由fmin＝12?LCmax?12?L200pF?8MHz，所以L0?1.979?H
相邻波段的电感值满足：
Ln?1?k2，所以可以计算得出 LnL1?0.495?H
L2?0.124?H
L1?0.031?H
3.6 简述脉冲信号发生器的主要组成部分及主要技术指标？ 答：脉冲信号发生器的组成框图如下图所示： 主振级 形成级 整形级 输出级 延迟级 主脉冲 同步输出 外同步 外同步输入 放 大 脉冲信号发生器的基本组成
脉冲信号发生器具有如下主要技术指标：能输出同步脉冲及与同步脉冲有一定延迟时间的主脉冲；延迟时间可调；主脉冲的频率可调、脉宽可调、极性可切换，且具有良好的上升时间、下降时间，以及较小的上冲量。 3.7 简述各种不同类型的函数发生器特点及作用？ 答：
（1）正弦式函数信号发生器
它包括正弦振荡器、缓冲级、方波形成、积分器、放大器和输出级等部分。 （2）脉冲式函数信号发生器
它包括脉冲发生器、施密特触发器、积分器和正弦波转换电路等部分。 3.8 简述各种类型的信号发生器的主振器的组成，并比较各自特点。 答：
（1）低频信号发生器的主振器组成为：RC文氏桥式振荡器，其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失真小和易于稳幅。
（2）高频信号发生器的主振器组成为：LC三点式振荡电路，主振级的电路结构简单，输出功率不大，一般在几到几十毫瓦的范围内。
（3）脉冲信号发生器的主振器组成为：可采用自激多谐振荡器、晶体振荡器或锁相振荡器产生矩形波，也可将正弦振荡信号放大、限幅后输出，作为下级的触发信号。对主振级输出波形的前、后沿等参数要求不很高，但要求波形的一致性要好，并具有足够的幅度。
3.9 XFG-7高频信号发生器的频率范围为f=100kHz~30MHz，试问应划分几个波段？（为答案一致，设k=2.4） 解：而k??30MHz＝300，k??kn
100KHzn?lgk?lg3002.477???7.4?8
lg0.9klg0.9?2.40.3343.10 简述合成信号源的的各种频率合成方法及其优缺点。
答：合成信号源的的各种频率合成方法主要有模拟直接合成法，数字直接合成法和锁相环频率合成法。 模拟直接合成法特点：虽然转换速度快（μs量级），但是由于电路复杂，难以集成化，因此其发展受到一定限制。 数字直接合成法：基于大规模集成电路和计算机技术，尤其适用于函数波形和任意波形的信号源，将进一步得到发展。但目前有关芯片的速度还跟不上高频信号的需要，利用DDS专用芯片仅能产生100MHz量级正弦波，其相位累加器可达32位，在基准时钟为100MHz时输出频率分辨力可达0.023Hz，可贵的是这一优良性能在其它合成方法
中是难以达到的。锁相环频率合成法：虽然转换速度慢（ms量级），但其输出信号频率可达超高频频段甚至微波、输出信号频谱纯度高、输出信号的频率分辨力取决于分频系数N，尤其在采用小数分频技术以后，频率分辨力大力提高。
3.11 简述直接数字频率合成原理，试设计一个利用微处理器产生任意波形发生器的方案，并讨论如何提高任意波形的频率？
答：在存储器里存储任意波形的数字量，通过微处理器以一定的时间间
PC 滤 隔读取数据，并送D/A转换器进行转换，并将电压信号送滤波器进行D/A 机 波 滤波，一直以相同的转换时间间隔取下一个数进行转换，这样就可得到
任意波形发生器。
提高任意波形频率的方法有：
（1）减小读取时间间隔，并采用转换速度较快的D/A转换器； （2）采用读取时间短的存储器； （3）一个周期转换的点数减小。
3.12有一频率合成器如图3.37所示，求： （1）f0的表达式； （2）f0的范围；
（3）最小步进频率。
fl 10kHz f0 ×N1 LPF PD VCO 1 560～1000
M(- ) BPF f3 f2 f 31kNz ÷N2 PD ÷100VCO÷100 2 5000~6000
LPF
图3.37 题3.12图 解：由图可知：
（1）N1f1?f0?f3
ff2?3 100N2所以f0?N1f1?N2f2 100
（2）N1?560~1000 N2?5000~6000
f0min?560f1?5000f25000?1KHz?560?10KHz??5650KHz?5.650MHz 1001006000f26000?1KHz?1000?10KHz??10060KHz?10.060MHz （3）因为N1和100100f0max?1000f1?N2均可改变，但f0表达式中，N2的系数小，所以N2变化1得到的f0的变化最小，即f0的最小步进频率为
?f0?f21KHz??10Hz 100100f0 3.13 计算下图所示锁相环的输出频率范围及步进频率。
f0 fr PD LPF VCO ÷ n PD frL ÷÷ P m （a） fr
f0 fr2 M(+) BPF VCO PD LPF 2100kHz II
÷N2 ÷N2 720~100 720~100
fr1 VCOPD 1 LPF ÷10 1KHz I
÷N1 1000~1100 （c）
图3.38 题3.13图 解：（a）
LPF ÷ N1 VCO f0－ frH frH ― ×M ） （bffrfmf?0，所以f0?r，步进r nmnnmax （b）
f?frHfNfrf，所以f?r1?frH，步进r ?0PPmaxPN1f1，f1?fr1N1， N1 （c）设VCO1输出频率为f1，则fr1?ff1ffNfN?fr2?0，f0?(1?fr2)N2?(r11?fr2)N2?r11?fr2N2 10N2N210N210N210f0?1kHz(1000~1100)?100kHz(720~1000)
10f0L?步进
1kHz?11001kHz?1000?100kHz?1000?100.11MHz ?100kHz?720?72.1MHz f0H?10101kHz?1?100Hz 103.14 利用一片D/A转换器和一片RAM为主要部件，试设计一个正弦波发生器，如果要求波形点数1000点，（D/A1：10b；D/A2：8 b；RAM：8K字节）。
（1）画出电路原理图（包括其它必要的硬件电路）及其与微处理器的连接； （2）根据要求确定D/A转换器的位数；
（3）若读取一个数据到D/A转换完一个数据的时间最短为10μs，那么该信号发生器产生的最高频率为多少？ （4）若要提高输出频率，可以采取哪些措施？ 解：（1）电路原理图如下图所示：
P2A12～8D7～08051P0373GA7～0ALERD8KBRAMRDCSWRCSD/A电压输出
（2）因为要显示的波形点数为1000点，而RAM容量为8K字节，
8?1024?8.192b
1000所以D/A位数为8位。
（3）由题意两个数据之间的时间间隔为10μs，一个周期1000个点，所以T＝10μs×1000＝0.01s，即f＝100Hz （4）提高输出频率的措施有：采用存取速度快的存储器，采用转换速度快的D/A，减少一个周期波形的点数。 3.15 AD9850 DDS中如果时钟频率fc=125MHz，相位累加器宽度N=32位，频率控制字k=0100000H，这时输出频率为多少？
解：k=0100000H，所以A20＝1，因为DDS：
fout?fcfcfcfcfc125MHzA?A?????A?A?A??30517.578125Hz?30.518KHz 3130102012313212122222223.16 高频信号源输出等效电路如图3.39所示。问信号源输出幅度指示刻度是什么值？当RH=Ri；RH=∞；RH≠Ri三种
情况下，输出电压各为多大？将此信号源直接加到示波器上校验幅度，结果将会如何？
Ri
RL V
信号源 ～
图3.39 题3.16图
解：信号源输出幅度指示刻度是在匹配负载的条件下按照正弦波的有效值标定的。 当RH=Ri时：此时输出阻抗匹配，输出电压为正弦波的有效值；
当RH=∞时：输出阻抗不匹配，由于RH=∞，所以输出电压为匹配条件下的两倍；
当RH≠Ri时：输出阻抗不匹配，输出电压将不准确，当RH>Ri时，输出电压偏大，当RH 第四章： 时频测量 4.1 测量频率的方法按测量原理可以分为哪几类？ 答：测量频率的方法按测量原理可以分为如下几类： 电桥法 频响法 谐振法 模拟法 拍频法 比较法 差频法 频率测量方法 示波法 李莎育图形法 测周期法 电容充放电式 计数法 电子计数式 4.2 说明通用计数器测量频率、周期、时间间隔和自检的工作原理。 答：通用计数器测量频率的工作原理： 通过计数器在单位时间（即闸门时间）内对被测信号进行计数，然后利用公式fx?N得出被测信号的频率，T为了测量更宽的范围，可以改变闸门时间。 通用计数器测量周期的工作原理： 和测频原理类似，将被测信号整形转换后作为闸门时间，而用标准频率作为计数脉冲，进行计数，同样通过改变标准频率的分频，即改变时标信号，来测量更宽的范围。 通用计数器测量时间间隔的工作原理： 通过两个单独的通道启动计数器的计数，其中一个通道信号用来启动计数器的计数，另一个通道的信号停止计数器的计数，这两个信号之间的间隔即要测的时间间隔。 通用计数器自检工作原理： 时基单元提供的闸门时间内对时标信号（频率较高的标准频率信号）进行计数，由于这时闸门信号和时标信号均为同一个晶体振荡器的标准信号经过适当地倍频或分频而得，因此其计数结果是已知的，显示数字是完整的。 4.3 分析通用计数器测量频率和周期的误差，以及减小误差的方法。 答：通用计数器测量频率的误差： 即±1误差和标准频率误差。一般总误差可采用分项误差绝对值合成，即 ?fx?fc1??(?) fxfxTfc通用计数器测量周期的误差： 主要有三项，即量化误差、转换误差以及标准频率误差。其合成误差可按下式计算 ?Un?fc11 ?Tx???????10nTfTxUfc2?mxc??? ??减少测频误差的方法：在fx一定时，闸门时间T选得越长，测量准确度越高 减少测周误差的方法：1)采用多周期测量可提高测量准确度； 2)提高标准频率，可以提高测周分辨力； 3)测量过程中尽可能提高信噪比Vm／Vn。 4.4 提高测时分辨力的方法有哪些？ 答：提高测时分辨力的方法有平均法计数器、内插法计数器、游标法计数器。 4.5长期频率稳定度和短期频率稳定度是怎样定义的？如何测量？ 答：长期频率稳定度指长时间(年或月范围内)的频率变化，在石英振荡器中，长时间的频率漂移主要是由石英谐振器(晶体)的老化引起的，它属于系统性的或确定性的变化，其值与频率的随机性变化无关。所以，长期稳定度一般是指年或月的老化率。 短期频率稳定度是秒或毫秒内的随机频率变化，这种无规则的随机变化与长期的频率漂移无关。比如，用于计数器的石英振荡器，其输出频率在一秒内稳不稳具有重要意义，故常用“1秒频率稳定度”来表征。 长期频率稳定度测量方法：在实际测量中，需要连续测一周或一个月，设每天测一个数据，共测n天，然后利用最小二乘法拟合一条曲线。 短期频率稳定度测量方法：计数器直接测频；测差频周期法；差频倍增技术；示波器李莎育图形法 4.6 调制域分析仪的关键技术是什么？有何用途？ 答：调制域分析仪关键的技术是要实现动态连续地测量频率。 调制域分析仪的主要分析功能有：频率、相位、时间间隔相对于时间轴的变化显示；单次或多次平均；任何测量结