显示10个周期。
4.16 双踪与双线示波器的区别是什么?
答:双踪示波器的垂直偏转通道由A和B两个通道组成。两个通道的输出信号在电子开关控制下,交替通过主通道加于示波管的同一对垂直偏转板。A、B两个通道是相同的。主通道由中间放大器、延迟线、末级放大器组成,它对两个通道是公用的。
双线示波器采用双线示波管构成。双线示波管在一个玻璃壳内装有两个完全独立的电子枪和偏转系统,每个电子枪发出的电子束经加速聚焦后,通过―自己‖的偏转系统射于荧光屏上,相当于把两个示波管封装在一个玻璃壳内公用一个荧光屏,因而可以同时观察两个相互独立的信号波形。双线示波器内有两个相互无关的Y通道A和B,每个通道的组成与普通示波器相同。
4.17 计算下列波形的幅度和频率(经探头接入): (1)V/div位于0.2档,t/div位于2μs档。 ① H=2div, D=3div ② H =5div, D =2div . ③ H =3div, D =5div
解:① U=2 div30.2V/div310=4V T=3 div32μs/div=6μs
f=1/T=167KHz
② U=5 div30.2V/div310=10V T=2 div32μs/div=4μs
f=1/T=250KHz
③ U=3 div30.2V/div310=6V T=5 div32μs/div=10μs
f=1/T=100KHz
(2)V/div位于0.05档,t/div位于50μs档。
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① H =5div, D =6div ② H =4div, D =4div ③ H =2div, D =5div
解:① U=5 div30.05V/div310=2.5V T=6 div350μs/div=300μs
f=1/T=3.3KHz
② U=4 div30.05V/div310=2V T=4 div350μs/div=200μs
f=1/T=5KHz
③ U=2 div30.05V/div310=1V T=5 div350μs/div=250μs
f=1/T=4KHz
(3)V/div位于20档,t/div位于0.5s档。 ① H=2div, D=0.5div ② H=!div, D =1div ③ H =0.5div, D =2div
解:① U=2 div320V/div310=400V T=0.5 div30.5s/div=0.25s
f=1/T=4Hz
② U=1 div320V/div310=200V T=1div30.5s/div=0.5s
f=1/T=2Hz
③ U=0.5div320V/div310=100V T=2 div30.5s/div=1s
f=1/T=1Hz
4.18 有两个周期相同的正弦波,在屏幕上显示一个周期为6个div,两波形间相位间隔为如下值时,求两波形间的相位差。
(1)0.5 div (2)2 div (3)1 div
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(4)1.5 div (5)1.2 div (6)1.8 div
解:(1)φ=0.53360°/6=30° (2)φ=23360°/6=120°
(3)φ=13360°/6=60° (4)φ=1.53360°/6=90° (5)φ=1.23360°/6=72° (6)φ=1.83360°/6=108°
4.19 取样示波器的非实时取样过程为什么能将高频信号变为低频信号?取样示波器能否观测单次性高频信号?
答:非实时取样过程对于输入信号进行跨周期采样,通过若干周期对波形的不同点的采样,经过保持延长后就将高频信号变成了低频信号。
取样示波器不能观测单次性高频信号,因为不能对其进行跨周期采样。
4.20 记忆示波管是怎样实现记忆波形的功能?记忆示波器能否观测单次性高频信号? 答:记忆示波器的记忆功能是由记忆示波管完成的。将记忆信号存贮于示波管的栅网上,需要显示时,泛射枪发出的流均匀地近乎垂直地射向存储栅网,将栅网存储的波形在荧光屏上清晰地显示出来。
记忆示波器能观测单次性高频信号。
4.21 数字存贮示波器是怎样工作的?
答:数字存贮示波器采用数字电路,将输入信号先经过A/D变换器,将模拟波形变换成数字信息,存贮于数字存贮器中,需要显示时,再从存贮器中读出,通过D/A变换器,将数字信息变换成模拟波形显示在示波管上。
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习 题 五
5.1 试述时间、频率测量在日常生活、工程技术、科学研究中有何实际意义? 答:人们在日常生活、工作中离不开计时,几点钟吃饭、何时上课、几时下班、火车何时开车都涉及到计时。
工程技术、科学研究中时间、频率测量更为重要,科学实验、邮电通信,人造卫星,宇宙飞船、航天飞机的导航定位控制,都要准确的测量时间与频率测量。
5.2 标准的时频如何提供给用户使用?
答:标准的时频提供给用户使用有两种方法:其一,称为本地比较法。就是用户把自己要校准的装置搬到拥有标准源的地方,或者由有标准源的主控室通过电缆把标准信号送到需要的地方,然后通过中间测试设备进行比对。其二,是发送—接收标准电磁波法。这里所说的标准电磁波,是指含有标准时频信息的电磁波。
5.3 与其他物理量的测量相比,时频测量具有哪些特点? 答:(1)测量的精度高; (2)测量范围广
(3)频率的信息传输和处理比较容易并且精确度也很高。
5.4 简述计数式频率计测量频率的原理,说明这种测频方法测频有哪些测量误差?对一台位数有限的计数式频率计,是否可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差,提高测量精确度?
答:是根据频率的定义来测量频率的。若某一信号在T秒时间内重复变化了N次,则根据频率的定义,可知该信号的频率fx为:
fx=N/T
测量误差主要有:±1误差:
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?NN=?1N=?1fxT
标准时间误差:
?TT?fCfC=-
不可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差,提高测量精确度。一台位数有限的计数式频率计,闸门时间时间取得过大会使高位溢出丢掉。
5.5 用一台七位计数式频率计测量fx=5MHz的信号频率,试分别计算当闸门时间为1s、0.1s和10ms时,由于―±1‖误差引起的相对误差。
解:闸门时间为1s时:
?NN=?1fxT1fxT1fxT=?15?10?6?1=?0.2?10-6
闸门时间为0.1s时:
?NN?NN=?=?15?10?6?0.11=?0.2?10-5
闸门时间为10ms时:=?=?5?10?6?10?10-3=?0.2?10-4
5.6 用计数式频率计测量频率,闸门时间为1s时,计数器读数为5 400,这时的量化误差为多大?如将被测信号倍频4倍,又把闸门时间扩大到5倍,此时的量化误差为多大?
?NN?NN1fxT1fxT15400-4解:(1)=?=?=?1.85?10
(2)=?=?14?5400?5=?9.29?10-6
5.7 用某计数式频率计测频率,已知晶振频率的相对误差为Δfc / fc=±5×10,门控时间T=1s,求:
(1)测量fx=10MHz时的相对误差;
(2)测量fx=10kHz时的相对误差;并提出减小测量误差的方法。
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