【文章內(nèi)容簡介】 電子計數(shù)器測量相位差、脈沖寬度時時通常是測量兩個正弦波上兩個相應(yīng)點(diǎn)之間的時間間隔，觸發(fā)極性可以取“+”，也可以取“”，根據(jù)測量方便進(jìn)行選擇。為了減小測量誤差，可利用兩個通道的觸發(fā)源選擇開關(guān)，第一次設(shè)置為“+”，信號由負(fù)到正通過零點(diǎn)，測得T1；第二次設(shè)置為“”，信號由正到負(fù)通過零點(diǎn)，測得T2；兩次測量結(jié)果取平均值。6．9 欲測量一個=1MHZ的石英振蕩器，要求測量準(zhǔn)確度優(yōu)于177。1106，在下列幾種方案中，哪種是正確的，為什么？（1） 選用E312型通用計數(shù)器（≤177。1106），閘門時間置于1s。（2） 選用E323型通用計數(shù)器（≤177。1107），閘門時間置于1s。（3） 通用計數(shù)器型號同上，閘門時間置于10s。答：要看哪個方案正確，就是要比較哪種方案的測量準(zhǔn)確度符合要求。（1）選用E312型通用計數(shù)器（≤177。1106），閘門時間置于1s。（2）選用E323型通用計數(shù)器（≤177。1107），閘門時間置于1s。 （3）通用計數(shù)器型號同上，閘門時間置于10s。 從計算結(jié)果可以看出第3種方法是正確的，它符合測量準(zhǔn)確度的要求。6．10 利用頻率倍增方法，可提高測量準(zhǔn)確度，設(shè)被測頻率源的標(biāo)稱頻率為=1MHZ，閘門時間置于1s，欲把177。1誤差產(chǎn)生的測頻誤差減少到11011，試問倍增系數(shù)應(yīng)為多少？答：倍增前量化誤差為 倍增系數(shù)為 6．11 利用下述哪種測量方案的測量誤差最??？（1） 測頻，閘門時間1s。（2） 測周，時標(biāo)100μs。（3） 周期倍乘，N=1000。答：對于一確定頻率f，可以根據(jù)中界頻率進(jìn)行判斷。中界頻率若題目中給定的被測頻率低于中界頻率，則采用測周法比測頻法誤差小，若先經(jīng)過“周期倍乘”，再進(jìn)行周期測量則誤差最小。第7章習(xí)題7．1 低頻信號源中的主振器常用哪些電路？為什么不用LC正弦振蕩器直接產(chǎn)生低頻正弦振蕩？答：低頻信號源中的主振器一般由RC振蕩電路或差頻式振蕩電路組成。相對來說采用RC振蕩電路或差頻式振蕩電路比LC振蕩電路簡單，調(diào)節(jié)方便。7．2 畫出文氏橋RC振蕩器的基本構(gòu)成框圖，敘述正反饋橋臂的起振條件和負(fù)反饋橋臂的穩(wěn)幅原理。答：foR2C2R4+AC1R1R3。RCRC2組成RC選頻網(wǎng)絡(luò)，可改變振蕩器的頻率；RR4組成負(fù)反饋臂，可自動穩(wěn)幅。 在時，輸入信號經(jīng)RC選頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器。同相端的電壓與運(yùn)算放大器的反饋網(wǎng)絡(luò)形成的電壓同相，即有和。這樣，放大器和RC選頻網(wǎng)絡(luò)組成的電路剛好組成正反饋系統(tǒng)，滿足振蕩的相位條件，因而有可能振蕩。此時，反饋系數(shù)F=1/3，因此只要后接的二級放大器的電壓放大倍數(shù)為A，那么就滿足了振蕩器起振的幅值條件AVF≥1，可以維持頻率時的等幅正弦振蕩。實際電路中，其中R3是具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。在振蕩器的起振階段，由于溫度低，R3的阻值較大，負(fù)反饋系數(shù)小，使負(fù)反潰放大器的電壓增益大于3，的信號產(chǎn)生增幅振蕩。隨著該信號的增大，流過R3的電流增大，從而使R3的溫度升高，阻值下降，反饋深度加深，負(fù)反饋放大器的電壓放大倍數(shù)減小，只要RR4選擇恰當(dāng)，最后將達(dá)到穩(wěn)定的等幅正弦振蕩。當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)定的等幅振蕩之后，如果由于某種原因引起輸出電壓增大時，由于直接接在RR4的串聯(lián)電路中，從而使流過R3的電流增大，R3減小也會使負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)下降，令輸出電壓減小，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。7．3 高頻信號發(fā)生器主要由哪些電路組成？各部分的作用是什么？答：。主要包括主振級、緩沖級、調(diào)制級、輸出級、監(jiān)測電路和電源等電路。主振級產(chǎn)生高頻振蕩信號，該信號經(jīng)緩沖級緩沖后，被送到調(diào)制級進(jìn)行幅度調(diào)制和放大，調(diào)制后的信號再送給輸出級輸出，以保證具有一定的輸出電平調(diào)節(jié)范圍。監(jiān)測電路監(jiān)測輸出信號的載波電平和調(diào)制系統(tǒng)數(shù)，電源用于提供各部分所需的直流電壓。 放大器幅頻特性測試連線圖AMMM電源 緩沖級 振蕩器 輸出輸出級 調(diào)制度計 電壓表 調(diào)制級 可變 電抗器 內(nèi)調(diào)制 振蕩器外調(diào)制輸入K外內(nèi)FM7．4 高頻信號發(fā)生器中的主振級有什么特點(diǎn)？為什么它總是采用LC振蕩器？答：主振級用于產(chǎn)生高頻振蕩信號，它決定高頻信號發(fā)生器的主要工作特性。按產(chǎn)生主振信號的方法不同，高頻信號發(fā)生器可分為調(diào)諧信號發(fā)生器、鎖相信號發(fā)生器和合成信號發(fā)生器三大類。由調(diào)諧振蕩器構(gòu)成的信號發(fā)生器稱為調(diào)諧信號發(fā)生器。常用的調(diào)諧振蕩器就是晶體管LC振蕩電路，LC振蕩電路實質(zhì)上是一個正反饋調(diào)諧放大器，主要包括放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)兩個部分。這種電路易于在高頻段起振和調(diào)節(jié)。7．5 函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計方案由幾種？簡述函數(shù)信號發(fā)生器由三角波轉(zhuǎn)變?yōu)檎也ǖ亩O管網(wǎng)絡(luò)的工作原理。答：函數(shù)信號發(fā)生器實際上是一種多波形信號源，可以輸出正弦波、方波、三角波、斜波、半波正弦波及指數(shù)波等。構(gòu)成函數(shù)發(fā)生器的方案很多，通常有三種，即方波三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器的構(gòu)成方案、三角波方波正弦波函數(shù)發(fā)生器的構(gòu)成方案、正弦波方波三角波函數(shù)發(fā)生器的構(gòu)成方案。直流偏置電壓RE+ER4aR4bR5bR5aR4R3aR3bR2bR1bR2aR1aD1aD1bD2aD2bD3aD4aD3bD4b 正弦波形成電路原理圖，實現(xiàn)了三角波到正弦波轉(zhuǎn)換。在三角波的正半周，當(dāng)Vi的瞬時值很小時，所有的二極管都被偏置電壓+E和E截止，輸入的三角波經(jīng)過電阻R直接輸出到輸出端，VO=Vi，輸出VO與輸入波形Vi一樣。當(dāng)三角波的瞬時電壓Vi上升到V1時，二極管D1a導(dǎo)通，電阻R、RR1a組成第一級分壓器，輸入三角波通過該分壓器分壓后傳送到輸出端，輸出電壓比輸入電壓降低。tV00V4V3V2V1 正弦波形成電路波形圖隨著輸入三角波的不斷增大，二極管D3a、D4a依次導(dǎo)通，使得分壓器的分壓比逐漸減小，輸出電壓衰減幅度更大，使三角波趨近于正弦波。同理，當(dāng)三角波自正峰值逐漸減小時，二極管D4a、D3a、D2a、D1a依次截止，分壓器的分壓比又逐漸增大，輸出電壓衰減幅度依次變小，三角波也趨近于正弦波，如此循環(huán)，三角波變換成正弦波。圖中，該波形變換網(wǎng)絡(luò)實際上是采用4級網(wǎng)絡(luò)、16條線段將三角波轉(zhuǎn)變?yōu)檎也?，是對正弦波的逼近。如果網(wǎng)絡(luò)的級數(shù)越多，逼近的程度就越好。 7．6 什么是頻率合成器，說明頻率合成的各種方法及優(yōu)缺點(diǎn)。答：所謂頻率合成，是對一個或多個基準(zhǔn)頻率進(jìn)行頻率的加、減（混頻）、乘（倍頻）、除（分頻）四則運(yùn)算，從而得到所需的頻率。這一系列頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度取決于基準(zhǔn)頻率，頻率合成的方法很多，但基本上分為兩類，一類是直接合成法，一類是間接合成法。在直接合成法中，由于基準(zhǔn)頻率和輔助參考頻率始終是存在的，轉(zhuǎn)換輸出頻率所需時間主要取決于混頻器、濾波器、倍頻器、分頻器等電路的穩(wěn)定時間和傳輸時間，這些時間一般較小，因此直接合成法可以得到較快的頻率轉(zhuǎn)換速度，從而廣泛應(yīng)用于跳頻通信、電子對抗、自動控制和測試等領(lǐng)域。其缺點(diǎn)是需用大量的混頻器、濾波器，體積大，價格高，也不易集成化。間接合成法通過鎖相環(huán)來完成頻率的加、減、乘、除，即對頻率的運(yùn)算是通過鎖相環(huán)來間接完成的。由于鎖相環(huán)具有濾波作用，因此可以省掉直接合成法中所需的濾波器，它的通頻帶可以作得很窄，其中心頻率便于調(diào)節(jié)，而且可以自動跟蹤輸入頻率，因而結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、便于集成，在頻率合成中獲得廣泛應(yīng)用。但間接合成法受鎖相環(huán)鎖定過程的限制，轉(zhuǎn)換速度較慢，一般為毫秒級。7．7 基本鎖相環(huán)由哪些部分組成，其作用是什么？答：，基本鎖相環(huán)是由基準(zhǔn)頻率源、鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LPF）和壓控振蕩器（VCO）組成的一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)。 基本鎖相環(huán)框圖 放大器幅頻特性測試連線圖鑒相器f0Vd壓控振蕩器低通濾波器f0frViVo基準(zhǔn)頻率源鑒相器是相位比較裝置，它將兩個輸入信號Vi和VO之間的相位進(jìn)行比較, 取出這兩個信號的相位差，以電壓Vd的形式輸出給低通濾波器（LPF）。當(dāng)環(huán)路鎖定后，鑒相器的輸出電壓是一個直流量。環(huán)路低通濾波器用于濾除誤差電壓中的高頻分量和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。壓控振蕩器是受電壓控制的振蕩器，它可根據(jù)輸入電壓的大小改變振蕩的頻率。一般都利用變?nèi)荻O管（變?nèi)莨埽┳鳛榛芈冯娙?，這樣，改變變?nèi)莨艿姆聪蚱秒妷?，其結(jié)電容將改變，從而使振蕩頻率隨反向偏壓而變。7．8 已知用于組成混頻倍頻環(huán)，其輸出頻率，步進(jìn)頻率，環(huán)路形式如下圖所示，求（1）M取“+”，還是“”？（2）N=？混頻器(M)鑒相器f0=(73~)MHZ帶通濾波器f r1=100kHZ頻率源1壓控振蕩器低通濾波器頻率源2fr2=40MHZ△f=100kHZ分頻器（247。N）解：根據(jù)鎖相原理，我們不難看出 而（1）若M取“+”，則則（2）若M取“”，則則7．9 對測量信號源的基本要求是什么？答：對測試信號源的基本要求是：能滿足被測信號對頻率、幅度、波形種類、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度失真度等指標(biāo)要求，能進(jìn)行測試功能選擇。7．10 如何對低頻放大器的電壓放大倍數(shù)、功率放大倍數(shù)進(jìn)行測量？答：在低頻電子電路中，對放大倍數(shù)的測量，實質(zhì)上是對電壓和電流的測量。 毫伏表 被測放大器 示波器 信號源 放大器放大倍數(shù)測量連線圖信號源輸出放大器中頻段的某一頻率，加到被測放大器的輸入端，輸入幅度由毫伏表監(jiān)測，被測放大器的輸出同時用毫伏表和示波器測試，保證在輸出基本不失真、無振蕩、無嚴(yán)重干擾的情況下進(jìn)行定量測試。用毫伏表分別測出被測放大器輸入、輸出信號電壓的有效值，即可求出放大器的電壓放大倍數(shù)。 放大電路功率放大倍數(shù)測量的連線圖與電壓放大倍數(shù)測量的連線圖一樣。根據(jù)功率放大倍數(shù)的計算公式，式中是負(fù)載電阻上測得的輸出功率，其值為；是輸入功率，其值為，其中是輸入的信號電壓，是被測放大器的輸入電阻。因此，只要測得，并已知時、便可計算出功率放大倍數(shù)。()/() 7．11 如何對放大器的幅頻特性進(jìn)行測量？答：在低頻電子電路中，函數(shù)發(fā)生器可用于測量低頻放大器的幅頻特性。測試過程如下。（1）。（2）調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器，使其輸出頻率1kHz，幅度為10mV的正弦信號，并將其送到被測放大器輸入端。 放大器幅頻特性測試連線圖 毫伏表 被測放大器 示波器函數(shù)信號發(fā)生器（3）在被測放大器輸出端接上負(fù)載電阻RL后，再將輸出接到毫伏表或示波器的Y輸入端，測出放大器在1kHz時的輸出電壓值。（4）按被測電路的技術(shù)指標(biāo)，在保持函數(shù)發(fā)生器輸出幅度不變的情況下，逐點(diǎn)改變信號發(fā)生器的頻率，逐點(diǎn)記錄被測放大器的輸出電壓值，然后，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，畫出被測放大器的頻率特性曲線。7．12 掃頻測量與點(diǎn)頻測量相比有什么優(yōu)點(diǎn)？答：在現(xiàn)代電子測量中，掃頻信號發(fā)生器之所以能獲得廣泛應(yīng)用，是因為掃頻信號發(fā)生器與點(diǎn)頻測量方法相比可以實現(xiàn)圖示測量，而且掃頻頻率的變化是連續(xù)的，不會漏掉被測特性的細(xì)節(jié)，從而使測量過程簡捷快速，并給自動或半自動測量創(chuàng)造了條件。與點(diǎn)頻法相比，掃頻法測頻具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)頻率特性的自動或半自動測量，特別是在進(jìn)行電路測試時，人們可以一面調(diào)節(jié)電路中的有關(guān)元件，一面觀察熒光屏上頻率特性曲線的變化，從而迅速地將電路性能調(diào)整到預(yù)定的要求。（2）由于掃頻信號的頻率是連續(xù)變化的，因此，所得到的被測網(wǎng)絡(luò)的頻率特性曲線也是連續(xù)的，不會出現(xiàn)由于點(diǎn)頻法中頻率點(diǎn)離散而遺漏掉細(xì)節(jié)的問題。（3）點(diǎn)頻法是人工逐點(diǎn)改變輸入信號的頻率，速度慢，得到的是被測電路穩(wěn)態(tài)情況下的頻率特性曲線。掃頻測量法是在一定掃描速度下獲得被測電路的動態(tài)頻率特性，而后者更符合被測電路的應(yīng)用實際。7．13 敘述脈沖信號發(fā)生器的構(gòu)成方案，結(jié)合工作波形分析其原理。答：。主振器輸出負(fù)矩形波，經(jīng)或門加到積分器A1，A1正向積分，當(dāng)達(dá)到比較電平時，比較器Ⅰ輸出一個矩形脈沖，該脈沖比主振延遲了的時間，此脈沖又經(jīng)積分器A2積分，并輸出正向鋸齒波，當(dāng)達(dá)到比較電平時，比較器Ⅱ動作，輸出一個較主振延遲（）的矩形脈沖。比較器Ⅰ和比較器Ⅱ輸出的矩形脈沖在減法器中相減，得到一個寬度為的矩形脈沖。改變比較電平可改變延遲時間，即改變輸出脈沖的前沿；改變比較電平可改變，即改變輸出脈沖的后沿。當(dāng)比較電平不變時，改變積分器的參數(shù)，同樣也可改變鋸齒波的斜率，亦可改變輸出脈沖的前后沿。 放大器幅頻特性測試連線圖KR2C2＋－R1C1A1－＋主振器 ≥1 外觸發(fā)輸入同步放大 同步輸出A1－＋極性變換 脈沖輸出比較器 Ⅱ比較器 Ⅰ輸出級 ＋E＋E比較器 ⅠEr1Er2 放大器幅頻特性測試連線圖主振輸出積分器A1輸出積分器A2輸出比較器Ⅰ輸出比