表测量非正弦波信号电压有效值的波形变换公式。4Page634.4电子交流电压表3.波形换算4.Page

644.4电子交流电压表例题4-6例：用峰值电压表分别测量正弦波、三角波和方波，电压表均指在10V位置，问三种波形的被测信号的峰值和有效值各为多少？解：根据示值相等峰值也相等的原理及公式，可得三种波形的电压峰值Um都为：因为电压表就是以正弦波的有效值定度的，因此正弦波的有效值就是电压表的指示值，即正弦波的有效值U=10V。对于三角波，根据公式和查表知Kp

=1.73，其有效值U为：对于方波，波峰因数为Kp=1.0，其有效值U为：5Page644.4电子交流电压表例题4-6例：用峰Page

654.4电子交流电压表在前面已介绍了交流电压有效值定义的数学表达式：4.4.3有效值电压表由上式可知，为了获得有效值（均方根值），必须使AC/DC变换器具有平方律关系的伏安特性。

这类变换器有二极管平方律检波、分段逼近检波、热电变换式和模拟计算式等四种。1Page654.4电子交流电压表在前Page

664.4电子交流电压表1．二极管平方律检波半导体二极管在其正向特性的起始部分具有近似的平方律关系。4.4.3有效值电压表可见，通过电表的平均电流与被测电压的有效值成正比，从而实现了有效值的平方律转换。2这种转换器的优点是电路简单，灵敏度高。

缺点是满足平方律特性的区域（即有效值检波的动态范围）过窄，特性不易控制且不稳定，所以逐渐被晶体二极管链式网络组成的分段逼近式有效值检波器所代替。Page664.4电子交流电压表1．二极管平方律检Page

674.4电子交流电压表

2.分段逼近检波式下图是分段逼近式有效值检波电路及其平方律伏安特性。由二极管D3～D6和电阻R3～R10构成的链式网络相当于与R2并联的可变负载。接在宽带变压器次级的二极管D1、D2对被测电压进行全波检波。适当调节检波器负载，可使其伏安特性成平方律关系，而使通过电表的电流正比于被测电压有效值的平方。4.4.3有效值电压表3Page674.4电子交流电压表2.分段逼近检Page

684.4电子交流电压表二极管链式电路的工作原理是：①适当选择直流电源E和分压电阻R3～R10的值，使U1<U2<U3<U4。②当u<U1时，二极管D3～D6截止，伏安特性起始部分是直线，斜率由R2决定。③当U1<u<U2时，U2导通，D4～D6仍然截止，此时R2与分压电阻R3、R4并联，电路的伏安特性斜率增大。④当u继续增大时，D4、D5、D6依次导通，伏安特性斜率也依次增大。⑤只要各分压电阻选择得合适，就可获得如图4-25（b）所示的近似平方律关系的伏安特性。

由于平方律检波器的电流与被测电压的有效值平方成正比，所以直接接入电表时，表盘刻度是非线性的。4.4.3有效值电压表4Page684.4电子交流电压表Page

694.4电子交流电压表

3．热电偶变换式当被测电压波形未知或波形复杂时，例如对噪声电压的测量、失真度测量，都要求能测出电压的真正有效值。这种测量要求AC/DC变换器的输出与输入电压的有效值成正比。利用二极管链式检波器可以实现这种功能，但频率范围不宽，一般为几十赫兹到几百千赫兹。要实现这种功能除二极管链式检波器以外，用得较多的是热偶元件。4.4.3有效值电压表5Page694.4电子交流电压表3．热电偶变换式Page

704.4电子交流电压表热偶元件又称为热电偶，当A、B端温度相同时，两电势差大小相等、方向相反，彼此互相抵消。如果A端（热端）温度高于B端（冷端），则两端电势差不等。如图（b）所示，由于热电动势的存在，将有电流通过电流表，电流的大小与回路的热电动势成正比，而热电动势又正比于A、B两端的温度差。4.4.3有效值电压表6Page704.4电子交流电压表Page

714.4电子交流电压表如图（c）所示，如果被测电压信号ux经限流电阻R加到热丝FG上，则FG的温度与ux的有效值U平方成正比。热电偶热端A与加热丝耦合，温度相同，冷端D、E之间接入电流表（D、E两点温度相同），热电偶中的电流I与被测电压信号ux有效值的平方成正比，即两者之间呈平方律关系。

因此，可以利用热电偶中的电流I来反映ux的有效值U。4.4.3有效值电压表7Page714.4电子交流电压表如Page

724.4电子交流电压表4．模拟计算式由于电子技术的发展，利用集成乘法器、积分器、开方器等是测量交流电压有效值的一种新形式，其原理如图4-28所示。4.4.3有效值电压表8①第一级是由乘法器构成的平方器，输出电压U01与被测信号电压的平方成正比，②第二级为积分器，输出电压U02正比于，③第三级实现开方运算，④末级为放大器，输出电压U0正比于有效值（均方根值）。

显然，这种模拟计算式电压表的刻度是线性的。Page724.4电子交流电压表4．模拟计算式4.Page

734.4电子交流电压表4.4.3有效值电压表有效值电压表的突出优点是：输出示值就是被测电压的有效值，而与被测电压的波形无关。

当然，由于放大器的动态范围和工作带宽的限制，对于某些被测信号，例如尖峰过高，高次谐波分量丰富的波形，会产生一定的误差（叫做波形误差）。9Page734.4电子交流电压表4.4.3有Page

744.4电子交流电压表测量实践中，常常用分贝值来表示放大器的增益、噪声电平、音响设备等有关参数。分贝值实际上是被测量对某一同类基准量比值的对数值。例如，电压Ux的分贝值Lx(dB)为：

4.4.4分贝值的测量1显然，当Ux

>Us时，分贝值为正；当Ux<Us时分贝值为负；当Ux=Us时，分贝值为零。Page744.4电子交流电压表测量Page

754.4电子交流电压表例题4-7例：用1.5V量程测电压，Ux=1.38V，问对应的分贝值。解：已知被测电压为Ux=1.38V，利用前面公式计算该电压的分贝值，即：此时电表指针指向+5dB处。2Page754.4电子交流电压表例题4-7例：用1Page

764.4电子交流电压表例题4-8例：用MF-20的30V电压量程测得电压Ux=27.5V，问其分贝值为多少？解：Ux

=27.5V电压的实际分贝值为：但此时MF-20表针指示的分贝值为+5dB，显然这不是Ux=27.5的分贝值。原因在于：MF-20多用表测量电压分贝值的基本量程是0～1.5V，表盘上的分贝值与该量程上的分贝值相对应。当使用30V量程时，该表的可变量程分压器的分压比为30/1.5=20，因此加在电压表的表头上的电压是衰减20倍后的被测电压，或者说实际被测电压应是加在表头上电压的20倍。3Page764.4电子交流电压表例题4-8例：用MPage

774.4电子交流电压表例题4-8设加在表头上的电压为Ux1，则实际被测电压为Ux=20Ux1，写成分贝形式为：例题4-8中表针指示的分贝值为+5dB，即式中20lgUx1的分贝值，因此Ux的实际分贝值为：图4-29中两侧的对照表就是为这种计算而列出的。例如，若使用150V电压档，则被测电压的分贝值应是表针指示的分贝值加上+40dB；若使用60mV电压档，则被测电压的分贝值应是表针指示的分贝值加上-28dB，以此类推。上面的说明可用下式表示：

被测电压的分贝值=表针指示的分贝值+相应量程的分贝值4+26dB+5dBPage774.4电子交流电压表例题4-8Page

784.4电子交流电压表例题4-9例：用MF-20的300mV档测电压，表针指在-10dB处，被测电压的分贝值为多少？解：由图4-28左侧表格知，使用300mV档时，量程分贝值为-14dB，所以被测电压的分贝值为：由上面的三个例题可知，对MF-20型表，仅当使用1.5V档时，才能直接读取分贝值，使用其他电压量程档时，都应按上述方法进行换算。Lx=-10+(-14)=-24dB5Page784.4电子交流电压表例题4-9例：用M第四章电压的测量4.5脉冲电压的测量第四章电压的测量4.5脉冲电压的测量Page

804.5脉冲电压的测量1．直接测量法

直接测量法也称灵敏度换算法。它是将被测电压信号接入示波器Y（垂直）通道，根据示波管荧光屏上电压波形的高度及Y轴偏转因数，直接计算出脉冲电压的峰值。4.5.1用示波器测量脉冲电压其中H是荧光屏上脉冲波形的高度，d是Y通道的偏转因数（V/cm或V/div）。要注意的是，探极有无衰减，是否使用“倍率”。1Page804.5脉冲电压的测量1．直接测量法4.Page

814.4电子交流电压表例题4-10例：用SR-8型示波器测量脉冲电压，Y轴微调已置校正位，开关

“Y/div”置于“0.2”处，探极衰减10倍，脉冲在荧光屏上高度

H=1.4div（格），求被测电压峰值（实际上是峰-峰值）。解：由于探极已将信号衰减10倍（为了方便，写为k=10），因此脉冲电压的值为：2Page814.4电子交流电压表例题4-10例：用Page

824.5脉冲电压的测量2．比较测量法比较测量法就是用已知电压值的信号（一般为方波的峰-峰值））与被测信号电压波形比较，求得被测电压值。设在保持输入衰减和Y轴增益不变的情况下，被测信号和标准信号在荧光屏上的高度分别为Hx、Hs，标准信号电压的峰-峰值为Uspp，则被测电压峰-峰值Uxpp为4.5.1用示波器测量脉冲电压由于比较测量法的测量准确度主要取决于标准信号的电压准确度，而与Y通道增益无关，因此测量误差比直接测量法小。H比

=1.5divU比=3.0V3Page824.5脉冲电压的测量2．比较测量法4.Page

834.5脉冲电压的测量前面曾分析过峰值电压表测量脉冲电压的误差，其主要原因是在脉冲期间充电时常数不够小而使电容上的电压达不到脉冲峰值，而在脉冲休止期间放电时常数又不够大而使原充电电压降落过多，从而使充电电容上电压的平均值小于脉冲峰值Um。

如果能尽量减小充电时的时间常数而增大放电时的时间常数，使在脉冲存在期间能充电至脉冲幅值，在脉冲休止期间电压能保持基本不变，那么就可以有效地减小测量误差。4.5.2脉冲保持型电压表1Page834.5脉冲电压的测量前面曾Page

844.5脉冲电压的测量图4-30（a）就是按照上述的基本思路构成的脉冲保持电路。图中T1为射极跟随器，它有两个作用：一是射极跟随器的输入电阻高，可以减小仪表对被测电路的影响，二是射极跟随器的输出电阻低，可以减小充电电阻。4.5.2脉冲保持型电压表2Page844.5脉冲电压的测量Page

854.5脉冲电压的测量①被测信号ux经二极管D1对C1充电，C1取值比较小，T2、T3管都接成源极跟随器，输入电阻很大，因此在充电期间，电容C1上的电压可基本达到ux峰值。②由于C1较小，因此在脉冲休止期间，C1上的电压Uc1降落仍然较大，为此将Uc1经源极跟随器T2和二极管D2对电容C2充电，由于源极跟随器负载能力强，因此C2上的电压在充电期结束时能接近ux的峰值电压Um。③同时由于C2取值较大值，且源极跟随器T3的输入电阻很高，所以在脉冲休止期间放电非常缓慢，从而大大地减小了Uc2的平均值与峰值电压Um之间的误差，从而保持了输入脉冲的峰值电压。④图4-30（a）中的开关S用于短接二极管D2，以便在测量完毕时使C2迅速放电，为下一次测量作准备。4.5.2脉冲保持型电压表3Page854.5脉冲电压的测量①被测信号ux经Page

864.5脉冲电压的测量在电视机、雷达发射机等设备的测试中，会碰到高达万伏的高压脉冲，除利用电容分压法使用示波器测试外，还可以使用高压脉冲电压表进行测量。4.5.3高压脉冲电压表1Page864.5脉冲电压的测量在Page

874.5脉冲电压的测量1、DL是高压硅堆，R1是限流电阻，C1是充电电容，R2是放电电阻，它们共同组成峰值检波电路。2、电流表与R2串联，用于直接指示被测脉冲的峰值。3、R3为标准电阻，其阻值远小于R2，其上的电压为毫伏级，C2是旁路电容，该电压可送至直流电压表或数字电压表显示。4、测量时开关S闭合，测量后断开，以保护电压表。5、当正向脉冲输入时，高压硅堆DL导通，电容C1充电。6、脉冲休止期间DL截止，C1放电，由电压表显示输入脉冲电压的峰值。4.5.3高压脉冲电压表2Page874.5脉冲电压的测量1、DL是高压硅堆第四章电压的测量4.6数字电压表第四章电压的测量4.6数字电压表Page

894.6数字电压表随着电子技术和计算技术的发展，数字式仪表的大部分电路都已集成化，摆脱了笨重的指针式表头，所以数字式仪表显得格外精巧、轻便。与模拟式仪表相比，数字式仪表有如下特点：（1）准确度高高档的准确度可达10-7量级，测量灵敏度（分辨力）达1μV，抗干扰性能强，稳定性好。（2）数字显示测量结果以十进制数字的形式显示，直观性好，符合人眼观察习惯，消除了指针式仪表的读数误差。由于数字显示代替指针机械偏转，仪器内部有又各种保护电路，因此数字式仪表的过载能力强。4.6.1数字电压表的特点Page894.6数字电压表随着电Page

904.6数字电压表（3）输入阻抗高一般的数字电压表的输入阻抗高为10MΩ左右，高的可超过1000MΩ，因而其负载效应几乎可以忽略，并且不随量程而变化，对被测电路影响小。（4）测量速度快由于数字式电压表中没有指针机械偏转的惯性，被测信号输入后，测量过程是电信号的传递过程，完成一次测量的时间很短，从信号输入到显示结果可小于几个μs。4.6.1数字电压表的特点Page904.6数字电压表（3）输入阻抗高4.Page

914.6数字电压表（5）自动化程度高由于微处理器的应用，中、高档DVM已普遍具有很强的数字存储、计算、自检、自校、自诊断等功能，并配有IEEE-488和/或RS232C接口，有的还具有模拟量输出，很容易构成自动测试系统。（6）功能多样现在的数字式仪表一般都具有多种功能，这种仪表称为数字多用表，具有测量直流电压（DCV）、直流电流（DCI）、交流电压（ACV）、交流电流（ACI）、电阻（Ω）、电容（C）、晶体管参数等多项功能，有的还有测量频率、温度等功能。4.6.1数字电压表的特点与模拟指针式仪表相比，数字式电压表的缺点是：测量交流电压信号时，频率范围不够宽，一般上限频率在1MHz以下。Page914.6数字电压表（5）自动化程度高4.Page

924.6数字电压表1．直流数字电压表数字电压表是利用A/D转换的原理，将被测模拟量转换为数字量，并将测量结果以数字的形式显示出来的一种电子测量仪器。

直流数字式电压表（DVM）的基本组成如图4-32所示，它主要由输入电路、A/D变换器、数字显示器、逻辑控制电路、时钟发生器等组成。图中输入电路包括阻抗变换、放大器、量程控制。

A/D变换器是数字电压表的核心部件，用于完成模拟量到数字量的转换。数字电压表的主要技术指标如准确度、分辨力等主要取决于A/D变换电路。数字部分完成逻辑控制、译码（比如叫二进制数字转换成十进制数字）和显示等功能。4.6.2数字电压表的基本组成Page924.6数字电压表1．直流数字电压表4.Page

934.6数字电压表4.6.2数字电压表的基本组成Page934.6数字电压表4.6.2数字电Page

944.6数字电压表2.数字多用表数字多用表（DMM）又叫做数字式万用表，它是在直流数字电压表前端配接相应的①交流-直流变换电路（AC/DC）、②电流-电压转换电路（I/V）、③电阻-电压转换电路（Ω/V）、④电容-电压转换电路（C/V）等可构成的，如图4-33所示。从图中可以看出，数字式多用表的核心是数字直流电压表。

由于直流数字式电压表是线性化显示仪器，因此要求其前端配接的AC/DC、I/V、Ω/V等变换器也必须是线性变换器，即变换器的输出与输入之间呈线性关系。4.6.2数字电压表的基本组成Page944.6数字电压表2.数字多用表4.Page

954.6数字电压表4.6.2数字电压表的基本组成Page954.6数字电压表4.6.2数字电Page

964.6数字电压表

1.线性AC/DC变换器图4-34是线性平均值检波器的原理，其中图（a）是集成运算放大器和二极管构成的负反馈半波线性检波电路，图（b）是输入和输出波形。4.6.3电压、电流、电阻转换电路Page964.6数字电压表1.线性AC/DCPage

974.6数字电压表设集成运放的开环增益为A0，输入阻抗很高，则有：4.6.3电压、电流、电阻转换电路通常集成运放的开环电压放大倍数A0在105～106之间，A0>>1，因此（4-35）式可简化为：上式表明，由于电阻R2的负反馈作用，放大器的输出和输入之间呈线性关系，输出电压uo大小与比值R2/R1成正比，而与其它参数无关。Page974.6数字电压表设集成Page

984.6数字电压表

2．I/V变换器将直流电流Ix变换成直流电压最简单的方法:是让该电流流过一只标准电阻Rs。根据欧姆定律，Rs上的端电压Ux=Rs

Ix，从而完成了I/V的线性转换。为了减小Rs对被测电路的影响，标准电阻Rs的取值应尽可能小。4.6.3电压、电流、电阻转换电路Page984.6数字电压表2．I/V变换器4.Page

994.6数字电压表图（a）是采用高输入阻抗同相运算放大器，其输出电压Uo与被测电流Ix之间满足以下关系：4.6.3电压、电流、电阻转换电路当被测电流较小时（Ix小于几个毫安），采用图4-36（b）所示的转换电路，忽略运放输入端的漏电流，输出电压Uo与被测电流Ix之间满足下面的关系：上面两式表明，运放的输出电压Uo与被测电流Ix成正比，从而实现了电流的I/V转换。Page994.6数字电压表图（a）Page

1004.6数字电压表

3．Ω/V变换器实现Ω/V变换的方法有多种。图4-37是恒流法Ω/V变换器的原理图。图中Rx为待测电阻，Rs为标准电阻，－Us为基准电压源。该图实质上是由运算放大器构成的负反馈电路，利用前面的分析方法，可以得到：4.6.3电压、电流、电阻转换电路即输出电压Uo与被测电阻Rx成正比，Us/Rs实质上构成了恒流源，改变Rs，可以改变Rx的量程。Page1004.6数字电压表3．Ω/V变换器4Page

1014.6数字电压表1．A/D转换的主技术参数（1）转换精度A/D转换的精度用分辨力和转换误差表示。分辨力以输出二进制或十进制位数表示，它说明A/D转换器能够分辨的输入信号最小变化量。实际上，n位的A/D转换的功能是将基准对应的满量程电压分为2n分，通过比较确定输入电压属于哪一份。在这一过程中，必定会引入误差，即转换误差。例如，8位A/D转换器的最小分辨电压为5V/256=19.5mV，10位A/D转换器的最小分辨电压为5V/1024=4.9mV，12位A/D转换器的最小分辨电压为5V/4096=1.24mV。这表明，A/D转换器的位数越高，分辨力越高，转换误差越小。4.6.4数字电压表的A/D转换器Page1014.6数字电压表1．A/D转换的主技Page

1024.6数字电压表（2）转换时间转换时间是指A/D转换从启动信号到转换完成，数据稳定输出所需要的时间。不同方式的A/D转换所需要的时间差别很大，逐次比较型A/D转换的时间通常很短，而积分型A/D转换的时间则比较长。（3）转换线性度输入电压与输出数码之间理想的传递关系应该是线性对应的。但是，实际的A/D转换器的传递关系总是或多或少存在非线性。转换线性度通常用非线性误差表示，即由于非线性的传递关系使输出数码具有的最大误差。4.6.4数字电压表的A/D转换器Page1024.6数字电压表（2）转换时间4.Page

1034.6数字电压表2.逐次比较型A/D转换器4.6.4数字电压表的A/D转换器1Page1034.6数字电压表2.逐次比较型A/Page

1044.6数字电压表如图4-38所示，逐次比较型A/D变换器主要包括比较器、控制电路、逐次逼近寄存器SAR、缓冲寄存器、基准电压源、译码显示电路和数/模（D/A）变换器等。

比较器利用特殊设计的高速高增益运算放大器来完成输入端两个电压的比较运算。在图4-38中，被测模拟输入电压Ux和反馈电压Uo分别作用在比较器的两个输入端，若Uo>Ux，则比较器输出Qc=0（逻辑低电平），若Uo≤Ux，则Qc=1（逻辑高电平）。4.6.4数字电压表的A/D转换器2Page1044.6数字电压表如图4Page

1054.6数字电压表控制电路发出一系列的节拍脉冲，并根据Qc值控制逐次逼近寄存器SAR各位的输出状态。SAR是一组双稳态触发器，如果是二进制n位A/D转换，则SAR中有n个双稳态触发器，各位的输出由控制电路控制，SAR的输出数码分两输出，一路送缓冲寄存器锁存，另一路送D/A变换器，将数字量转换为模拟量Uo。

D/A变换器包括基准电压源、电子开关和分压分流电路组成的解码网络，其功能是将二进制数字量转换成模拟量。4.6.4数字电压表的A/D转换器3Page1054.6数字电压表控制Page

1064.6数字电压表逐次比较型A/D的转换过程类似于天秤称质量的过程。它利用对分搜索的原理，依次按二进制递减规律变小，从数码的最高位开始，逐次比较到最低位，使图4-38中的反馈电压Uo逐次接近被测输入电压Ux。现以一个简单的3比特（即3位二进制）逐次比较的过程说明其工作原理。设基准电压Us=8V，被测输入电压Ux=5V，3比特逐次逼近寄存器SAR的输出为Q2Q1Q0。控制电路首先置SAR的输出为Q2Q1Q0=100，即从最高位开始比较。100经D/A转换成Uo=Us/2=4V，加至比较器的反馈输入端，因为Uo≤Ux，比较器输出Qc=1，使SAR的Q2维持“1”。4.6.4数字电压表的A/D转换器4Page1064.6数字电压表逐Page

1074.6数字电压表在此基础上再令Q1=1，这时Q2Q1Q0=110，加至D/A