因此用数字电压表测得结果为：20.414±0.013
2.28 按照舍入法则，对下列数据处理，使其各保留三位有效数字： 86.372 4， 8.914 5， 3.175 0， 0.003 125， 59 450
解：86.372 4＝86.4 8.914 5＝8.91 3.175 0＝3.18 0.003 125＝0.00312 59 450＝594×102 2.29 按照有效数字的运算法则，计算下列各结果： ① 1.0713×3.2＝3.42 ② 1.0713×3.20＝3.43 ⑧ 40.313×4.52＝182.2 ④ 51. 4×3.7＝190 ⑤ 56.09＋4.6532＝60.74 ⑥ 70.4－0.453＝70.0
2.30 某电压放大器，测得输入端电压Ui＝1.0mV，输出端电压Uo＝1200mV，两者相对误差均为±2％，求放大器增益的分贝误差。
解：rx＝?（rU0＋rUi）＝?（2%＋2%）＝?4% rdB＝20lg（1＋4%）＝±（20×0.017）＝±0.34dB
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习 题 三
3.1 如何按信号频段和信号波形对测量用信号源进行分类？ 答：按信号频段的划分，如下表所示： 名 称 超低频信号发器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器 频 率 范 围 30kHz以下 30kHz～300kHz 300kHz～6MHz 6MHz～30MHz 30MHz～300MHz 300MHz～3000 MHz 主 要 应 用 领 域 电声学、声纳 电报通讯 无线电广播 广播、电报 电视、调频广播、导航 雷达、导航、气象 按输出信号波形分类：
可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
3.2 正弦信号发生器的主要性能指标有哪些？各自具有什么含义？ 答：正弦信号发生器的主要性能指标及各自具有的含义如下： （1）频率范围
指信号发生器所产生的信号频率范围。 （2）频率准确度
频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示：
?＝f0－f1?100% f1式中f0为度盘或数字显示数值，也称预调值，f1是输出正弦信号频率的实际值。 （3）频率稳定度
其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。频率短期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意15min内所发生的最大变化，表示为：
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?＝fmax－fmin?100% f0频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h内所发生的最大变化，表示为：
预调频率的 x×10-6＋yHz
式中x、y是由厂家确定的性能指标值。
（4）由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量
由温度、电源、负载变化等外界因素造成的频率漂移(或变动)即为影响量。 ① 温度引起的变动量
环境温度每变化1℃所产生的相对频率变化，表示为：预调频率的x·10-6/℃，即
(f1－f0)?106?＝?10?6/℃
f0?t式中△t为温度变化值，f0为预调值， f1为温度改变后的频率值。 ② 电源引起的频率变动量
供电电源变化±10％所产生的相对频率变化，表示为：x·10-6，即
(f1－f0)?106?＝?10?6
f0③ 负载变化引起的频率变动量
负载电阻从开路变化到额定值时所引起的相对频率变化，表示为： x·10-6，即
(f2－f1)?106?＝?10?6
f1式中f1为空载时的输出频率，f2为额定负载时的输出频率。 （5）非线性失真系数(失真度)
用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数 r 表示： 式中U1为输出信号基波有效值，U2、U3 …… Un 为各次谐波有效值。
r＝22U2＋U32＋…＋UnU1?100%
由于U2、U3 …… Un 等较U1小得多，为了测量上的方便，也用下面公式定义r：
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r＝（6）输出阻抗
22U2＋U32＋…＋UnU＋U＋…＋U21222n?100%
信号发生器的输出阻抗视其类型不同而异。低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般600Ω (或1kΩ)，功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ等档。高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。
（7）输出电平
输出电平指的是输出信号幅度的有效范围。 （8）调制特性
当调制信号由信号发生器内部产生时，称为内调制，当调制信号由外部加到信号发生器进行调制时，称为外调制。
3.3 文氏桥振荡器的振荡原理是什么？
答：是文氏桥振荡器传输函数的幅频特性和相频特性分别为：
N?ω?＝N?jω?＝1?ωω?32＋?－0??ω0ω?2
??ωω0????ω?＝－arctg??－?/3?
??ω0ω??当ω＝ω0＝1/RC，或 f＝f0＝1/2πRC 时，输出信号与输入信号同相，且此时传输函数模 N(ω0)＝N(ω)max＝1/3最大，如果输出信号U0后接放大倍数KV＝N(ω0)＝3的同相放大器，那么就可以维持ω＝ω0 或者f＝ f0＝1/2πRC 的正弦振荡，而由于RC网络的选频特性，其他频率的信号将被抑制。
3.4 某文氏桥只C振荡器如题3．4图所示，其中R3、R4是热敏电阻，试确定它们各自应具有什么性质的温度系数。
答：R3应具有正性质的温度系数， R4应具有负性质的温度系数。
题3.4图
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3.5 差频式振荡器作低频信号发生器振荡源的原理和优点是什么？
答：差频式振荡器的可变频率振荡器和固定 频率振荡器分别产生可变频率的高频振荡 f1 和固定频率的高频振荡 f2 ，经过混频器M产生两者差频信号 f ＝f1 – f2。这种方法的主要缺点是电路复杂，频率准确度、稳定度较差，波形失真较大；最大的优点是容易做到在整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，输出电平也较均匀，所以常用在扫频振荡器中。
3.6 XD-1型低频信号发生器表头指示分别为2V和 5V，当输出衰减旋钮分别指向下列各位置时，实际输出电压值为多大？ 电平表 头指示 0dB 10dB 20dB 30dB 40dB 1 2 5 3.16 0.63 1.58 10 0.2 0.5 31.62 100 50dB 316 60dB 1000 70dB 3160 80dB 104 90dB 3.16×104 倍 数 2 V 5 V 0.063 0.02 6.3×10-3 2×10-3 6.3×10-4 2×10-4 6.3×10-5 0.158 0.05 0.0158 0.005 0.00158 5×10-4 1.5810-4 3.7 结合图3.3—11，说明函数信号发生器的工作原理和过程。欲产生正向锯齿波，图中二极管应如何联接？
答：设开始工作时，双稳态触发电路的Q输出端电压为－E，经过电位器RP分压，设分压系数α=R2/（R1+R2）, 根据式(3.3-11)，积分器输出端D点电位随时间t1正比上升，即
uD???ERC?t1
当经过时间t1, uD上升到Um时，比较器Ⅰ输出触发脉冲使双稳态电路翻转，Q端输出电压为E并输入给积分器，则积分器输出端D点电位为：
uD????ERC?t2
再经过时间t2, uD下降到－Um时，比较器Ⅱ输出触发脉冲使双稳态电路再次翻转， 端重新输出－E，如此周而复始，在Q(Q)端产生周期性方波， 在积分器输出端产生三角波。
正向锯齿波充电电压增大的时间长，放电电压减少的时间短，在R两端并联的二极管左端为正，右端为负时，在Q端输出电压为＋E的t2时间段导通，则：
t1＝(R//RCRCD)Um t1＞t2 为正向锯齿波。 Um t2＝?E?E3.8 说明图3．3-14所示XD8B框图中RP 4和RP 2两个电位器的功能。
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