B两型扫频仅,只知道其输出信号中心频率:A型为0~300MHz,B型为1~450MHz,且二者均为一次性扫描,试分别估算二仪器混频器的输入信号频率合适范围。
6、变容管扫频仪的扫描电压为三角波,用它测量Q值很高的单谐振回路的幅频特性。若扫频速度很高,屏幕上将出现什么图形?为什么? 7、说明光栅增辉式扫频仪幅频特性显示和频率刻度产生的原理。
8、利用变容二极管的扫频图示仪,观测一个窄带通滤波器的幅频特性,定性地画出扫描电压分别为三角波、锯齿波时所显示的静态与动态幅频特性曲线。说明三角波扫描的优点。
9、变容二极管扫频图示仪能否利用正弦波信号作为扫频和扫描电压?若可以,斌以观测低通滤波器的幅频特性曲线为例说明之。 10、测量窄带放大器时,为什么其动态幅频特性曲线与其静态幅频特性曲线相比,幅度最高点的频率将偏移,由度将变低,3dB带宽将变宽? 11、以测量宽带放大器的幅频特性为例,说明扫频信号过大的寄生调幅对显示出的图形的影响。
12、设一个调谐放大器的3dB带宽为2△f3Db,下降到40dB的带宽为2△f10Db,试说明当扫频宽度△f分别调节在△f≤2△f3Db和△f>2△f10Db两种情况下,图示仪所显示的幅频特性形状。
13、试比较频道分析仪与示波器作为信号测量仪器各自的特点与测量的领域。 14、外差式频谱分析仪的技术特性主要有哪些?如何得到较高的动态分辨力? 15、试比较实时频道分析仪与外差式扫频频道分析仪的优缺点。
16、举例说明扫频振荡器线性不良给扫频图示仪和频谱分析仪带来的测量误差。 17、设QF4021型频道分析仪中三个本地振荡器的振荡频率相对不稳定度为,Y1、Y2、Y3试计算第三混频器输出信号(60KHz)的最大频率绝对不稳定度。 18、如果做一台外差式扫频频道分析仪,测量信号频率范围与QF4021型的相同,变频输出的频率也与QF4021的第一混频器输出信号的频率(60KHz)相同,但采用一次变频方式,即只用宽范围扫频本振的变频器一个,本振频率的相对不稳定度为y,y比上题中的y1大得多,度计算此时混频输出的60KHz信号的最大频率绝对不稳定度,并与上题结果相比较。 19、如果停止外差式扫频频道谱分析仪的扫频本地振荡器的扫描,而不停止示波管电子束的水平扫描,并且将频谱分析仪调谐到一个输入的调幅信号上,该调幅信号的带宽小于频谱分析仪调谱回路的带宽,此时荧光屏上将显示出什么信号?
20、BP-1为窄带频谱分析仪。其最大扫频宽度△fmax=30kHz,现欲观测20kHz的失真正弦波的谐波成分,荧光屏上能够同时出现该信号的几根谱线? 21、利用频谱仪分析一个调幅波的频谱,在频谱仪屏幕上显示出载频和一对边频谱线,将载频谱线高度调到0dB,读出边频谱线高度的dB值为p,则被测调幅波的调幅系数为: 试证明之。
22、利用频谱仪测量一放大器的非线性失真系数D,将基频谱线高度调到0dB,分别读得二次谐波、三次谐波、??的谱线高度的dB值为P2、P3?,则被测非线性失真系数为试证明之。
23、若频谱仪的动态范围的80dB,试说明利用频谱仪测量调幅系数m。和非线性失真系数D的最大特点。
24、试说明频谱分析仪采用对数放大器的必要性。
六、频率测量技术思考题与习题
1、测量频率的方法按测量原理分有哪几类?
2、说明拍频法测频的基本原理。为什么拍频法多用于音频测量?它对被测信号有什么要求?
3、用拍频法测量频率,在46S数得100拍,若拍数的计数误差为±1,时间测量误差±0.2S,求被测频率与标准频率的差值及差值的绝对误差。 4、通用计数器有哪能些技术指标?其含义如何? 5、测量频率时,整形电路、分频电路和主闸门的开关速度将如何影响测量精度?如何使它们的影响减小到可以忽略的程度? 6、试用通用频率计拟定测量相位差的原理框图。 7、判断下述两个论点是否正确:
(1)利用电子计数器计数,其量化误差等于±1字。
(2)利用电子计数器计数,其量化误差等于、小于±1字。
8、计数式频率计B、C通道触发极性和触发电平可调,试确定测量下图波形时的时间间隔Tx的触发极性和触发电平。
9、分析通用计数器测量频率的误差,如何减小测频量化误差?
10、分析通用计数器测量周期的误差。如何减小测周期的量化误差和噪声引起的触发误差?
11、计数器工作在自校状态,晶振频率是fc=106Hz,在闸门开启时间为t=0.1s、1s、5s、10s时,其显示值分别为100001,99999,1000000,10000000。试讨论那种情况本机工作正常,那种情况有故障,可能是什么故障? 12、用数字频率计测量一个fx=10MHz的信号频率,试分别计算《闸门时间》置于1s、0.1 st 10ms时由±误差所产生的测频误差。
13、用数字频率计测量一个fx=10MHz的信号频率,采用测频法(选闸门时间为
10s)和测周期法(选时标为0.1s两种方法,试比较这两种方法由±误差所引起的测量误差。
14、用E312A型通用计数器测量一个fx=10MHz的信号频率,当信号的信噪比S/N=40dB时,分别计算当《周期倍乘》置于100和103时,由于转换误差所产生的测周误差,并计论计算结果。
15、一个信号发一器的频率范围为f=10Hz~50MHz,电子计数器的晶振频率为1MHz,测频时开门时间可在t=1ms、0.1s、1s、10s内选择,测周时倍乘数k=×1、×10、×100、×1000,如何以尽可能高的准确度来定度此信号发生器的频率刻度?
16、欲用电子计数器测量一个fx=200Hz的信号频率,采用测频(选闸门时间为1s)和测周(选时标为0.1s两种方法,试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差。 17、欲测量一个标称频率fo=1MHz的石英振荡器,要求测量准确度优于±×10-6,在下列几种方案中,哪一种是正确的,为什么? (1)选用E312型通用计数器,《闸门时间》置于1s。 (2)选用E323型通用计数器,《闸门时间》置于1s。 (3)计数器型号同上,《闸门时间》置于10s。 18、一个2..5Mhz标称频率的石英振荡器与一个2..5Mhz标准频率用李沙育图形(椭圆法)进行比对,每小时测一次,24小时的测量数据列于题4-4表,求频率准确度和日波动。 19、用某电子计数器测量一个fx=10Hz的信号频率,当信号的信噪比S/N=20dB时,分别计算当《周期倍乘》置于×1和×1000时,由于转换误差所产生的测周误差,并讨论计算结果。
20、某计数器内部晶振频率fo=1MHz,若由于需要,使其工作于高稳定度的外部频率标准,该标准频率fo=4MHz。若计数器工作正常,为了得到正确的测量结果,其测频读数应如何换算?如果测周,则读数应 21、设计并画出利用通用计数器测量二个信号频率比f1/f3的原理框图,简述测量原理。
22、利用计数器测频,已知内部晶振频率fo=1MHz,△fo/fo=±1×10-7,被测频率fo=100kHz,若要求“±1”误差对测频的影响比标准频率误差低一个量级(即为1×10),则闸门时间应取多大?若被测频率fx=1kHz,旦闸门时间保持不变,上述要求能否满足?若不能满足,请另行设计一种测量方案。 23、基计数器校准频率误差△fo/fo=1×10-9,利用该计数器将一个10MHz的晶体振荡器标准到10-7,则计数器闸门时间应为多少?能否利用该计数器将晶体校准到10-9?为什么? 24、说明内插法、游标法提高测时精度的基本原理。
25、说明频率短期稳定度的时域表征和频域表征以及两者的关系。 26、频率标准传递的常用方法有哪些?
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27、频率标准测量的常用方法有哪些?
28、为了直接显示两个同频信号的瞬时相位,且分辨力为0.1°,瞬时值相位计的时钟频率如何确定?
29、讨论内插法和计数器直接测频时的测量精度。
30、用瞬时值数字相位计测量相位时,如选取f0=3.6MHz,写出相位差与量化误差的表达式,并计算出当频率f分别为10Hz、100Hz、1000Hz、10kHz时的之值。
31、用误差累积定律出瞬时数字相位计的最大误差表达式。
32、根据测量要求某计数器的标准频度误差△fo/fo≤±1×10-7,其晶振老化率为3×10-9/日,此晶振应多长时间校准一次?
33、利用频率倍增方法提高测频准确度,设被测频率源的标称频率fo=1MHz,闸门时间T=1s,欲把±1误差产生的测频误差减少到1×10-11,试问倍增器的倍增系数m应为多少?
七、数据域测试技术习题与思考题
1、数字信号与模拟信号相比有哪些特点?为什么和示波器测试数字信号比较困难?
2、按照功能划分,数据域测试仪器有哪几大类?简要说明各类的用途。 3、按功能划分,逻辑分析仪有哪两大类?它们的主要区别是什么? 4、说明逻辑分析仪的主要特点和基本组成以及各部分的主要作用。
5、逻辑分析仪的数据采集方式有哪两种?它的触发方式有哪几大类? 6、逻辑分析仪的存储方式有哪几种?说明瞬变存储的原理和作用。
7、逻辑分析仪的定时图与通用示波器的波形图有什么区别?说明状态表、图形和映射图三种状态显示方式的特点和应用。 8、逻辑分析仪的主要技术特性有哪些?
9、逻辑状态分析和定时分析的触发选择有会么不同? 10、如何提高定时图的分辨力?
八、智能仪器与自动测试系统习题与思考题
1、简述各个发展阶段的自动测试系统的特点。
2、常用的自动测试系统的外总线有哪几种?说明它们的主要用途?
3、说明CAMAC和VXI两种自动测试系统结构的特点。为什么VXI系统有良好的发展前景?
4、VXI系统的控制方式有哪几种?它们分别用于什么场合?
5、VXI总线有哪些?哪一种数传带率最高?为什么?VXI器件有哪几类? 6、说明RS-232C总线的主要性能。RS-422A总线与RS-232C相比有哪些优点? 7、GPIB系统有哪几部分组成?系统的装置有哪几类?说明GPIB接口的各种功能。如何实现这些功能?
8、说明GPIB系统的基本特性。如何设计和组建GPIB系统?
9、说明智能仪器的基本组成、工作原理和主要特点。 10、说明个人仪器的基本组成。其结构形式有哪两类?说明个人计算机仪器总线PCIB两种通道的用途和特点。