放大器对微弱的信号通过放大器放大后加到示波器的垂直偏转板，使电子束有足够大的偏转能量。

衰减器对输入的大幅度信号进行衰减。 4.13 什么是连续扫描和触发扫描？如何选择扫描方式？

答：连续扫描：扫描电压是周期性的锯齿波电压。在扫描电压的作用下，示波管光点将在屏幕上作连续重复周期的扫描，若没有Y通道的信号电压，屏幕上只显示出一条时间基线。

触发扫描：扫描发生器平时处于等待工作状态，只有送入触发脉冲时才产生一次扫描电压，在屏幕上扫出一个展宽的脉冲波形，而不显示出时间基线。

被测信号是连续的周期性信号时，选择连续扫描方式。被测信号是短短暂的周期性脉冲信号时，选择触发扫描方式。

4.14 时基发生器由几部分组成？各部分电路起什么作用？为什么线性时基信号能展开波形？

答：时基发生器由闸门电路、扫描发生器和释抑电路组成。 时基闸门电路的作用是控制扫描电压发生器的工作，它是一个双稳态触发电路，当触发脉冲到来时，电路翻转，输出高电平，使扫描电压发生器开始工作。

扫描发生器扫的作用是产生高线性度的锯齿波电压。

释抑电路的作用是用来保证每次扫描都开始在同样的起始电平上。

在水平偏转板上加一线性锯齿波扫描电压ux，该扫描电压将Y方向所加信号电压uy作用的电子束在屏幕上按时间沿水平方向展开。

4.15 如何进行示波器的幅度校正和扫描时间校正？

答：幅度校正的方法是：设校正器输出电压幅度为1V，把它加到Y输入端，灵敏度开关置于―1”档的校正位置上，调节Y轴灵敏度电位器，使波形在Y轴显示为1cm或1div。

扫描时间校正的方法是：设校正器输出电压的频率为1KHz，把它加到Y输入端，扫描时间开关置于―1”ms档的校正位置上，调节X轴灵敏度电位器，使标尺的满度范围内正好显示10个周期。

4.16 双踪与双线示波器的区别是什么？

答：双踪示波器的垂直偏转通道由A和B两个通道组成。两个通道的输出信号在电子开关控制下，交替通过主通道加于示波管的同一对垂直偏转板。A、B两个通道是相同的。主通道由中间放大器、延迟线、末级放大器组成，它对两个通道是公用的。

双线示波器采用双线示波管构成。双线示波管在一个玻璃壳内装有两个完全独立的电子枪和偏转系统，每个电子枪发出的电子束经加速聚焦后，通过―自己‖的偏转系统射于荧光屏上，相当于把两个示波管封装在一个玻璃壳内公用一个荧光屏，因而可以同时观察两个相互独立的信号波形。双线示波器内有两个相互无关的Y通道A和B，每个通道的组成与普通示波器相同。

4.17 计算下列波形的幅度和频率(经探头接入)： （1）V／div位于0.2档，t／div位于2μs档。 ① H＝2div， D＝3div

② H ＝5div， D ＝2div ． ③ H ＝3div， D ＝5div

解：① U＝2 div30.2V／div310＝4V T＝3 div32μs／div＝6μs

f＝1/T＝167KHz

20

② U＝5 div30.2V／div310＝10V T＝2 div32μs／div＝4μs

f＝1/T＝250KHz

③ U＝3 div30.2V／div310＝6V T＝5 div32μs／div＝10μs

f＝1/T＝100KHz

（2）V／div位于0.05档，t／div位于50μs档。 ① H ＝5div， D ＝6div ② H ＝4div， D ＝4div ③ H ＝2div， D ＝5div

解：① U＝5 div30.05V／div310＝2.5V T＝6 div350μs／div＝300μs

f＝1/T＝3.3KHz

② U＝4 div30.05V／div310＝2V T＝4 div350μs／div＝200μs

f＝1/T＝5KHz

③ U＝2 div30.05V／div310＝1V T＝5 div350μs／div＝250μs

f＝1/T＝4KHz

（3）V／div位于20档，t／div位于0.5s档。 ① H＝2div， D＝0.5div ② H=!div， D ＝1div ③ H =0.5div， D ＝2div

解：① U＝2 div320V／div310＝400V T＝0.5 div30.5s／div＝0.25s

f＝1/T＝4Hz

② U＝1 div320V／div310＝200V T＝1div30.5s／div＝0.5s

f＝1/T＝2Hz

③ U＝0.5div320V／div310＝100V T＝2 div30.5s／div＝1s

f＝1/T＝1Hz 4.18 有两个周期相同的正弦波，在屏幕上显示一个周期为6个div，两波形间相位间隔为如下值时，求两波形间的相位差。

（1）0.5 div （2）2 div （3）1 div （4）1.5 div （5）1.2 div （6）1.8 div 解：（1）φ＝0.53360°/6＝30° （2）φ＝23360°/6＝120° （3）φ＝13360°/6＝60° （4）φ＝1.53360°/6＝90° （5）φ＝1.23360°/6＝72° （6）φ＝1.83360°/6＝108° 4.19 取样示波器的非实时取样过程为什么能将高频信号变为低频信号？取样示波器能否观测单次性高频信号？

答：非实时取样过程对于输入信号进行跨周期采样，通过若干周期对波形的不同点的采样，经过保持延长后就将高频信号变成了低频信号。

取样示波器不能观测单次性高频信号，因为不能对其进行跨周期采样。 4.20 记忆示波管是怎样实现记忆波形的功能？记忆示波器能否观测单次性高频信号？ 答：记忆示波器的记忆功能是由记忆示波管完成的。将记忆信号存贮于示波管的栅网上，需要显示时，泛射枪发出的流均匀地近乎垂直地射向存储栅网，将栅网存储的波形在荧光屏上清晰地显示出来。

记忆示波器能观测单次性高频信号。

4.21 数字存贮示波器是怎样工作的？

21

答：数字存贮示波器采用数字电路，将输入信号先经过A／D变换器，将模拟波形变换成数字信息，存贮于数字存贮器中，需要显示时，再从存贮器中读出，通过D／A变换器，将数字信息变换成模拟波形显示在示波管上。

习 题 五

5.1 试述时间、频率测量在日常生活、工程技术、科学研究中有何实际意义？

答：人们在日常生活、工作中离不开计时，几点钟吃饭、何时上课、几时下班、火车何时开车都涉及到计时。

工程技术、科学研究中时间、频率测量更为重要，科学实验、邮电通信，人造卫星，宇宙飞船、航天飞机的导航定位控制，都要准确的测量时间与频率测量。

5.2 标准的时频如何提供给用户使用？

答：标准的时频提供给用户使用有两种方法：其一，称为本地比较法。就是用户把自己要校准的装置搬到拥有标准源的地方，或者由有标准源的主控室通过电缆把标准信号送到需要的地方，然后通过中间测试设备进行比对。其二，是发送—接收标准电磁波法。这里所说的标准电磁波，是指含有标准时频信息的电磁波。

5.3 与其他物理量的测量相比，时频测量具有哪些特点？ 答：（1）测量的精度高； （2）测量范围广

（3）频率的信息传输和处理比较容易并且精确度也很高。

5.4 简述计数式频率计测量频率的原理，说明这种测频方法测频有哪些测量误差？对一台位数有限的计数式频率计，是否可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差，提高测量精确度？

答：是根据频率的定义来测量频率的。若某一信号在T秒时间内重复变化了N次，则根据频率的定义，可知该信号的频率fx为：

fx＝N/T

测量误差主要有：±1误差：

?N11＝?＝? NNfxT标准时间误差：

?f?T＝－C TfC不可无限制地扩大闸门时间来减小±1误差，提高测量精确度。一台位数有限的计数式

频率计，闸门时间时间取得过大会使高位溢出丢掉。

5.5 用一台七位计数式频率计测量fx＝5MHz的信号频率，试分别计算当闸门时间为1s、0.1s和10ms时，由于―±1‖误差引起的相对误差。

解：闸门时间为1s时：

?N11－6＝?＝?＝?0.2?10 ?6NfxT5?10?1闸门时间为0.1s时：

?N11＝?＝?＝?0.2?10－5 ?6NfxT5?10?0.1 22

闸门时间为10ms时：

?N11－4 ＝?＝?＝?0.2?10?6－3NfxT5?10?10?105.6 用计数式频率计测量频率，闸门时间为1s时，计数器读数为5 400，这时的量化误

差为多大？如将被测信号倍频4倍，又把闸门时间扩大到5倍，此时的量化误差为多大？

解：（1）

?N11＝?＝?＝?1.85?10－4 NfxT5400?N11＝?＝?＝?9.29?10－6 NfxT4?5400?5－

（2）

5.7 用某计数式频率计测频率，已知晶振频率的相对误差为Δfc / fc＝±5×108，门控时间

T＝1s，求：

（1）测量fx＝10MHz时的相对误差；

（2）测量fx＝10kHz时的相对误差；并提出减小测量误差的方法。

解：（1）

?fx?f11＝?(c＋)＝?(?5?108＋)＝?1.5?10－7 6fxfcfxT10?10?1?fx?f11－4＝?(c＋)＝?(?5?108＋)＝?10 fxfcfxT10?103?1（2）

从Δfx / fx的表达式中可知，① 提高晶振频率的准确度可减少Δfc / fc的闸门时间误

差，② 扩大闸门时间T或倍频被测信号可减少±1误差。

5.8 用计数式频率计测信号的周期，晶振频率为10MHz，其相对误差Δfc / fc＝±5×108，周期倍乘开关置×100，求测量被测信号周期Tx＝10μs时的测量误差.。

－

解：

?Tx?f11?4＝?(c＋)＝?（?5?108＋）＝?10 ?66TxfcmfxTc100?10?10?10?105.9 某计数式频率计，测频率时闸门时间为1s，测周期时倍乘最大为× 10 000，晶振最

高频率为10MHz，求中界频率。

Kfc10000?10?106＝＝316KHz 解：f0＝nT15.10 用计数式频率计测量fx＝200Hz的信号频率，采用测频率(选闸门时间为 1s)和测

周期(选晶振周期Tc=0.1μs)两种测量方法。试比较这两种方法由于―±1误差‖所引起的相对误差。

解：测频率时：

?N11＝?＝?＝?5?10－3 NfxT200?1T?N＝?C＝＝?TC?fx＝?0.1?10－6?200＝?5?10－5 NTx23

测周期时：