第4章测量用信号源(免费阅读)

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第4章-数字式移相信号发生器的设计

第4章
2. DDS DDS技术将输出波形的一个完整周期的幅度值都顺序地存放在波形存储器中, 通过控制相位增量产生频率、相位可控制的波形。DDS电路一般包括基准时钟、相位增量寄存器、相位累加器、波形存储器、D/A转换器和低通滤波器（LPF）等模块, 如图4.4所示。
第4章
相位增量
相位
地址
K
m
ax
128 359 45
1021.55
则相位控制字K的位数取10 bit就能满足设计任务关于
移相的要求（分辨率为1°, 移相范围是0～359°）。
若“相位加法器”采用24 bit加法器实现, 则上述10 bit的相位控制字应扩展成24 bit, 具体扩展方法是在上述 10 bit相位控制字后面（右边）添加14个逻辑0就可以了。
基于DDS技术的数字式移相信号发生器的主要模块框图如图4.5所示。
第4章
频率控制字寄存器
相位控制字寄存器
相位累加器
相位加法器
寄存
Address1
器
寄存
Address2
器
图4.5 基于DDS技术的数字式移相信号发生器主要模块框图
第4章
3. 1)确定系统时钟频率fcp 不妨设输出信号最高频率为fmax 、最高频率 fmax下的最少采样点数为Smin , 则有
第4章
4.3 系统硬件设计
4.3.1 DDS 1. DDS 1971年, 美国学者J.Tierncy、C.M.Rader和B.Gold提出了以全数
字技术从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。随着电子技术的发展和水平的提高, 一种新的频率合成技术——直接数字频率合成（DDS, Direct Digital Synthesis）技术得到了飞速发展。 DDS技术是一种把一系列数字形式的信号通过D/A转换而成模拟形式的信号合成技术, 目前使用最广泛的一种DDS方式是利用高速存储器作查找表, 然后通过高速D/A转换输出已经用数字形式存入存储器的正弦波。

电子测量_第四章_信号源

28
2. 频率合成分类及特点
• ⑴直接频率合成
通过频率的混频、倍频和分频等方法来产生一系列频率信号并用窄带滤波器选出，下图是其实现原理。
谐波发生器（倍频）1Mz H 晶振 8M 分频（÷10）
2.8MHz
0.28MHz
1MHz
Hz 2MH
混频（+）
z 6MH
混频（+）
滤波
分频（÷10）
6.28MH
f
fmax
S fmax fmin f0
t 1天
fmin t
1天
征了老化漂移和随机起伏。图a
图b
13
频率稳定度的表征
3）短期频率稳定度的表征
◆相对频率起伏
根式中据fx频由率于噪准声确引度起定寄义生调：频、调相ff0 ,，ffx应f为x 时f0 间t的函数，则频率准确
度和频率稳定度均为时间t的函数。
第4章信号的产生
4.1 信号源概述 4.2 正弦、脉冲及函数发生器 4.3 锁相频率合成信号的产生 4.4 直接数字合成技术
1
4.1 信号源概述
• 信号源的作用和组成 • 信号源的分类 • 正弦信号源的性能指标
2
4.1.1 信号源在电子测量中的作用和组成
1.信号源的作用信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则
或不规则波形的信号发生器。信号源的用途主要有以下三方面：
☆ 激励源。 ☆ 信号仿真。 ☆ 标准信号源。
3
2. 信号源的组成
主振器
缓冲
调制
输出
电源
监测
信号发生器结构框图
信号输出
4
4.1.2 信号源的分类
1. 按频率范围大致可分为六类：超低频信号发生器 0.0001Hz～1000Hz；低频信号发生器 1Hz～200KHz；

电气测量技术-第4章

并不是单纯的人器官的模拟，还能感受人的器官不能感受的某些物质，如H2、CO。
7
传感器的一般特性
传感器的一般特性：传感器输入与输出之间的关系特性
静态特性：对应输入量为常量，或缓慢变化的信号动态特性：对应输入量随时间变化较快的信号
特性与参数
线性度以及线性化处理：产生系统误差迟滞：产生系统误差重复性：产生随机误差灵敏度与灵敏度误差：分辨力与阈值：传感器能检测到的最小输入增量分辨率：分辨力用满量程的百分数表示稳定性：温度、抗干扰、时间等静态误差（精度）：动态误差：
位移式压力变送器：
将弹性测压元件的位移变换为电感、电容、电阻等电学量再经测量桥路、放大电路转换等，最后输出压力值。精度远远超过力平衡式压力变送器结构简单、运行可靠便于维护
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压力变送器（3）
电容式差压变送器:采用位移式变送器原理构成的新型压力测量仪表。
构成：测压部分、转换电路和放大输出电路
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测量放大器(1)
F124/F224/F324系列：四集成运算放大器
高增益、低功耗、四运放、一致性好可单电源工作，也可双电源工作电源电压范围宽，价格便宜
A UOUT R3 (1 2R1 )
U IN U IN R2
RG
应用示例。特点：
输入阻抗非常高：差动输入端 IN-和IN+分别是两个运放的同相输入端
可直接检测来自物体的辐射信息也可转换其他物理量成为光信号
6
传感器的分类（3）
化学传感器：对各种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器
具有对被测化学物质的形状或分子结构选择性俘获的功能（接受器功能）将俘获的化学量有效转换为电信号的功能（转换器功能）。

电子测量技术与仪器ppt课件

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高频电子技术电视、调频广播雷达、导航、气象
• 2.1.3
信号发生器的一般组成
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• 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、输出电路、电源、指示器五部分组成。
振荡器
变换器
输出电路
输出
电源
指示器
• 图2.2 信号发生器的一般组成框图
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• （3）频率稳定度 • 信号发生器的频率稳定度是指在一定时间内仪器输出频率准确度的变化，它表示了信号源维持工作于某一恒定频率的能力。信号发生器的频率稳定度是由振荡器的频率稳定度来保证的。频率稳定度可分为短期频率稳定度和长期频率稳定度。
• 2．输出特性 • （1）输出形式
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被测设备
输出响应
测试仪
图2.1 信号发生器的用途
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• 一般来说，信号发生器的用途主要有以下三个方面：
• 1.用作激励源 • 2.用作信号仿真 • 3.用作校准源
• 2.1.2
• •
信号发生器的分类
信号发生器一般可分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用信号发生器是为某种特殊用途而设计生产的仪器，能提供特殊的测量信号，如电视信号发生器、调频信号发生器等。通用信号发生器根据其工作频率的不同，可分为超低频、低频、视频、高频、甚高频、超高频几大类。信号发生器的工作频率范围见表2.1。
电子测量技术与仪器
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高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息类）
电子测量技术与仪器
电

应用电化学-第4章

第4章
不可逆电极过程
第4章不可逆电极过程
主要内容
4.1 极化现象 4.2 极化曲线与极化度 4.3 极化曲线的测量
4.1 极化现象
4.1.1 极化的定义 4.1.2 极化的原因
4.1.1 极化的定义
在有限的电流通过时，电极系统的电极电位偏离其平衡电极电位值的现象，称为电极的极化现象。任何电极系统，只要有宏观的净的电流流过，就不可能处于平衡状态，即偏离其平衡状态，发生极化。动力学中研究的电极系统就是处于这种非平衡的状态！
η 浓差 = ϕ − ϕ 平衡
4.1.2 极化的原因
（2）活化极化（电化学极化）
在有限电流通过电极时，由于电化学反应进行的迟缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同，从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫做“ 活化极化” 。此时，电极表面的电化学过程的平衡状态被打破。“ 活化过电位η活化” 是电极活化极化程度的度量。
动电位扫描法测量极化曲线控制电位以一定的速率（扫描速度）进行线性扫描，同时记录相应的电流，绘成极化曲线。过去采用信号源对恒电位仪施加电位信号，用X-Y记录仪记录极化曲线。现在均采用自动化仪器，电脑自动控制，记录并输出数字化的极化曲线。
4.3.1 极化曲线的测试方法
对于稳态极化曲线的测量，电位扫描速率具有重要的影响。只有扫描速率足够的慢，才能保证测量的是稳态极化曲线。对于不同的体系可采用不同的扫描速率，或通过实验来确定。方法是：不断降低扫描速率测量极化曲线，当扫描速率降低到一定的程度时，极化曲线不再变化，即可确定扫描速率。但扫描速率不能太慢，否则测量时间太长，测量过程中体系变化太大。
4.2.2 极化度
4.2.2 极化度

电子科技大学课件《天线测量》第四章增益测量

第四章增益测量第一节引言天线的方向增益（通常称方向性系数）是表征天线所辐射的能量在空间分布情况的量，定义为在相同辐射功率情况下，该天线辐射强度),(ϕθp 与平均辐射强度之比，即0p 0),(),(p p D ϕθϕθ=（4﹒1）由于辐射强度正比于电场强度的平方，因此，方向性系数也可写为 22),(),(E E D ϕθϕθ=（相同辐射功率）（4﹒2）式中，),(ϕθE 是该天线在),(ϕθ方向产生相同电场强度的条件下，点源天线的总辐射功率与该天线的总辐射功率之比，即 ),(),(0ϕθϕθT TP P D =（相同电场强度）（4﹒3）一般情况均指最大辐射方向的方向性系数，因此，式（4﹒1）、（4﹒2）、（4﹒3）可写为2020E Ep p D m m m == （相同辐射功率）mToTP P =（相同电场强度）（4﹒4）方向性系数是以辐射功率为基点，没有考虑天线能量转换率。

为了更完整地描述天线的特性，我们以天线输入功率为基点，将该天线与点源天线作比较，于是，仿照方向性系数所定义的量就叫做天线的功率增益（通常称为增益系数），即22),(),(E E G ϕθϕθ= （相同输入功率）（4﹒5）或),(),(0ϕθϕθin inP P G =（相同电场强度）（4﹒6）式中，和in P 0),(ϕθin P 分别是点源天线和该天线的输入功率。

若指天线最大辐射方向的增益，则式（4﹒5）和（4﹒6）可写为 22E E G m m =（相同输入功率）inminP P 0=（相同电场强度）（4﹒7）将式（ 4﹒7）进行简单的换算，则有Am inm mTmT oT oT in inm oin m D P P P P P P P P G ηη••=•==00 （4﹒8）式中，0η和A η分别是点源天线和某天线的效率。

令点源天线效率10=η，并因一般谈及方向性系数或增益系数均指最大发射方向，为简化书写，我们将足标“”去掉，于是式（4﹒8）就变为m D G A η= （4﹒9）可见，天线的增益系数等于天线的效率与方向性系数之积。

信号源实验报告

信号源实验报告信号源实验报告引言：信号源是电子实验中常用的设备，用于产生各种形式的信号，如正弦波、方波、三角波等。

在本次实验中，我们将通过搭建一个简单的信号源电路，探索信号源的工作原理和应用。

实验原理：信号源的基本原理是利用电路中的元件产生周期性的电压波形。

常见的信号源电路包括放大器、振荡器等。

本次实验我们将使用一个集成电路XR2206来实现信号源的功能。

实验步骤：1. 连接电路：将XR2206集成电路插入面包板，并根据电路图连接电阻、电容和其他元件。

2. 调节电压：将电源与电路连接，并通过电位器调节电压至适当范围。

3. 测量输出信号：使用示波器连接信号源电路的输出端，测量输出信号的频率和幅度。

实验结果：通过实验，我们得到了以下结果：1. 输出信号频率可调：通过调节电路中的电阻和电容，我们可以改变输出信号的频率。

当电容较大时，输出信号的频率较低；当电容较小时，输出信号的频率较高。

2. 输出信号波形稳定：在实验过程中，我们观察到输出信号的波形非常稳定，没有明显的波动或失真现象。

3. 输出信号幅度可调：通过调节电路中的电位器，我们可以改变输出信号的幅度。

当电位器调至最小值时，输出信号的幅度较小；当电位器调至最大值时，输出信号的幅度较大。

讨论与分析：信号源在电子实验中具有广泛的应用。

它可以用于测试仪器的校准、电路的调试以及各种信号处理实验中。

通过调节信号源的参数，我们可以模拟出各种不同的信号，以满足实验的需求。

在本次实验中，我们使用了XR2206集成电路作为信号源。

XR2206是一种功能强大的信号源芯片，具有频率稳定、波形正弦度高等特点。

通过调节电路中的电阻、电容和电位器，我们可以灵活地控制输出信号的频率和幅度。

然而，需要注意的是，信号源的输出信号可能存在一定的噪声。

在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的信号源，并进行适当的滤波处理，以确保输出信号的质量。

结论：通过本次实验，我们了解了信号源的基本原理和使用方法。

模电课件第4章

V2
＋
Re
－
－Ee
＋
Rs －
3 sin t ＋
－ (b)
图 4-4 (a) 原电路； (b) 分解为差模和共模信号电路

第4章模拟集成电路基础由图4-4(b)不难求出输出电压uo。假设V1管单端输出(即V1 集电极至地)电压为uo1，它为
uo1 Ad1uid Ac1uic
uo2 Ad 2uid Ac2uic
上述利用了对称性，即有Rc1=Rc2=Rc。
综上可得，差模电压放大倍数为
Ad
uo uid
Rc
Rs hie
第4章模拟集成电路基础
当集电极之间接入负载电阻RL时，在差模信号作用下，RL 两端的电位向相反的方向变化，一端增量为正，另一端增量为
负，并且绝对值相等，因而RL的中点电位是交流地电位。这样，差模电压放大倍数为
第4章模拟集成电路基础
第4章模拟集成电路基础
4.1 模拟集成电路概述 4.2 差动放大器 4.3 典型模拟集成电路
第4章模拟集成电路基础
4.1 模拟集成电路概述
4.1.1 集成电路分类
(a)
(b)
(c)
(d)
图 4-1 单个晶体管与完整的集成电路的比较 (a) 单个晶体三极管； (b) 集成块； (c) 双列直插型； (d) 扁平型
I E1
IE2
Ee UBE
Rs
1
2Re
通常Rs/(1+β)<<2Re, UBE=0.7V (硅管)，所以
I E1
IE2
Ee 0.7 2Re
可见，静态工作电流取决于Ee和Re。同时，由于Uc1=Uc2，故 Uo=0，通常称作零输入零输出。信号电压由两管基极输入，放大后的输出电压可以从两个集电极之间取出(双端输出)，也可以

《电子测量技术》课程标准(电子信息技术专业)

《电子测量技术》课程标准课程名称：电子测量技术 Electronic Measurement Technology课程性质：专业选修学分：2.5总学时：45，理论学时：36，实验(上机)学时：9适用专业：电子信息技术先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理一、教学目的与要求《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。

包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。

电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。

通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。

二、教学内容与学时分配三、各章节主要知识点与教学要求第1章序论第一节测量的基本概念一、测量的定义二、测量的意义三、测量技术第二节计量的基本概念一、计量二、单位和单位制三、计量标准四、测量标准的传递第三节电子测量技术的内容，特点和方法一、电子测量二、电子测量的内容和特点三、电子测量的一般方法第四节电子测量的基本技术一、电子测量的变换技术二、电子测量的放大技术三、电子测量的比较技术四、电子测量的处理技术五、电子测量的显示技术第五节本课程的任务重点：测量的基本概念、基本要素；单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。

难点：量值的传递准则教学要求：理解测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。

理解计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。

理解测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。

理解电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。

第2章测量误差理论与数据处理第一节测量误差的基本概念一、有关误差的基本概念二、测量误差的基本表示方法第二节测量误差的来源与分类一、测量误差的来源二、测量误差的分类第三节测量误差的分析与处理一、随机误差的分析与处理二、系统误差的判断及消除方法三、粗大误差的分析与处理第四节测量误差的合成与分配一、测量误差的合成二、测量测量不确定度及其合成三、误差分配及最佳测量方案第五节测量数据处理一、有效数字处理二、测量结果的处理三、最小二乘法与回归分析重点：测量误差的分类估计和处理，系统误差和粗大误差的判断及处理，不确定度的评定方法。

FoxBORO培训资料第4章

4-1第四章显示与报警控制组态完成后, 系统已经可以按控制组态中设定的方案对过程进行控制。

I/A 提供了与老的模拟仪表相似的操作面板, 而它的操作方法要比老式仪表面板方便得多, 并且还可显示、修改许多可设定参数, 我们把这种显示称为详细显示。

详细显示不是 I/A 中唯一的显示方法, 它只是提供了一种缺省显示操作方法, 让我们做好控制组态后就能进行显示操作。

它的缺点是每次只能显示一块面板。

组显示组态让你可以在一幅屏幕上同时显示最多八块面板。

显示建立和组态则充分发挥了计算机的优越性，你可以把整个生产过程画成流程图, 这样直接在流程图上进行操作就非常直观，而且操作的方法可以由用户自己设计。

在报警方面除提供了缺省的报警显示，用户也可以通过报警组态为操作员提取报警信息通过方便。

在这一章我们要介绍面板显示和操作、组显示组态流程图的建立和组态以及报警显示和组态。

图 4 - 1 基本显示界面1 . 操作界面图4－1是I/A开机后出现的初始画面，最上面一组菜单File Config Disp SftMnt Help 与环境有关，在初始环境只有File和Help两个按钮。

随后一行的System和Process分别代表系统报警和过程报警。

左边的一排按钮可以通过环境组态设定（关于环境组态的问题请阅读环境组态一章），第一二个通常设置为：Change_Env和FoxSelectChange_Env 改变环境，选择所要的环境，并输入正确的口令即可改变环境。

2. 面板的显示与操作2.1 FoxSelect图4-2 FoxSelectFoxSelect 选择，打开选择模块的窗口，在I/A7.0以后的版本中，FoxSelect的窗口如图4-2（7.0前的版本稍有不同）。

在该图中，Options 的子菜单大多数出现在其下面的一排灵巧按钮上；View 的子菜单主要决定该图灵巧按钮的布局。

下面我们介绍Options的按钮。

第四章：时间和频率测量技术

(一)时间、频率和周期的基本概念
时间是国际单位制中7个基本物理量之一。它的基本单位是秒。“时间”有两个含义，一是指“时刻”，指某事件发生的瞬间。二是指“间隔”，即两个时刻之间的间隔，表示该事件持续了多久。
频率定义:为相同的现象在单位时间内重复出现的次数。
f 1/ T 周期:则是指出现相同现象的最小时间间隔。
4．2．1 电子计数器主要电路技术
(一)电路组成及各部分作用: 电子计数器由输入电路、计数显示电路、标准时间产生电路、逻辑控制电路构成。 1、输入电路：又称为输入通道。其作用是接受被测信号，并对它进行放大和整形然后送入主门（闸门）。一般设置2个或3个输入通道，记作A、B、C。A通道用于测频、自校；B通道用于测周；B、C通道合起来测时间间隔；A、 B通道合起来测频率比。
秒是 C s 原子基态的两个超精细结构能级 [ F 4, mF 0 ]和[ F 3, mF 0 ]之间跃迁频率相应的射线束持续9192631770个周期的时间”。以此为标准定义出的时间标准称为原子时秒。
133
3、协调世界时（UTC）秒：协调世界时“秒”是原子时和世界时折中的产物，即用闰秒的方法来对天文时进行修正。这样，国际上则可采用协调世界时来发送时间标准，既摆脱了天文定义，又使准确度提高4—5个数量级。现在，各国标准时号发播台所发送的就是世界协调时，我国的中国计量科学院、陕西天文台、上海天文台都建立了地方原子时，参加了国际原子时（ATI），与全世界200多台原子钟连网进行加权修正，作为我国时间标准由中央人民广播电台发布。
现在已明确:时间标准和频率标准具有同一性，可以用时间标准导出频率标准，也可由频率标准导出时间标准，故通常统称为时频标准。

第四章频率和相位的测量

cos I2cos cos( ) I1cos() 配置电路阻抗，使I1 I2 ( 为U与I1 的相位差，为两个可动线圈的夹角)，可得如果按相位角刻度，则分度均匀，如按cos 刻度，分度将是不均匀的。
三、电动系三相相位表
• 电动系三相相位表与电动系单相相位表的结构完全相同，只是两个可动线圈所连接的元件不同，单相相位表接R、L元件，而三相相位表两路都是接电阻，分别为：R1、R2 。
3.量化误差：
• 计数闸门开启时间不刚好是被测信号周期的整数倍，而且脉冲到达时刻不刚好是闸门开启时刻，因此在相同的开启时间内，可能会有正负一个数的误差。
量化误差示意图
计数闸门开启时间不刚好是被测信号周期的整数倍造成的量化误差。
在时间 T 内脉冲个数为7.5,测出数可能为6。
计数开始不刚好是第一个脉冲到达时刻，造成的量化误差。
I
I1
I2
U1 R1
U2 R2
• 式中U0、U1值与u、I 相位差有关。因此可根据检流计的电流值测得相位差。
分析 1、当 u、i 同相时变换式相位表波形
2、当 u、i 相位差为 90°时变换式相位表波形
1、当 u、i 同相时变换式相位表波形
1.只有u1正半波，才能有电流通过VD5、VD6形成压降U1 、U2如图中红线所示。
• (3)控制电路
– 控制电路在所选择的基准时间内打开主闸门，允许整形后的被测脉冲信号输入到计数器中。
• (4)计数器和显示器
– 对控制门输出的信号进行计数，并显示计数值。
通用计数器的基本组成和工作方式
通用计数器一般都具有测频和测周两种方式。基本组成
如图所示。
如图中A输入端(fA=fx)，晶振标准频率fc信号接到B输入端 (fB=fc)，则计数器工作在测频方式，此时：

第4章信号源

第4章
本章重点
信号源
4.1 信号源概述
4.2 频率合成器概述及锁相式频率合成器 4.3 直接数字频率合成及任意波形发生器本章小结习题四
本章重点
信号源的功用、种类、主要技术指标
了解频率合成式信号源的工作原理、主要优缺点：包括直接模拟合成、间接锁相式合成和直接数字式频率合成器
掌握基本锁相环的工作原理、频率锁定时的特点掌握直接数字频率合成的基本工作原理，了解任意波形的产生方法
Back
一、直接数字频率合成（DDFS）
2、DDFS：以纯数字方法产生高频率的信号波形 1）DDFS的基本原理：先将离散计算得到的一个周期正弦（或其他波形）编码表存入RAM中；然后按照一定的地址间隔顺序读出编码表中的数字量，经D/A转换后即可形成对应的模拟波形信号。
1）DDFS的基本原理：
地址间隔：由顺序地址发生器输出。
地址发生器：是一个二进制循环计数器，在时钟fo的作用下产生连续变化的地址，顺序读RAM。
时钟fo：由程序控制时钟发生器输出，决定输出信号的频率
DDFS原理简图
2）DDFS输出信号的频率关系
① 在系统时钟 fclk作用下，按地址加1顺序读出波形存储器中的数据，其输出特定信号的频率为 fo1 ； ② 如果每隔一个地址读一次数据，其输出同一信号的频率为 fo2，且 f o2=2fo1；
二、任意波形发生器
1、任意波形的产生方法：取决于向波形存储器提供数据的方法。 1）数学方程法：
2）将显示器显示的波形直接输入：
3）直接绘图输入：
4）表格法：
5）点输入与内插法配合（折线法）：
二、任意波形发生器
2、任意波形发生器的常用技术指标：

电子测量蒋焕文答案

电子测量蒋焕文答案【篇一：电子测量教学大纲】class=txt>电子测量一、总体说明(一) 学时与学分本课程学时： 72学时(课内)本课程学分： 4学分(二) 授课对象电子类本科生(三) 先修课程电路理论、模拟和数字电子技术、信号与系统(四)教学目的《电子测量》是电子类专业的专业基础课，是实践性很强课程。

该课程涉电子技术、信号与系统的知识。

课程的任务是使学生通过学习掌握最基本的测量原理和测量方法；具备一定的误差分析和数据处理能力：对新技术在电子测量中的应用有一定的了解。

为学习后续课程打好基础。

二、主要内容及基本要求第一章测量误差理论与数据处理（12学时）主要内容1.1 测量误差的基本概念1.2 测量误差的估计和处理1.3 测量误差的合成和分配1.4 测量数据处理1.5 新型电力电子器件基本要求1.1 理解测量误差的基本概念，熟悉测量误差的分类1.2 熟悉误差的估计和处理方法1.3 了解测量误差的合成和分配原则1.4 掌握测量数据处理的基本方法1.5 了解新型电力电子器件的特点及其基本应用第二章示波测试和测量技术（12学时）主要内容2.1 示波测试的基本原理2.2 通用示波器2.3 取样技术在示波器中的应用2.4 示波器的多波形显示2.5 示波器的存贮和记忆2.6 示波器的使用基本要求2.1 掌握示波测试的基本工作原理2.2 掌握通用示波器的基本原理和电路组成2.3 了解取样技术在示波器中的应用2.4 了解示波器的多波形显示2.5 了解示波器的存贮和记忆原理及其应用2.6 掌握通用示波器的主要使用方法第三章频率与时间的测量（8学时）主要内容3.1 频率或时间的原始基准3.2 电子计数器测频方法3.3 电子计数器测周方法3.4 时间间隔的测量3.5 不同测量模式的测量误差3.6 标准频率源的测量基本要求3.1 了解频率和时间的原始基准3.2 掌握电子计数器测频法（测周法）的基本原理和应用。

3.3 掌握时间间隔的测量原理和方法3.4 了解不同测量模式的测量误差3.5 了解标准频率源的测量原理和方法第四章电压测量技术（8学时）主要内容4.1 电压测量的基本要求和基本的测量仪器4.2 交流电压的测量4.3 分贝的测量4.4 噪声的测量4.5 电压测量的数字化方法4.6 以电压测量为基础的数字仪表4.7 高频电压测量4.1 熟悉电压测量的基本要求，了解电压测量仪器的分类4.2 掌握交流电压的测量原理和方法4.3 掌握分贝的测量原理和方法4.4 掌握噪声的测量原理和方法4.5 熟悉电压测量的数字化方法4.6 熟悉以电压测量为基础的数字仪表的原理和组成4.7 了解高频电压测量的方法和测量标准第五章测量用信号源（10学时）主要内容5.1 正弦信号发生器5.2 频率合成式信号发生器5.3 频率合成器基本要求5.1 了解正弦信号发生器的分类，掌握正弦信号发生器的原理和组成 5.2 掌握频率合成式信号发生器的原理和组成5.3 熟悉频率合成器的原理和组成第六章频域测量（8学时）主要内容6.1 线性系统频率特性的测量6.2 网络分析仪6.3 白噪声在线性系统测试中的应用6.4 信号的频谱分析基本要求6.1 掌握线性系统频率特性的正弦测量、扫频测量、多频测量原理和测量方法6.2 熟悉网络分析仪的工作原理和主要用途，掌握s参数的测量方法6.3 了解白噪声在线性系统测试中的应用6.4 掌握频谱分析仪的原理和使用方法第七章智能仪器与自动测试系统（6学时）主要内容7.1 智能仪器7.2 个人测试仪器7.3 自动测试系统7.1 了解智能仪器和数字存贮示波器的组成和工作原理。

实验4.1常用高频电子仪器的使用

4 高频电子（电路）实验实验4.1 常用高频电‎子仪器的使‎用一、实验目的（1）阅读仪器说‎明书，了解仪器的‎主要技术性‎能指标和使‎用方法。

（2）掌握高频电‎子实验箱中‎的低频信号‎发生器、高频信号源‎的使用方法‎。

（3）熟练使用示‎波器测量信‎号电压波形‎的幅值（峰值）、周期（频率）和相位。

﹙4﹚熟练掌握射‎频信号发生‎器MA G-450（100kH‎z—150MH‎z）的使用方法‎。

（5）熟悉高频电‎子线路实验‎箱各单元电‎路的功能。

二、实验设备及‎材料实验箱及实‎验箱配置的‎低频信号源‎、高频信号源‎，双踪示波器‎（M OS-620/640型），MAG-450（100kH‎z—150MH‎z）型射频信号‎发生器，交流毫伏表‎，数字万用表‎等。

三、实验原理高频电子线‎路实验箱整‎机分布如图‎4.1.1所示。

实验箱常用‎的单元测试‎仪器有：频率计、低频信号源‎、高频信号源‎。

高、低频信号源‎是为实验箱‎单元电路提‎供调制、载波、调频信号。

频率计用来‎测试高频实‎验单元电路‎的频率值。

1、频率计的使‎用方法实验所用的‎频率计是基‎于实验箱的‎实验需要而‎设计。

它适用于频‎率低于15‎MHz、信号幅度V‎p-p=100 mV～5 V的信号。

频率计电路‎原理图如图‎4.1.2所示。

使用的方法‎：按下频率计‎单元的电源‎开关KG1‎，当测试信号‎频率低于1‎00kHz‎时，必须连接短‎接片JG3‎、JG4（此时JG2‎不接短接片‎为断开状态‎）。

当测试信号‎频率高于1‎00kHz‎时，必须连接短‎接片JG2‎，JG3、JG4不接‎短接片为断‎开状态，一般情况下‎接J G2。

图4.1.2 频率计电路‎原理图148149将需要测量‎的信号（信号输出端‎）用连线与频‎率计的输入‎端（ING1）相连，由频率计数‎码管显示信‎号频率的大‎小。

数码管有8‎个，前6个显示‎有效数字，第8个显示‎10的幂，单位为Hz ‎（如显示10‎.7000-6时，频率为10‎.7 MHz ）。

一种声纳接收机测试用信号源的设计

软件主要是用来控制 DDS 芯片产生一定频率的信号和控制 AD7111 对信号幅度进行调节。其程序流程如图 5 所示。
图 5 软件流程图
下位机工作过程为 :初始化完成后等待上位机的中断 ,中断发生后接收信号频率和幅度控制字 ,并分别对 AD9850 和 AD7111 写入控制字 ,然后继续等待上位机的中断。
图 3 带通滤波器的电路 104
《现代电子技术》2010 年第 1 期总第 312 期
通信与信息技术
图 4 幅度调节电路
图 4 中的 R1 和 R3 用来调节精确的 0 dB[9 ] ,即当单片机控制 D7～D0 都为低电平时 ,调节 R1 和 R3 ,使得幅值调节电路中输入输出的信号幅值相等 ,两级衰减电路要分开调节 ,以减小误差 ;图 4 中 AD711 为输入偏置电流小于 10 nA 的运放 ,可以用其他同类性能优良的运放代替[10] ;另外由于不需要小于 1. 5 dB 的衰减分辨率 ,所以图 4 中 AD7111 的 D3～D0 都接地了。由于衰减后的信号可能十分微弱 ,所以对 AD7111 的控制信号采取了光耦合 , 对整个幅度调节电路采取了屏蔽措施。 3 软件设计
关键词 :声纳 ;接收机测试 ;信号源 ;DDS 中图分类号 : TN914 文献标识码 :A 文章编号 :10042373X(2010) 012103203
Design of Signal Source in Sonar Receiver′s Testing
ZHU Shanlin ,L I Fang
1 系统设计
设计的声纳接收机测试用信号源的系统框图如图 1所示。它分为单片机控制 AD9850 的频率合成部分 ;由 MA X275 构成的带通滤波器部分 ;用单片机控制 AD7111 的信号幅度调节部分和上位机部分。其中 ,上位机的功能主要是设置和显示测试信号的频率、初相和

《电子测量与仪器》陈尚松版课后习题与答案

第二章误差与测量不确定度2.1 名词解释：真值、实际值、示值、误差、修正值。

答：真值是指表征某量在所处的条件下完善地确定的量值；实际值是指用高一级或高出数级的标准仪器或计量器具所测得的数值，也称为约定真值；示值是指仪器测得的指示值，即测量值；误差是指测量值（或称测得值、测值）与真值之差；修正值是指与绝对误差大小相等，符号相反的量值。

2.2 测量误差有哪些表示方法？测量误差有哪些来源？答：测量误差的表示方法有：绝对误差和相对误差两种；测量误差的来源主要有：（1）仪器误差（2）方法误差（3）理论误差（4）影响误差（5）人身误差。

2.3 误差按性质分为哪几种？各有何特点？答：误差按性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

各自的特点为：系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化；随机误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化；粗大误差：在一定条件下，测量值显著偏离其实际值。

2.4 何谓标准差、平均值标准差、标准差的估计值？答：标准差是指对剩余误差平方后求和平均，然后再开方即∑=-=ni i x x n 121)(σ；平均值标准差是任意一组n 次测量样本标准差的n 分之一，即nx s x s )()(=；标准差的估计值即∑=--=ni i x x n x s 12)(11)(。

2.5 归纳比较粗大误差的检验方法。

答：粗大误差的检验方法主要有莱特检验法，肖维纳检验法以及格拉布斯检验法。

莱特检验法：若一系列等精度测量结果中，第 i 项测量值x i 所对应的残差i ν的绝对值i ν＞3s （x ）则该误差为粗差，所对应的测量值x i 为异常值，应剔除不用。

本检验方法简单，使用方便，也称3s 准则。

当测量次数n 较大时，是比较好的方法。

本方法是以正态分布为依据的，测值数据最好n >200，若n <10则容易产生误判。

电子科大课件微波测量第二部分测量用信号源

电磁慢波系统的最大特点是电磁波在其中传播时的相速小于自由空间的光速，而在普通波导或同轴线中电磁波的相速则大于光速。
微波电子管中高速运动的电子，根据相对论原理，其速度小于光速，为了
使管内的电子与传输系统中的电磁波的相速同步，这就要求满足 v e v p
的条件，只有这样，才能使电子注于电磁波有效相互作用并交换能量。
I-V曲线上出现负阻区域
➢ 雪崩二极管振荡器（IMPATT管）
引起振荡的外加微波电压是管子内部微小电压波动产生的。
在
t t 1 时，雪崩开始
t1 t t2 时，雪崩过程逐渐增强 t2 t t3 时，继续维持雪崩过程，
并逐渐减弱
i a ：雪崩电流，呈指数增长和衰落的脉
冲电流，
ia
落后于v(t) 的相位
•YIG小球等效为无源谐振器，Q值高（无载Q值可到105）、稳定
性好，寿命长，可靠性高；
微波扫频发生器的组成
一、基本单频段结构及频段变换
1.扫频发生器（对振荡器进行电调谐）
产生幅度可变的周期性锯齿波电压或电流进行所需宽度的频率扫描。
2.多用途PIN调制器
可以接受内部或外部的自动稳幅信号，经差分放大器对输出扫频信号进行稳幅，同时在放大器另一端上作稳幅电平调节。
直接频率合成技术
感谢观赏
➢ 耿氏管
1963年耿氏在实验中发现：在一块N型砷化镓晶体的两端安置欧姆接触电极，在电极上加直流电压，当外加电压使砷化镓材料内的电场大于3KV/CM时，产生了微波振荡，振荡频率与电极间的距离成反比。
没有P—N，因此称为体效应管，可用电子转移理论来解释，亦称为转移电子器件。
当外加电压达到一定的值时，出现电压增大，电流减小的负阻区域，是一种负阻器件，工作时所加偏压应处于负阻区中央。