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《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

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

k0?2.0000MHz＝5000＝5?103400Hz

如果直接以f1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数

??k04.5000MHz?1.82.4996MHz

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？1

解：k?fmax2?LCminC＝max?1fminCmin

2?LCmax

60MHz＝7.5，k??kn8Hz200?250而k??

n?lgk?lg7.50.875???3.43?4lg0.9klg1.80.255

由fmin＝1

2?LCmax?12?L200pF?8MHz，所以L0?1.979?H

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相邻波段的电感值满足：

Ln?1?k2，所以可以计算得出Ln

L1?0.495?HL2?0.124?HL1?0.031?H

3.9XFG-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k??30MHz＝

300，k??kn100KHz

n?lgk?lg3002.477???7.4?8lg0.9klg0.9?2.40.334

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；

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（3）最小步进频率。

图3.37题3.12图

解：由图可知：

（1）N1f1?f0?f3ff2?3100N2

所以f0?N1f1?N2f2100

（2）N1?560~1000N2?5000~6000

f0min?560f1?5000f25000?1KHz

?560?10KHz

??5650KHz?5.650MHz

100100

6000f26000?1KHz?1000?10KHz??10060KHz?10.060MHz100100f0max?1

000f1?

（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?f0?

f21KHz??10Hz100100

3.13计算下图所示锁相环的输出频率范围及步进频率。

（c）

图3.38题3.13图

解：（a）

ffrfmf

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?0，所以f0?r，步进rnmnnmax

（b）

f?frHfNfrf

，所以f?r1?frH，步进r?0