g61[理学]电子测量技术基础第七章答案下.doc

习 题 七 7.1 简述电压测量的意义和特点。电压测量的意义(电压、电流、功率)之一，电压测量是电子测量中的基本内容。在电子电路中，电路的工作状态如谐振、平衡、截止、饱和以及工作点的动态范围，通常都以电压形式表现出来。电子设备的控制信号、反馈信号及其它信息，主要表现为电压量。在非电量的测量中，也多利用各类传感器件装置，将非电参数转换成电压参数。电路中其他电参数，包括电流和功率，以及如信号的调幅度、波形的非线性失真系数、元件的Q值、网络的频率特性和通频带、设备的灵敏度等等，都可以视作电压的派生量，通过电压测量获得其量值。最后也是最重要的，电压测量直接、方便，将电压表并接在被测电路上，只要电压表的输入阻抗足够大，就可以在几乎不对原电路工作状态有所影响的前提下获得较满意的测量结果。 电压测量的特点l.、频率范围宽，除直流外，交流电压的频率从10-6～109Hz。 2、测量范围广，低至10-9V，高到几十伏，几百伏甚至上千伏。 3、待测电压的波形，除正弦波外，还包括失真的正弦波以及各种非正弦波。 4、输入阻抗高，对被测电路的影响小。 5、测量精度高，直流电压测量精度优于10-7量级。交流电压测量的精度一般在10-2～10-4量级。 6、易受外界干扰影响，当信号电压较小时，干扰往往成为影响测量精度的主要因素。 7.2 题7，2图中L、C、r构成的并联谐振电路的端电压u(t)与频率f间关系如图中(b)所示，当用输入电阻Ri输入电容Ci的电压表实际测量描绘谐振曲线时，实测曲线和理论曲线间有何不同题7.2图 接入电压表的谐振频率： 因为f＜f0 ，同时Ri的接入使回路的Q值降低，所以实测曲线的谐振频率要低，谐振电压U0要小，谐振曲线要平坦些，带宽要宽些。 7.3 用MF-30万用表5V及25V档测量高内阻等效电路输出电压Ux，已知MF—30电压灵敏度为20kΩ V，试计算由于负载效应而引起的相对误差，并计算其实际值U0和电压表示值Ux。 25V档时： 题7.3图 7.4 说明本章§7．2中图7．2-3所示电子电压表中各部分的功能。FET源极跟随器用于提高电子电压表的输入阻抗，减少电子电压表的负载效应。放大器用于提高电压表的测量灵敏度。 7.5 说明调制式直流放大器工作过程及其抑制直流漂移的原理。C为隔直流电容， R为限流电阻，R f 、Cf构成滤波器，在T/2～T区间KD闭合，C充电，在0～T/2区间，KD打开，得到方波脉冲，滤波后得到放大后的直流信号。 由于电容C的隔直流作用，使放大器的零点漂移被阻断，不至传输到后面的直流电压表表头。 7.6 简述本章§73图73－3和图73－4两类模拟交流电压表的工作过程。图73－3的电子电压表中，被测电压经电阻分压、源极跟随和放大后加到表头，即可测出被测电压的大小。 在图73－4的电子电压表中，当运放开环放大系数A足够大时，有：UF＝Ui ，IF＝I0 ， 则I0＝Ui /RF 。分压器和电压跟随器的作用使Ui正比于待测电压Ux ，U i ＝KUx ，所以： I0＝Ui·K/RF ，用微安表头即可测出被测电压。 7.7 验证本章表73-1中半波整流、全波整流、锯齿波和脉冲波信号的Kf 、 Kp 、U 和值。相同。 锯齿波时： 脉冲波时：u＝A （0≤t≤tk） u＝0 （tk≤t≤T） 7.8 说明本章§74图74-1中电容C的作用。7.9 利用单峰值电压表测量题79图中正弦、方波和三角波的电压，电压表读数均为5V，问： 对每种波形来说，读数各代表什么意义？（2）三种波形的峰值、平均值、有效值各为多少题7.9图 方弦波时： 三角波时： 7.10 改用有效值电压表测量，重复7.9题。 方弦波时： 三角波时： 7.11 改用平均值电压表，重复7.9题。 方弦波时： 三角波时： 7.12 测量题7.12图所示矩形波电压，计算电压表读数。 利用§7.4中图7.4-1全波整流平均值电压表。 利用§1.5中图7.5-1串联峰值