《电子测量与仪器》陈尚松版的_课后答案.doc

第三章 信号发生器 思考题与习题 3.3 已知可变频率振荡器频率f1＝2.4996~4.5000MHz，固定频率振荡器频率f2=2.5MHz，若以f1和f2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f1构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？ 解：因为差频式信号发生器f0= f1－f2 所以输出频率范围为：400Hz～2.0000MHz 频率覆盖系数 如果直接以f1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数 3.5 要求某高频信号发生器的输出频率f＝8~60MHz，已知其可变电容器的电容C的变化范围为50pF~200pF，请问该如何进行波段划分，且每个波段对应的电感应为多大？ 解： 而， 由，所以 相邻波段的电感值满足： ，所以可以计算得出 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， 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） 解：由图可知： （1） 所以 （2） （3）因为N1和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 3.13 计算下图所示锁相环的输出频率范围及步进频率。 解：（a），所以，步进 （b），所以，步进 （c）设VCO1输出频率为f1，则，， ， 步进 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： 第四章： 时频测量 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 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 减少测频误差的方法：在一定时，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 （2）量化误差 4.9用一个7位电子计数器测量一个fx＝5MHz1误差产生的测频误差。 解：闸门时间为1s时，±1误差 闸门时间为0.1s时，±1误差 闸门时间为10ms时，±1误差 4.10 用某计数式频率计测频率，已知晶振频率fc的相对误差为Δfc／fc＝±5×10－8T＝1s1误差 （1） （2） 对相同闸门时间下，当被测频率越高时，测频相对误差越小，同时晶振频率误差影响也越大。 4.11 用某计数式频率计测周期，已知晶振频率fc的相对误差为Δfc／fc＝±5×10－8μs周期时的测量误差。 解：计数器测周期误差 4.12 用某电子计数器测一个fx＝10Hz的信号频率，当信号的信噪比S/N＝20dB1和×100时，由于转换误差所产生的测周误差，并讨论计算结果。 解：由转换误差产生的测周误差为： 因为：，所以 所以“周期倍乘”置于×1时： 所以“周期倍乘”置于×100时： 由测周误差可知，增大“周期倍乘”可以减少由转换误差产生的测周误差。 4.13用多周期法测量某被测信号的周期，已知被测信号重复周期为50Hz时，计数值为100000，内部时标信号频率为 1MHz。若采用同一周期倍乘和同一时标信号去测量另一未知信号，已知计数值为15000，求未知信号的周期？ 解：因为多周期法测被测信号周期， 所以 4.14 某计数式频率计，测频闸门时间为1s，测周期时倍乘最大为×10000，时基最高频率为10MHz，求中界频率。 解：测频和测周±1误差分别为： ， ，所以 中届频率 4.15 欲测量一个标称频率f0＝1MHz的石英振荡器，要求测量精确度优于±1×10－6，在下列几种方案中，哪一种是正确的？为什