【正文】 2圖中L、C、r構成的并聯(lián)諧振電路的端電壓u(t)與頻率f間關系如圖中(b)所示，當用輸入電阻Ri輸入電容Ci的電壓表實際測量描繪諧振曲線時，實測曲線和理論曲線間有何不同？解：不接電壓表的諧振頻率：接入電壓表的諧振頻率：因為f＜f0 ，同時Ri的接入使回路的Q值降低，所以實測曲線的諧振頻率要低，諧振電壓U0要小，諧振曲線要平坦些，帶寬要寬些。 用MF30萬用表5V及25V檔測量高內(nèi)阻等效電路輸出電壓Ux，已知MF—30電壓靈敏度為20kΩ /V，試計算由于負載效應而引起的相對誤差，并計算其實際值U0和電壓表示值Ux。解：5V檔時：Rv1＝520＝100KΩ 25V檔時： Rv2＝2520＝500KΩ 說明本章167。7．2中圖7．23所示電子電壓表中各部分的功能。答：圖中R0、RRR3組成分壓器，當需要測量高直流電壓時，輸入端接入分壓電路，以提高高電壓的測量范圍。FET源極跟隨器用于提高電子電壓表的輸入阻抗，減少電子電壓表的負載效應。放大器用于提高電壓表的測量靈敏度。 說明調制式直流放大器工作過程及其抑制直流漂移的原理。答：調制器和解調器是一對同步開關，開關控制信號由振蕩器提供，在調制器的輸出端輸入直流電壓Ui時，在0～T/2區(qū)間，KM打開，輸出電壓Um＝Ui.，在T/2～T區(qū)間KM閉合，輸出電壓Um＝0，如此交替，得到方波脈沖，經(jīng)電容C濾除直流成分，在輸出端輸出交流信號。解調器中KD是與調制器中KM同步動作的開關，C為隔直流電容， R為限流電阻，R f 、Cf構成濾波器，在T/2～T區(qū)間KD閉合，C充電，在0～T/2區(qū)間，KD打開，得到方波脈沖，濾波后得到放大后的直流信號。由于電容C的隔直流作用，使放大器的零點漂移被阻斷，不至傳輸?shù)胶竺娴闹绷麟妷罕肀眍^。 簡述本章167。－－4兩類模擬交流電壓表的工作過程。答：－3的電子電壓表中，被測電壓經(jīng)電阻分壓、源極跟隨和放大后加到表頭，即可測出被測電壓的大小。－4的電子電壓表中，當運放開環(huán)放大系數(shù)A足夠大時，有：UF＝Ui ，IF＝I0 ， 則I0＝Ui /RF 。分壓器和電壓跟隨器的作用使Ui正比于待測電壓Ux ，U i ＝KUx ，所以：I0＝UiK/RF ，用微安表頭即可測出被測電壓。 、全波整流、鋸齒波和脈沖波信號的Kf 、 Kp 、U 和值。解：本題中半波與全波整流的KF 、KP 、U和相同。鋸齒波時： 脈沖波時：u＝A （0≤t≤tk） u＝0 （tk≤t≤T） 說明本章167。答：電容C為濾波電容，濾除交流成分，防止指針擺動。 、方波和三角波的電壓，電壓表讀數(shù)均為5V，問： （1）對每種波形來說，讀數(shù)各代表什么意義？（2）三種波形的峰值、平均值、有效值各為多少？ 解：（1）讀數(shù)代表測量這種波形時，峰值電壓表的指示值。 （2）正弦波時： 方弦波時： 三角波時： 改用有效值電壓表測量。解：正弦波時： 方弦波時： 三角波時： 改用平均值電壓表。 解：正弦波時： 方弦波時： 三角波時： ，計算電壓表讀數(shù)。 （1）利用167。 （2）利用167。 （3）利用167。 解：（1） （2） （3） 利用167。．57所示峰值檢波電壓表測量矩形脈沖電壓，電壓表讀數(shù)為10V，已知：R＝1MΩ，Rd (包括電源內(nèi)阻) ＝175Ω 。 （1）若T / Tω＝10，求測量的絕對誤差和相對誤差。 （2）若Tω＝10μs，f ＝50Hz重復(1)。 解：（1） （2） 用SR8示波器觀察幅值Um＝2V的正弦波，(已置校正位)，信號經(jīng)1:10探極輸入，問熒光屏上波形高度為多少格？解： 被測脈沖信號電壓幅度Up＝3V，經(jīng)1:10探極引入，“倍率”置“l(fā)39。’位，“微調”置校正位，要想在熒光屏上獲得高度為3cm的波形，Y軸偏轉靈敏度開關“V/cm”應置哪一檔？ 解： 用SBM10示波器測量正弦信號電壓幅度，“倍率”置“ 5”檔，“V/cm”置 “”檔，“微調”置校正位置，用1:10探極引入，熒光屏上信號峰—峰值Upp高度為5cm，求被測信號電壓幅值Um和有效值U 。解： 推導167。 I／V轉換關系。解：（a）中有： U0＝U1＋U2 U1＝US （虛短） US＝IxRS U1＝I1R1 U2＝I2R2 I1＝I2（虛斷）聯(lián)立以上各式可得： （b）中有：IS＝Ix（虛斷） 所以：U0＝－IS RS＝－RSIx 推導167。 Ω／V轉換關系。解：：IS＝Ix（虛斷） IS＝US/ RS U0＝Ix Rx 所以： 使用本章167。／A變換電路，若二進制數(shù)為10110110 (ai=l，Ki閉合； ai ＝0， Ki斷開)，Us＝，R＝l kΩ ，求輸出U0 。 解： 利用本章167。／A解碼電路，Us＝，R＝lkΩ，二進制數(shù)為10110111，求輸出電壓U0 。解： ，已知電流源I＝1mA，R＝2k Ω ， U0 ＝，問K3 、K2 、 K1 、 K0各開關的開閉狀態(tài)。解：任意節(jié)點i的等效電阻為R與2R并聯(lián)，即，開關接通時的節(jié)點電壓為：，當該節(jié)點的電壓向輸出端傳輸時，每個節(jié)點的衰減數(shù)均為，“0”節(jié)點的輸出電壓為： 。根據(jù)迭加定理，任意二進制數(shù)的輸出電壓為：所以： 若基準電壓Us＝8V，逐次逼近寄存器SAR由4位組成，相應狀態(tài)Q3Q2Q1Q0，被測電壓分別為Ux1＝＝，試畫出4比特逐次比較A／D反饋電壓U0波形圖，并寫出最后轉化成的二進制數(shù)(即SAR 4個寄存器的狀態(tài))。解：Ux1＝：Q3 Q2 Q1 Q0 Us＝8V Ux1＝ 1 0 0 0 U0＝88/16＝4V＜ 留 1 1 0 0 U0＝6V＞ 棄 1 0 1 0 U0＝5V＜ 留 1 0 1 1 U0＝＞ 棄最后轉化成的二進制數(shù)為：1010 Ux2＝： Q3 Q2 Q1 Q0 Us＝8V Ux1＝ 1 0 0 0 U0＝4V＜ 留 1 1 0 0 U0＝6V＞ 棄 1 0 1 0 U0＝5V＜ 留 1 0 1 1 U0＝＜ 留最后轉化成的二進制數(shù)為：1011 某雙積分型DVM，標準電壓Us＝，計數(shù)脈沖頻率為fc＝1MHz，計數(shù)器滿量程N1＝80000，求： （1）被測電壓Ux＝，計數(shù)器計數(shù)值N2為多少？ （2）取樣時間T1和反向積分時間(測量時間)T2各為多少？ 解：（1）由 得： （2） 由 得： 甲、乙兩臺DVM，顯示器最大顯示值為甲：9 999，乙：19 999，問： （1）它們各是幾位DVM？ （2）若乙的最小量程為200mV，其分辨力等于多少？ （3）若乙的工作誤差為177。％177。1個字，分別用2V檔和20V檔測量Ux＝，絕對誤差、相對誤差各為多少？解：（1）甲為4位，乙為位。 （2）（3）2V檔時： 20V檔時： 在本章167。7．4節(jié)圖7．48分貝測量中，分別用6V檔和60mV檔測量輸入電壓 Uxl、Ux2，表針均指在+3dB處，問Uxl (dB)、 Ux2(dB)各為多少？電壓值各為多少？ 解：6V檔時： 由 解得： 60mV檔時： 由 解得： 習 題 八 某直流電橋測量電阻Rx，當電橋平衡時，三個橋臂電阻分別為R1＝100Ω ，R2＝50Ω，R3＝25Ω。求電阻只霧等于多大？解： 某直流電橋的四個橋臂電阻分別為R1＝1000Ω ，R2＝100Ω ，R3＝4l Ω和R4=400Ω 。(不計內(nèi)阻)，指示器靈敏度為2mm/A，內(nèi)阻為50Ω。 （1）斷開指示器，求其兩端的戴維南等效電路。 （2）計算指示器由電路不平衡引起的偏轉。解：根據(jù)電橋平衡條件：可知，R3有1Ω的不平衡電阻，斷開指示器支路，B、D兩端的開路電壓為： 在B、D兩端計算戴維南等效電阻時。戴維南等效電路如右圖。 某直流電橋的比率臂由()可調到(104)， kΩ，求該電橋測量的阻值范圍。解： ，哪些接法是正確的？哪些是錯誤的？并說明理由。解：（a）對。若：，即：電橋能平衡。 （b）錯。因為一個對臂的乘積為容性，另一個對臂的乘積為感性，相位不可能平衡。 （c）對。若：，即：、電橋能平衡。 （d）錯。相位不可能平衡。 ，西林電橋在平衡時的元件參數(shù)計算公式。解：（1）并聯(lián)電容比較電橋，平衡時有： 即：所以： （2）西林電橋，平衡時有： 即：所以： 圖示交流電橋，試推導電橋平衡時計算Rx和Lx的公式。若要求分別讀數(shù)，如何選擇標準元件？解：電橋平衡時有： 即： 所以： 選擇RC1為標準元件，調節(jié)RC4可分別讀數(shù)。 某交流電橋平衡時有下列參數(shù)：Z1為R1＝2000Ω與C1＝，Z2為R2＝1000Ω與C2＝1μF相串聯(lián)，Z4為電容C4＝，信號源角頻率ω＝103rad/s，求阻抗Z3的元件值。解：電橋平衡時有：，展開并整理得： 所以： R3＝0 C3＝ 某電橋在ω＝104 rad/s時平衡并有下列參數(shù)：Z1為電容C1＝，Z2為電阻R2＝500Ω，Z4為R4＝300Ω與C4＝，求阻抗Z3 (按串聯(lián)考慮)。解：電橋平衡時有：展開并整理得： 所以： 利用諧振法測量某電感的Q值。當可變電容為100pF時，電路發(fā)生串聯(lián)諧振。保持頻率不變，改變可變電容。解： 。已知信號源角頻率ω＝108tad/s，當電感線圈被短路時，測得諧振時的可變電容C1＝20pF，回路的Q值為120，當接入電感線圈，保持頻率不變，測得諧振時的可變電容C2＝15pF，回路的Q值為80，求該電感線圈的電感量LM損耗電阻RM和品質因數(shù)QM。解： ，已知信號源的角頻率ω＝106rad/s，當不接CM時，測得諧振時的可變電容C1＝150pF，回路的Q值為120。當并接電容CM后，保持頻率不變，測得諧振時的可變電容C2＝100pF，回路的Q值為100求該電容器的電容量CM，并接損耗電阻只舊和品質因數(shù)QM。解： 闡述利用鑒相原理構成的阻抗—電壓變換器的基本工作原理。答：，由于激勵源為正弦信號，故圖中電流、電壓均用相量表示，被測阻抗。 由圖可知，變換器的輸出電壓相量即為被測阻抗Zx兩端的電壓，故：若：，則： （， ）所以：若被測元件為電感，則： 若被測元件為電容，則： 設：u1的實部電壓ulr和虛部電壓uli分別為： 則： 鑒相器l中的乘法器，其兩個輸入端分別輸入電壓u1和us，乘法器的輸出為：經(jīng)低通濾波，濾除二次諧波后，鑒相器l輸出的直流分量正比與u1的實部。鑒相器2中的乘法器，兩個輸入端分別輸入電壓u1和us移相π/2的信號，乘法器的輸出為： 同理，乘法器的輸出經(jīng)濾波后，使鑒相器2的輸出正比于ul的虛部。 鑒相器的輸出經(jīng)A/D變換后，可實現(xiàn)被測參數(shù)的數(shù)字化測量。53 / 5