?8）．用公式??1n2?计算标准差的估计值。 ???in?1i?11821??v??i7(0.000081?0.002401???0.008281)8?11 1??0.041288?0.0777??剔除坏值。 9）．再按莱特准则判断粗大误差，即根据?i?xi?x?3??x??3?(x)?3?0.077?0.231
从表中可以看出，剩余残差较大的为第3个测量数据，其值为：
?v6?x6?x?10.21?10.329?0.119?3?(x) 数据说明剩下的数据无粗大误差。 10）．根据系统误差特点，判断是否有系统误差，并修正。 测量数据分布均匀，无规律分布，无系统误差。 11）．用公式?x???n求算术平均值的标准差估计值。
?0.0770.077? ????0.0272 x?2.8284n8 12）．用公式?x?3?x求算术平均值的不确定度。
??x?3?x?3?0.0272?0.082
13）．写出测量结果的表达式。
?A?x??x?10.329?0.082（kHZ）
2．12 将下列数据进行舍入处理，要求保留四位有效数字。
3.14159、2.71729、4.51050、3.21650、3.6235、6.378501、7.691499。 答：
3.14159 →3.142（要被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为奇数1，所以在
最后位加1）。
2.71729→2.717
4.51050→4.511 （将5舍去向前一位进1） 3.21650→3.216 （被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为偶数6，所以不变。） 3.6235→3.624 （要被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为奇数1，所以在
最后位加1）。
6.378501→6.378（被舍数字的值恰好等于5时，要保留数的末位为偶数6，所以不变。） 7.691499→7.691
6
思考与练习3
3．1 对于集总参数元件一般需测量哪些参数？
答：集总参数元件是指具有两端钮的元件，端钮间有确定的电压，元件中有确定的电流。因此该类元件测量一般可测量元件的阻抗、电感、电容、流过的电流及端钮间有确定的电压。
3．2 使用电阻器时要考虑哪些问题？
答：电阻在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等。是电路中应用最多的元件之一。使用电阻器时主要应考虑电阻的标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等。
3．3 简述直流电桥测量电阻的基本方法。
R R2 答：当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。 n典型的惠斯登电桥的原理如图3.1所示。其步骤如下： （1） 测量时，接上被测电阻Rx，再接通电源 G （2） 通过量程开关调节比例系数k，其中k=R1/R2。 （3） 再调节Rn，使电桥平衡，即检流计指示为0。 （4） 读出k和Rn的值，用公式求得Rx。
E RX R1 Rx?R1?Rn?kRn R2图3.1 直流电桥测电阻
3．4 电解电容的漏电流与所加电压有关系吗？为什么？
答：当然有关系。电解电容的介质有两种，正极金属片表面上形成的一层氧化膜；负极为液体、半液体或胶状的电解液，因其有正、负极之分，实际上内部形成了电场，故只能工作在直流状态下，如果极性用反，即外加电压与内部电场方向相反，漏电流剧增。
3．5 右图表示的串联电桥达到了平衡，其中R2?100?、
LX RX R3 C2?0.1?F、C4?0.01?F试求Rx、Lx的值。
、R3?1000?
G R2 C4 C2 答：串联电桥中，由电桥的平衡条件可得 (Rx?j?Lx)?11?(R2?)?R3 j?C4j?C2图3.2 串联电桥 Rx?LR31?x?R2?R3? j?C4C4j?C2由实部与实部、虚部与虚部相等可得：
7
Lx?R2?R3 C4Rx?R31? j?C4j?C2R3?C4 分别将已知数值代入，可算得： C2 ∴ Lx?R2?R3?C4 Rx?Lx?1mH Rx?100?
3．6 一个电解电容器，它的“+”、“-”极标志已脱落，如何用万用表去判定它的“+”、“-”
极？
答：测量电容器漏电的方法，可以用来鉴别电容器的正、负极。对失掉正、负极标志的电解电容量，可先假定某极为“+”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一个电极与万用表的红笔相接，同时观察并记录表针向右摆动的幅度；将电容放电后，两只表笔对调，重新进行测量。哪一次测量中，表针最后停留的摆动幅度小，说明该次测量中对电容的正、负假设是对的。
3．7 简述晶体管图示仪的组成及各部分的作用。 答：晶体管图示仪的基本组成如图3.3所示。它主要由同步脉冲发生器、基极阶梯波发生器、集电极扫描电压发生器、测试转换开关、垂直放大器、水平放大器和示波管组成。
X放大器 Ib
t c
基极阶梯 测 信号发生器 试 b 被 同步 放大器 转 测 脉冲 换 管 e 发生器 开 Vce 关
t
集电极扫描
电压发生器 Y放大器
图3.3 图示仪的基本组成框图
图示仪工作时，同步脉冲发生器产生同步脉冲信号，使基极阶梯波发生器和集电极扫描电压发生器保持同步，以显示正确而稳定的特性曲线；基极阶梯波发生器提供大小呈阶梯变化的基极电流；集电极扫描电压发生器提供集电极扫描电压；测试转换开关用以转换测试不同结法和不同类型的晶体管特性曲线参数；垂直放大器、水平放大器和示波管组成示波器系统，用以显示被测晶体管的特性曲线。
3．8 画出图示仪测试二极管正向特性曲线的简化原理图。 答：晶体管图示仪可以测量二极管的正向伏安特性曲线。首先将图示仪荧光屏上的光点置于
8
坐标左下角，峰值电压范围置0~20V，集电极扫描电压极性置于“+”，功耗电阻置1kΩ，X轴集电极电压置0.1伏/度，Y轴集电极电流置5毫安/度，Y轴倍率置×1，将二极管的正负极分别接在面板上的C和E接线柱上，缓慢调节峰值电压旋扭，即可得到二极管正向伏安特性曲线。从屏幕显示图可以直接读出二极管的导通电压。 X放大器 Ib
t c 基极阶梯 测 信号发生器 试 b 被 同步 放大器 转 测 脉冲 换 发生器 管 e 开 Vce 关 t
集电极扫描电压发生器 Y放大器
图3.4 图示仪测量二极管正向特性曲线框图
3．9 画出图示仪测试三极管输入和输出特性的简化原理图。 答：图3.5表示了图示仪测量NPN晶体管输入和输出特性曲线的原理图。
X放大器 c b Vce Ib
t t e
基极阶梯 集电极扫描RS 电压发生器 信号发生器 放大器 Y放大器
图3.5 图示仪测量三极管输出特性框图
当集电极与发射极之间的电压Vce为某一常数时，输入回路中加扫描电压，测出Vce和Ib的关系曲线，就是输入特性曲线。
其两端电压VRS与Ic成正比。VRS经Y轴放大器放大后，Rs为集电极电流Ic的取样电阻，
使示波管荧光屏上的光点在垂直方向上产生与Ic成正比的位移。50Hz的市电经全波整流后得到100Hz正弦半波电压，作为被测管的集电极扫描电压Vce。Vce经X轴放大器加在示波管的水平偏转板上，使荧光屏上的光点在水平方向上产生与之成正比的位移。该特性曲线是以Ib为参变量的Ic与Vce之间的关系曲线。Ib一般从零开始，作等间隔递增，对应于Ib的每一级阶梯作出Ic~Vce一条曲线，整个就得到一簇输出特性曲线。
3．10 画出TTL、CMOS门电路传输特性的测试原理图，并简述由传输特性确定输出高电平、
输出低电平、开门电平和关门电平的方法，比较TTL和CMOS门电路的静态特性。 答：TTL门电路的电压传输特性是指输出电压VO随输入电压Vi变化的曲线。以TTL与非门为例，电压传输特性的测量电路如图3.6所示。
9
+ _
UCC 14 ui 1 2 4 5 7 6 74LS20 V u0 图3.6电压传输特性测试电路 在图中，把与非门的输入端并联在一起作为输入ui，并接在可调稳压电源上。将ui从0V开始逐步调到3V以上的高电平，用电压表测量输出电压uO的变化，将其结果记入表中，再根据实测数据绘出TTL与非门的电压传输特性曲线，从曲线上读出标准输出高电平UOH、标准输出低电平UOL、开门电平UON、关门电平UOFF、输入低电平噪声容限UNL和输入高电平噪声容限UNH。
CMOS器件传输特性可用图3.7电路测量，测试时调节输入电压电位器RP，选择若干个电压值，测量相应的输出值，然后由测得的数据作出曲线，并从曲线中读出标准输出高电平
UOH、标准输出低电平UOL、开门电平UON、关门电平UOFF、输入低电平噪声容限UNL和
输入高电平噪声容限UNH等值。由于在UON和UOFF之间，输出电压变化较迅速，在此范围内选取测试点应密一些。
UCC=10V
RP
u0
≥1 V V
图3.7 CMOS门传输特性测试电路
TTL和CMOS门电路的静态特性主要包括静态输入/输出特性，静态功耗等。CMOS静态功耗测试电路与TTL静态功耗测试电路相同，但由于CMOS器件是微功耗器件，测出的空载截止电源电流、空载导通电源电流、低电平输入短路电流的电流值要小得多。一般CMOS的、UOL?0.35V、VOH?VDD，VOL?0；典型TTL门电路UOH?3V（典型值为3.5V）
UON?1.4V、UOFF?1.0V。
10