电子测量与仪器 第六章 时域测量
《电子测量与仪器》陈尚松、郭庆、雷加版的-课后答案
第二章误差与测量不确定度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。
肖维纳检验法：假设多次重复测量所得n 个测量值中，当)(x k i σν>时，则认为是粗差。
本检验方法是建立在频率趋近于概率的前提下，一般也要在n ＞10时使用。
一般在工程中应用，判则不严，且不对应确定的概率。
格拉布斯检验法：对一系列重复测量中的最大或最小数据，用格氏检验法检验，若残差max ν＞G s 。
本检验法理论严密，概率意义明确，实验证明较好。
2.6 绝对误差和相对误差的传递公式有何用处？ 答：绝对误差传递公式：j mj jx x fy ∆∂∂=∆∑=1在进行系统误差的合成时，如果表达式中各变量之间的关系主要为和差关系时，利用绝对误差传递公式更方便求解总系统误差的绝对误差； 相对误差传递公式：j mj jy x x f∆∂∂=∑=1ln γ在进行系统误差的合成时，如果表达式中各变量之间的关系主要为乘、除，开方以及平方关系时，利用相对误差传递公式更方便求解总系统误差的相对误差。
电子测量仪器的各种分类方法和测量方式
电子测量仪器的各种分类方法和测量方式1 按测量手段分类 1.1 直接测量：在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，直接获得数值的测量称为直接测量。
1.2 间接测量：当被测量由于某种原因不能直接测量时可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量，然后按函数关系计算被测量的数值，这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。
1.3 组合测量：当某项测量结果需要用多个未知参数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据函数关系列出方程组求解，从而得到未知量的测量，称为组合测量。
2 按测量方式分类 2.1 直读法：用直接指出被测量大小的指示仪表进行测量，能够直接从仪表刻度盘商或从显示器上读取被测量数值的测量方法，称为直读法。
2.2 比较法：将被测量与标准量在比较仪器中直接比较，从而获得被测量数值的方法，称为比较法。
3 按测量性质分类 3.1 时域测量：时域测量也叫作瞬时测量，主要是测量被测量随时间的变化规律。
如用示波器观察脉冲信号的上升沿、下降沿、平顶降落等脉冲参数以及动态电路的暂态过程。
真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪 3.2 频域测量：频域测量也称为稳态测量，主要目的是获取待测量与频率之间的关系。
如用频谱分析仪分析信号的频谱，测量放大器的幅频特性、相频特性等。
3.3 数据域测量：数据域测量也称逻辑量测量，主要是对数字信号或电路的逻辑状态进行测量，如用逻辑分析仪等设备测量计数器的状态。
3.4 随机测量：随机测量又叫做统计测量，主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。
这是一项新的测量技术，尤其在通信领域有着广泛应用。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
电子测量与仪器复习提纲整理版V
《电子测量与仪器》复习提纲（2012．5）第1章绪论１、真值、约定真值、实际值、示值（详见P1-2）真值：某量在所处的条件下被完美地确定或严格定义的量值；约定真值：为约定目的而取的可以代替真值的量值。
实际值：满足规定精确度的用来代替真值的量值。
示值：对于测量仪器，是指示值或记录值；对于标准器具是标称值或名义值；对于供给量仪器是设置值或标称值。
２、电子测量包含的内容（见P2）①电能量的测量（各种频率和波形的电压、电流、电功率等）；②电信号特性的测量（信号波形、频率、相位、噪声及逻辑状态等）；③电路参数的测量（阻抗、品质因数、电子器件的参数等）；④导出量的测量（增益、失真度、调幅度等）；⑤特性曲线的显示（幅频特性、相频特性及器件特性等）。
３、电子测量仪器的分类（见P4）按使用范围分为专用仪器和通用仪器，其中通用仪器按功能又可分为以下几种：（1）信号发生器；（2）信号分析仪；（3）频率、时间及相位测量仪器；（4）网络特性测量仪；（5）电子元器件测试仪；（6）电波特性测试仪；（7）辅助仪器。
测量仪器的分类方法不止一种，还有比如：按显示方式分为模拟式和数字式等。
４、电子测量方法按测量性质分类（见P6）①时域测量；②频域测量；③数据域测量；④随机量测量。
５、计量的特点，计量基准的划分和用途（详见P8-9）计量的特点：统一性、准确性、法制性；测量基准划分和用途：（1）国家基准（主基准）：用来复现和保存的计量单位，不轻易使用，只用于对副基准、工作基准的定度或校准，不直接用于日常计量；（2）副基准：主要是为了维护主基准而设计的，一般亦不用于日常计量；（3）工作基准：用以检定计量标准的计量器具，设立工作基准的目的是不使国家基准由于使用频繁而丧失其应有的精确度或遭到破坏；（4）作证基准：计量特性相当于主基准，主要是用以验证主基准的计量特性，必要时代替主基准工作。
第2章：测量误差分析和数据处理重点：误差理论与误差计算，测量数据处理。
电子测量技术第7章时域测量
y
Ll 2dU A2
U
y cm
y Uy Sy
Sy
Uy y
Sy
2dU A2 Ll
V
cm
Sx
Ux x
(3)荧光屏 圆形曲面或矩形平面，内壁沉积有荧光物质。
受到电子轰击后，形成亮点。当电子束随信号电压 偏转时，这个亮点的移动轨迹形成信号波形。
激励过后，亮点辉度下降到原始值的10%时所 延续的时间称为“余辉时间”。
1.耦合方式 2.衰减器
直流、低频时： u 2 R11 1 0 0 1 u1 R9 R11 900 100 10
高频时： Z1
R9 jC6
R9
1
jC6
1
R9
jR9C6
Z2
1
R11
j R11C 7
Z2 Z1 Z2
R9
1 1
R1 1
j R11C 7 jR9C6
3. 随机等效采样 基本原理：时间间隔的产生是随机的，采样事件随机 发生在触发点之后、小于一个采样信号周期的所有时 间点上，如果所有时间点上的采样事件都发生，就可 以采集完成小于一个采样信号周期的波形的信息，通 过对随机产生的采样数据的位置重新整理，就能将这 段波形进行复现，从而实现等效采样。
图中所示，在随机等效采样中，采样脉冲的频率 保持稳定，脉冲与脉冲之间的时间T为一个恒定的值， 将这个时间T等分为若干份，图中分为4份。每次信 号触发后，触发信号与下一次采样脉冲之间都存在一 个时间差，如图中的t1、t2、t3、t4。
(1) 正弦波频率为50Hz，已知采样点为50个，经过三次样条插 值、线性插值、三次插值、最邻近插值得到的点为250个。
仪器仪表时域测量
电子测量应用案例：介绍电子测量在各个领域的应用案例， 如通信、电力、汽车、航空航天等。
信号强度测量： 用于测量信号 的幅度、频率
等参数
信号质量评估： 评估信号的清 晰度、失真度
等
干扰分析：分 析信号干扰的 类型、来源和
影响
故障诊断与排 查：通过测量 信号参数的变 化，判断通信 设备的故障位
《仪器仪表时域测量》 PPT课件
汇报人：PPT
目录
课件介绍
仪器仪表概述
时域测量原理
仪器仪表时域 测量技术
仪器仪表时域 测量应用
总结与展望
课件介绍
课件的背景和目的 课件的内容和结构 课件的特点和优势 课件的应用和价值
帮助学生掌握 仪器仪表时域 测量的基本原 理和操作方法
提高学生解决 实际问题的能 力，增强实践
时域测量原理
时域测量原理：通 过测量信号随时间 变化的特征来描述 信号的性质
时域测量方法：采 用示波器、信号发 生器、数字万用表 等仪器进行测量
时域测量特点：直 观、实时、操作简 便
时域测量应用：在 电子、通信、控制 等领域得到广泛应 用
实时性：能够实时反映信号的变化情况 直观性：通过图形或曲线直接展示信号特征 灵活性：适用于各种不同类型的信号测量 高精度：能够实现高精度的信号测量和分析
汽车电子测量技术发展趋势：探讨汽车电子测量技术的发 展趋势，如智能化、网络化、集成化等。
汽车电子测量应用前景：分析汽车电子测量应用的前景， 如提高汽车性能、降低油耗、减少排放等。
飞机飞行状态监测：利用仪器仪表对飞机飞行过程中的各种状态参数进 行实时测量，如速度、高度、加速度等。
航空发动机性能测试：通过仪器仪表对航空发动机的各项性能指标进行 测量，如推力、耗油量、排气温度等，以评估发动机的工作状态和性能。
电子测量与仪器复习提纲整理版V
《电子测量与仪器》复习提纲（2012．5）第1章绪论１、真值、约定真值、实际值、示值（详见P1-2）真值：某量在所处的条件下被完美地确定或严格定义的量值；约定真值：为约定目的而取的可以代替真值的量值。
实际值：满足规定精确度的用来代替真值的量值。
示值：对于测量仪器，是指示值或记录值；对于标准器具是标称值或名义值；对于供给量仪器是设置值或标称值。
２、电子测量包含的内容（见P2）①电能量的测量（各种频率和波形的电压、电流、电功率等）；②电信号特性的测量（信号波形、频率、相位、噪声及逻辑状态等）；③电路参数的测量（阻抗、品质因数、电子器件的参数等）；④导出量的测量（增益、失真度、调幅度等）；⑤特性曲线的显示（幅频特性、相频特性及器件特性等）。
３、电子测量仪器的分类（见P4）按使用范围分为专用仪器和通用仪器，其中通用仪器按功能又可分为以下几种：（1）信号发生器；（2）信号分析仪；（3）频率、时间及相位测量仪器；（4）网络特性测量仪；（5）电子元器件测试仪；（6）电波特性测试仪；（7）辅助仪器。
测量仪器的分类方法不止一种，还有比如：按显示方式分为模拟式和数字式等。
４、电子测量方法按测量性质分类（见P6）①时域测量；②频域测量；③数据域测量；④随机量测量。
５、计量的特点，计量基准的划分和用途（详见P8-9）计量的特点：统一性、准确性、法制性；测量基准划分和用途：（1）国家基准（主基准）：用来复现和保存的计量单位，不轻易使用，只用于对副基准、工作基准的定度或校准，不直接用于日常计量；（2）副基准：主要是为了维护主基准而设计的，一般亦不用于日常计量；（3）工作基准：用以检定计量标准的计量器具，设立工作基准的目的是不使国家基准由于使用频繁而丧失其应有的精确度或遭到破坏；（4）作证基准：计量特性相当于主基准，主要是用以验证主基准的计量特性，必要时代替主基准工作。
第2章：测量误差分析和数据处理重点：误差理论与误差计算，测量数据处理。
电子测量与仪器 第六章 时域测量
第六章时域测量（示波器）6．1 通用示波器由哪些主要电路单元组成?它们各起什么作用？它们之间有什么联系？6．2 通用示波器垂直偏转通道包括哪些主要电路？它们的主要作用是什么？它们的主要工作特性是什么？6．3 简述通用示波器扫描发生器环的各个组成部分及其作用？6．4 在示波器的水平和垂直偏转板上都加正弦信号所显示的图形叫李沙育图形。
如果都加上同频、同相、等幅的正弦信号，请逐点画出屏幕上应显示图形；如果两个相位差为90°的正弦波，用同样方法画出显示的图形。
6．5 现用示波器观测一正弦信号。
假设扫描周期（T x）为信号周期的两倍、扫描电压的幅度V x＝V m时为屏幕X方向满偏转值。
当扫描电压的波形如图6.42的a、b、c、d所示时，解：a bc dVx6．6 试比较触发扫描和连续扫描的特点。
6．7 一示波器的荧光屏的水平长度为10cm ，现要求在上面最多显示10MHz 正弦信号两个周期（幅度适当），问该示波器的扫描速度应该为多少？解：正弦信号频率为10MHz ，T ＝s f T 76101101011-⨯=⨯==，要在屏幕上显示两个周期，则显示的时间为s 71022T t -⨯==，扫描速度为s cm /10501021067⨯=⨯-6．8 示波器观测周期为 8ms ，宽度为 1ms ，上升时间为 0.5ms 的矩形正脉冲。
试问用示波器分别测量该脉冲的周期、脉宽和上升时间，时基开关（ t/cm ）应在什么位置（示波器时间因数为 0.05μs ～0.5s ，按 1－2－5 顺序控制）。
解：在示波器屏幕上尽量显示一个完整周期，而水平方向为10cm ，所以测量周期时，8ms/10cm ＝0.8ms/cm ，时基开关应在1ms 位置，测量脉宽时，1ms/10cm ＝0.1ms/sm ，时基开关应在100μs 位置，测量上升时间时，0.5ms/10cm ＝50μs/cm 时基开关应在50μs 位置6．9 什么是非实时取样？取样示波器由哪些部分组成？各组成部分有何作用？说明取样示波器观察重复周期信号的过程。
第6章时域测量
第6章 时域测量
2．通用示波器旳选用原则
上升时间tx=0
BW=100MHz
tr
0.35 BW
tr=0.35/100=3.5ns tx=10ns
屏幕上看到旳上升时间trx为 trx tx2 tr2
则被测信号旳上升时间
tx tr2x tr2
第6章 时域测量
trx trx tr
第6章 时域测量
6．3．2 显示两个变量之间旳关系
第6章 时域测量
图6．11 用示波器显示射极输出器旳跟随特征
第6章 时域测量
6. 6.4
4.
1 通 用 示 波 器 旳 构 成
通用电子示波器
第6章 时域测量
❖ 6．4．2 示波器旳Y(垂直)通道 ❖ 垂直通道旳任务是检测被观察旳信号，并将
它无失真或失真很小地传播到示波管旳垂直 偏转极板Y上。同步，为了与水平偏转系统配 合工作，要将被测信号进行一定旳延迟。为 了完毕上述任务，垂直偏转系统由探头、输 入衰减器、Y前置放大器、延迟线和Y输出放 大器构成。
第6章 时域测量
第6章 时域测量
❖ 6.1 时域测量引论 ❖ 6.2 示 波 管 ❖ 6.3 波形显示原理 ❖ 6.4 通用电子示波器 ❖ 6.5 取样技术在示波器中旳应用 ❖ 6.6 数字示波器
第6章 时域测量
6.1 时域测量引论
6.1.1电子示波器旳功用 ❖ 电子示波器简称示波器。它是
一种用荧光屏显示电量随时间变化 过程旳电子测量仪器。它能把人旳肉眼无法直接观察 旳电信号，转换成人眼能够看到旳波形，详细显示在 示波屏幕上，以便对电信号进行定性和定量观察，其 他非电物理量亦可经转换成为电量使用示波器进行观 察，示波器是一种广泛应用旳电子测量仪器，它普遍 地应用于国防、科研、学校以及工、农、商业等各个 领域。
《时域测量》课件
时域测量的应用领域
通信领域
用于信号传输、调制解 调等方面的测试和调试
。
电子测量
用于测量电子设备的性 能参数，如放大器、滤
波器等。
自动控制
用于控制系统的信号处 理和调试。
音频工程
用于音频信号的处理、 录制和播放等方面的测
试和调试。
时域测量的重要性
时域测量能够提供信号在时间域 内的完整信息，帮助工程师更好
地理解信号的特性和行为。
时域测量具有实时性，能够快速 捕捉和记录信号的变化，对于故
障排查和调试非常有帮助。
时域测量方法简单直观，易于掌 握，是电子工程领域的基本技能
之一。
02
CATALOGUE
时域测量的方法和技术
示波器法
总结词
通过示波器观察信号波形，测量信号的幅度、频率和相位等 参数。
利用数字信号处理算法，对信号进行滤波、去噪、特征提取等处理，以实现时域测量。
详细描述
数字信号处理技术是一种较为通用的时域测量方法，通过利用数字信号处理算法，可以对信号进行滤波、去噪、 特征提取等处理，以实现时域测量。数字信号处理技术具有较高的灵活性和可编程性，可以根据不同的测量需求 进行定制和优化。
详细描述
示波器法是一种常用的时域测量方法，通过观察信号波形， 可以测量信号的幅度、频率和相位等参数。示波器通常具有 高速采样和实时显示功能，能够捕捉信号的瞬态变化。
频谱分析法
总结词
通过分析信号的频谱，测量信号的频率成分和功率分布。
详细描述
频谱分析法是一种常用的时域测量方法，通过将信号转换为频域进行分析，可 以测量信号的频率成分和功率分布。频谱分析仪通常具有高分辨率和宽动态范 围，能够准确测量信号的频谱特性。
《电子测量与仪器》陈尚松版的_课后答案
第三章 信号发生器思考题与习题已知可变频率振荡器频率f 1＝~，固定频率振荡器频率f 2=，若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f 1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f 0= f 1－f 2所以输出频率范围为：400Hz ～频率覆盖系数301055000Hz400MHz0000.2⨯=＝＝k如果直接以f 1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数8.1.4996MHz2MHz5000.40≈='k、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：2502002121minmax maxmin min max ===C CLC LC f f k ＝＝ππ 而5.7Hz80MHz6＝=∑k ，n k k =∑ 443.3255.0875.08.1lg 5.7lg 9.0lg lg ≈====∑k k n由MHz 8pF2002121maxmin ==L LC f ππ＝，所以H 979.10μ=L相邻波段的电感值满足：21k L L nn =-，所以可以计算得出 H 495.01μ=L H 124.02μ=L H 031.01μ=LXFG-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=） 解：而30000KHz10MHz3＝=∑k ，n k k =∑（84.7334.0477.24.29.0lg 300lg 9.0lg lg ≈==⨯==∑k k n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。
时域的测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解时域测量的基本原理和方法。
2. 掌握时域测量仪器的操作技巧。
3. 分析时域测量结果，理解时域信号的特征。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理时域测量是指对信号随时间变化的特性进行测量和分析。
在时域中，信号可以用数学函数表示，如正弦波、方波、三角波等。
时域测量可以提供信号幅度、频率、相位、上升时间、下降时间等参数，对于信号处理和系统分析具有重要意义。
三、实验仪器与设备1. 时域测量仪（示波器）2. 信号发生器3. 连接线4. 待测电路或信号源四、实验内容与步骤1. 连接仪器将信号发生器输出端与时域测量仪输入端相连，确保连接正确无误。
2. 设置信号发生器根据实验要求，设置信号发生器的参数，如频率、幅度、波形等。
3. 调节时域测量仪调节时域测量仪的触发方式、扫描速度、显示方式等，以便观察信号。
4. 测量信号打开信号发生器，观察时域测量仪显示的信号波形。
记录信号幅度、频率、相位等参数。
5. 分析信号分析信号波形，判断信号是否存在失真、干扰等现象。
计算信号的上升时间、下降时间等参数。
6. 重复实验改变信号发生器的参数，重复实验步骤，观察信号变化情况。
五、实验结果与分析1. 信号波形通过实验，观察到不同信号波形（正弦波、方波、三角波等）在时域测量仪上的显示情况。
分析信号波形，判断信号是否存在失真、干扰等现象。
2. 信号参数记录信号的幅度、频率、相位等参数，并与理论值进行比较。
分析误差产生的原因。
3. 上升时间与下降时间测量信号的上升时间和下降时间，计算上升时间与下降时间之比。
分析信号带宽和信号质量。
六、实验结论1. 通过时域测量实验，掌握了时域测量的基本原理和方法。
2. 熟悉了时域测量仪器的操作技巧。
3. 能够分析时域测量结果，理解时域信号的特征。
4. 培养了实验操作能力和数据分析能力。
七、实验注意事项1. 在连接仪器时，注意确保连接正确无误。
2. 在设置信号发生器参数时，根据实验要求进行调整。
第六章：时域测量
• 主机部分（Z轴系统）包括示波管、Z通道、整机供电 电源和校准信号发生器等。示波管是显示器；Z轴系 统将X轴系统产生的增辉信号放大后加到示波管的控 制栅极；校准信号发生器是一个标准方波电压发生器 ，方波的幅度是准确的，用这个已知的信号去校准X 、Y轴的坐标刻度。
2020/5/28
通用示波器的垂直系统
• 触发扫描：扫描脉冲只在被测脉冲到来时才扫描 一次；没有被测脉冲时，扫描发生器处于等待工 作状态。这种由被测信号激发扫描发生器的间断 的工作方式，称为“触发扫描方式”。
2020/5/28
6．扫描过程的增辉
• 在被测脉冲出现的扫描期间，由于增辉脉冲的作 用，显示波形较亮，便于观测；而在等待扫描期 间，即波形仅为一个光点的情况下，由于没有增 辉脉冲，光点很暗，避免了较亮的光点长久集中 于荧光屏上一点。
低压 电源
各电路
高压 电源
正高压 负高压
2020/5/28
通用示波器的组成框图
• 垂直系统（Y轴通道）主要作用是放大被测信号电压 ，控制电子束的垂直偏转。垂直系统由探头、衰减器 、前置放大器、延迟线和后置放大器等部分组成。
• 水平系统（X轴通道）由触发整形电路、扫描发生器 及X放大器组成。同步触发电路在内或外触发信号作 用下，产生触发脉冲，去触发扫描发生器产生锯齿波 ，由X放大器放大后推动X偏转极板。
• Y轴偏转系统是传送被测信号的通道，它的作用是引入 被测信号，将其不失真地放大后传送到Y偏转板，使屏 幕上显示大小适中的信号波形。
• 1、探头：探头是连接在示波器外部的一个输入电路部 件。它的基本作用是便于直接在被测源上探测信号和 提高示波器的输入阻抗，从而展宽示波器的实际使用 频带。示波器的探头按电路原理，分为无源和有源两 种，按功能，常用的有电压探头和电流探头两种。为 何要用探头呢，两根普通的导线也可以把被测信号引 到示波器的输入端，但未加屏蔽的导线会感应干扰信 号，其次，导线身身的电感、电容可能组成谐振电路 ，从而大大限制了示波器所能使用的上限频率。这个 谐 振电路在脉冲信号作用下还会产生振铃现象，从而 使波形产生严重的失真。
示波器的使用实验报告
实验一通用模拟与数字双踪示波器的使用及测量一、实验目的和要求1．根据已学的示波器理论知识学习正确使用通用双踪示波器，并利用示波器进行各种电信号的测量，熟练掌握模拟示波器的使用。
2．学习数字式通用示波器的使用，了解其在测量上的强大功能，并与模拟示波器进行比较，体会各自在测量上的特点。
3．认真按实验内容的要求进行实验，记录有关的数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，并按时提交实验报告。
二、实验原理在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。
它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。
我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。
若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条垂直的直线。
因此，只有当X偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看到信号的时间波形。
一般说来，Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的起点对待观测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。
这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位点开始。
近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。
只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位点开始，从而使显示波形稳定、清晰。
在现代电子示波器中，为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现，这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续两种工作方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章时域测量（示波器）
6．1 通用示波器由哪些主要电路单元组成?它们各起什么作用？它们之间有什么联系？6．2 通用示波器垂直偏转通道包括哪些主要电路？它们的主要作用是什么？它们的主要工作特性是什么？
6．3 简述通用示波器扫描发生器环的各个组成部分及其作用？
6．4 在示波器的水平和垂直偏转板上都加正弦信号所显示的图形叫李沙育图形。
如果都加上同频、同相、等幅的正弦信号，请逐点画出屏幕上应显示图形；如果两个相位差为90°的正弦波，用同样方法画出显示的图形。
6．5 现用示波器观测一正弦信号。
假设扫描周期（T x）为信号周期的两倍、扫描电压的幅度V x＝V m时为屏幕X方向满偏转值。
当扫描电压的波形如图6.42的a、b、c、d所示时，试画出屏幕上相应的显示图形。
解：
a b
c d
Vx
6．6 试比较触发扫描和连续扫描的特点。
6．7 一示波器的荧光屏的水平长度为10cm ，现要求在上面最多显示10MHz 正弦信号两个周期（幅度适当），问该示波器的扫描速度应该为多少？
解：正弦信号频率为10MHz ，T ＝s f T 76101101011-⨯=⨯==
，要在屏幕上显示两个周期，则显示的时间为s 71022T t -⨯==，扫描速度为
s cm /10501021067⨯=⨯-
6．8 示波器观测周期为 8ms ，宽度为 1ms ，上升时间为 0.5ms 的矩形正脉冲。
试问用示波器分别测量该脉冲的周期、脉宽和上升时间，时基开关（ t/cm ）应在什么位置（示波器时间因数为 0.05μs ～0.5s ，按 1－2－5 顺序控制）。
解：
在示波器屏幕上尽量显示一个完整周期，而水平方向为10cm ，所以
测量周期时，8ms/10cm ＝0.8ms/cm ，时基开关应在1ms 位置，
测量脉宽时，1ms/10cm ＝0.1ms/sm ，时基开关应在100μs 位置，
测量上升时间时，0.5ms/10cm ＝50μs/cm 时基开关应在50μs 位置
6．9 什么是非实时取样？取样示波器由哪些部分组成？各组成部分有何作用？说明取样示波器观察重复周期信号的过程。
解：由r t BW /35.0=，可知MHz BW 7)1050/(35.09
=⨯=-，选择示波器时，信号上升时间应大于3~5 t R （示波器上升时间），或者带宽大于3～5f M ，这样只有（2）和（4）满足，而（4）的上升时间最小，观察效果最好，但价格贵。
6．10欲观察上升时间t R 为50ns 的脉冲波形，现有下列四种技术指标的示波器，试问选择哪一种示波器最好？为什么？
（1）f 3dB ＝10MHz ，t r ≤40ns （2）f 3dB ＝30MHz ，t r ≤12ns
（3）f 3dB ＝15MHz ，t r ≤24ns （4）f 3dB ＝100MHz ，t r ≤3.5ns
6．11用8位A/D[转换时间100μs 、输入电压范围（0～5V ）]作为数字存储示波器Y 通道的模数转换器。
试问：
（1） Y 通道能达到的有效存储带宽是多少？
（2） 拟定输入信号范围为（－2.5～＋2.5）V 时的输入电路形式；
（3） 信号幅度的测量分辨力是多少？
（4） 若要求水平方向的时间测量分辨力优于1％，则D/Ax 应该是多少位的？
6．12数字存储示波器，设水平分辨力N ＝100点/Div ，当扫描速度为5μs/Div ；5ms/Div ；5s/Div ；时，其对应的采样频率为多少？有何启示？
解：因为水平分辨力N ＝fs ×t/div ，
所以扫描速度为5μs/Div 时：采样频率MHz t N f s 2010
51006=⨯==
- 扫描速度为5ms/Div 时：采样频率KHz t N f s 2010
51003=⨯==- 扫描速度为5s/Div 时：采样频率Hz t N f s 205100=⨯== 6．13 有A ，B 两台数字示波器，最高采样率均为200Ms/s ，但存储深度A 为1K ，B 为1M ，问当扫速从10ns/div 变到1000ms/div 时，试计算其采样率相应变化的情况，并仿照教材图
6.XX 形式用曲线表示出来。
这给选用DSO 有何启示？
解：根据DSO 扫速、采样速率和记录长度的关系：
)(10)/()/()(div div S S s MS f pts L s ⨯⨯≥
保持不变）(10
)()/()/(pts L div S S s MS f s ≤
⨯ A ： div s div
s div s MS f pts L div S S s /5.010/102001000)(10)/()()/(6μ=⨯⨯=⨯= 对应P1点 当扫速为1ms/div 时，相应的采样速率
s KS div
s div div S S pts L s MS f s /10010/1011000)(10)/()()/(3=⨯⨯=⨯=- 对应P2点 B ：div ms div
s div s MS f pts L div S S s /5.010/1020010)(10)/()()/(66
=⨯⨯=⨯= 对应P3点 当扫速为1000ms/div 时，相应的采样速率
s KS div
s div div S S pts L s MS f s /10010/10100010)(10)/()()/(36
=⨯⨯=⨯=- 对应P4点
结论：在选用DSO时，对相同最高采样率的DSO，应该选用记录长度较大的，这样扫速在较大范围变化时，采样速度不必跟着变化。