电子测量技术基础习题解答(9)

2019-08-31 13:15

滤波后得到放大后的直流信号。

由于电容C的隔直流作用,使放大器的零点漂移被阻断,不至传输到后面的直流电压表表头。

7.6 简述本章§7.3图7.3-3和图7.3-4两类模拟交流电压表的工作过程。

答:在图7.3-3的电子电压表中,被测电压经电阻分压、源极跟随和放大后加到表头,即可测出被测电压的大小。

在图7.3-4的电子电压表中,当运放开环放大系数A足够大时,有:UF=Ui ,IF=I0 , 则I0=Ui /RF 。分压器和电压跟随器的作用使Ui正比于待测电压Ux ,U i =KUx ,所以: I0=Ui·K/RF ,用微安表头即可测出被测电压。

7.7 验证本章表7.3-1中半波整流、全波整流、锯齿波和脉冲波信号的Kf 、 Kp 、U 和U值。

解:本题中半波与全波整流的KF 、KP 、U和U相同。 锯齿波时:u=At TU=1TAA1TA2A tdt=U=(t)dt=??00TT2TT3UUKF==1.15 KP=m=1.732

UU脉冲波时:u=A (0≤t≤tk) u=0 (tk≤t≤T)

U=1tk1tkU= Adt=·ATT?0T?tk0A2dt=tk·A TtUtUKF==k KP=m=k TUTU7.8 说明本章§7.4图7.4-1中电容C的作用。

答:电容C为滤波电容,滤除交流成分,防止指针摆动。

7.9 利用单峰值电压表测量题7.9图中正弦、方波和三角波的电压,电压表读数均为5V,问:

(1)对每种波形来说,读数各代表什么意义?

40

(2)三种波形的峰值、平均值、有效值各为多少?

题7.9图

解:(1)读数代表测量这种波形时,峰值电压表的指示值。 (2)正弦波时:

U=Ua=5V UP=2Ua=1.414?5=7.07V

U=U5==4.5V KF1.11 方弦波时:

U=21.414Ua=?5=7.07V UP=2Ua=7.07V KP1U7.07==7.07V KF1U= 三角波时:

U=21.414Ua=?5=4.08V UP=2Ua=7.07V KP1.73U4.08==3.55V KF1.15U=7.10 改用有效值电压表测量,重复7.9题。 解:正弦波时:

U=Ua=5V U=方弦波时:

U5==4.5V Up=KPU=1.414?5=7.07V KF1.11U=Ua=5V U= 三角波时:

U5==5V Up=KPU=1?5=5V KF1 41

U=Ua=5V U=U5==4.35V Up=KPU=1.73?5=8.66V KF1.15 7.11 改用平均值电压表,重复7.9题。 解:正弦波时:

U=0.9Ua=0.?9=54.5V U=Ua=5V

1.41?4=57.07V Up=KPU=方弦波时:

U=0.9Ua=4.5V U=0.9KFUa=0.9?1?5=4.5V

Up=KPU=1?4.5=4.5V

三角波时:

U=0.9Ua=4.5V U=KFU=1.15?4.5=5.18V

Up=KPU=1.732?5.18=8.97V

7.12 测量题7.12图所示矩形波电压,计算电压表读数。

(1)利用§7.4中图7.4-1全波整流平均值电压表。

(2)利用§1.5中图7.5-1串联峰值电压表。

(3)利用§7.5中图7.5-4并联峰值电压表。 解:(1)U=1T/21T6dt+(-2)dt=4V 题7.12图 ??0T/2T/2T/2U4==4.44V 0.90.9 Ua=(2)U=6V

U=KFU=1?6=6V Up=KPU=1?6=6V Ua=1T/2(3)U=?8dt=4V

T0Up2=6=4.24V 2 42

U=KFU=1?4=4V Up=KPU=1?4=4V Ua=Up2=4=2.83V 27.13 利用§7.5中图7.5-7所示峰值检波电压表测量矩形脉冲电压,电压表读数为10V,已知:R=1MΩ,Rd (包括电源内阻) =175Ω 。

(1)若T / Tω=10,求测量的绝对误差和相对误差。 (2)若Tω=10μs,f =50Hz重复(1)。 解:(1)rT=-RdT175·=-?10=-0.175% RTW1?106U=(-0.175%)?10=-0.175mV ?U=rT· (2)T'==1f1=0.02S=2?104μS 50RdT'1752?104 rT'=-·=-?=-35%

RTW1?10610·U=(-35%)?10=-3.5V ?U'=rT'7.14 用SR-8示波器观察幅值Um=2V的正弦波,已知y轴灵敏度0.1V/div(已置校正位),信号经1:10探极输入,问荧光屏上波形高度为多少格?

解:H=Um2==2div 10d10?0.1 7.15 被测脉冲信号电压幅度Up=3V,经1:10探极引入,“倍率”置“×l'’位,“微调”置校正位,要想在荧光屏上获得高度为3cm的波形,Y轴偏转灵敏度开关“V/cm”应置哪一档? 解:d=3==0.1V/cm 10H10?3uy7.16 用SBM-10示波器测量正弦信号电压幅度,“倍率”置“× 5”档,“V/cm”置 “0.5V/cm”档,“微调”置校正位置,用1:10探极引入,荧光屏上信号峰—峰值Up-p高度为5cm,求被测信号电压幅值Um和有效值U 。

解:Up=0.5?5??10?5=2.5V U= 7.17 推导§7.7图7.7-5 I/V转换关系。 解:在图7.7-5(a)中有:

122.5=1.77V 2 43

U0=U1+U2 U1=US (虚短) US=IxRS U1=I1R1 U2=I2R2 I1=I2(虚断) 联立以上各式可得:U0=?1+??R2??RS?Ix R1? 在图7.7-5(b)中有:IS=Ix(虚断) 所以:U0=-IS RS=-RS·Ix 7.18 推导§7.7图7.7-6 Ω/V转换关系。

解:在图7.7-6中有:IS=Ix(虚断) IS=US/ RS U0=Ix Rx 所以:U0=US?Rx RS 7.19 使用本章§7.7图7.7-8权电阻D/A变换电路,若二进制数为10110110 (ai=l,Ki闭合; ai =0, Ki断开),Us=1.28V,R=l kΩ ,求输出U0 。 解:U0=?1.28?i75421a2?U=2+2+2+2+2?-7?=-1.82V ????i0min2??i=077.20 利用本章§7.7图7.7-9T型D/A解码电路,Us=1.28V,R=lkΩ,二进制数为10110111,求输出电压U0 。

解:U0=?11?i75420a2?U=2+2+2+2+2???1.28????i0min?=0.61V 7?23?i=077.21 题7.2图为恒流源解码电路,已知电流源I=1mA,R=2k Ω , U0 =1.5V,问K3 、K2 、 K1 、 K0各开关的开闭状态。

解:任意节点i的等效电阻为R与2R并联,即Ri=R=K?,开关接通时的节点电压为:UI=IRi=V,当该节点的电压向输出端传输时,每个节点的衰减数均为节点的输出电压为:

2343431,“0”2U0=141?=V。 2336根据迭加定理,任意二进制数的输出电压为:U0=所以:

?a2?Uiii=030min

?ai2i=i=03U01.5==9=?1001?2 题7.21图 U0min1/6 44


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