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第1章 绪论 1

1.1 测量及其重要性 1

1.2 电子测量的任务及特点 1

1.2.1 电子测量的任务 1

1.2.2 电子测量的特点 2

1.3 常用电子测量仪器和电子测量方法的分类 2

1.3.1 常用电子测量仪器的分类 2

1.3.2 电子测量方法的分类 4

1.4 电子测量仪器的使用和电子测量的要求 4

1.4.1 电子测量仪器的功能 4

1.4.2 电子测量仪器按测量功能的分类 5

1.4.3 电子测量仪器的主要技术指标 6

1.5 电子测量仪器的发展及应用 6

1.5.1 电子测量仪器的发展概况 6

1.5.2 电子测量技术及仪器的应用 7

1.6 电子测量技术及仪器课程任务 8

1.6.1 课程的特点 8

1.6.2 课程的主要内容 8

1.6.3 学习本课程的要求 10

第2章 测量误差理论与数据处理 11

2.1 测量误差的基本概念 11

2.1.1 概述 11

2.1.2 测量误差的一般表示方法 11

2.1.3 测量误差的分类 12

2.1.4 测量精度及其与误差的关系 14

2.2 随机误差及统计处理 15

2.2.1 随机误差的统计特性 15

2.2.2 测量数据的正态分布与中心极限定理在误差分析中的应用 15

2.2.3 有限次测量数据的算术平均值和标准偏差 18

2.2.4 测量结果的置信度 20

2.2.5 极限误差的概念 24

2.2.6 用统计学方法剔除异常数据 25

2.2.7 测量结果的表示及其计算实例 26

2.3 系统误差及其处理 28

2.3.1 产生系统误差的原因 28

2.3.2 系统误差处理的一般方法 29

2.3.3 系统误差的检查 29

2.3.4 消除或减少系统误差的典型测量技术 31

2.4 测量误差的合成和分配 33

2.4.1 测量误差的合成 33

2.4.2 测量误差的分配 35

2.4.3 最佳测量方案的选择 36

2.5 测量数据处理及表示 37

2.5.1 概述 37

2.5.2 有效数字的处理 38

2.5.3 数据处理方法 39

2.5.4 测量数据的表示方法 41

2.5.5 测量结果的表示方法 43

2.6 测量不确定度及测量结果的表征 43

2.6.1 测量不确定度的概念 43

2.6.2 测量不确定度与测量误差的关系 44

2.6.3 测量不确定度的分类评定 44

2.6.4 测量不确定度的合成 46

2.6.5 测量不确定度计算及应用实例 47

本章小结 49

第3章 示波测试和测量技术 51

3.1 概述 51

3.2 示波测试的基本原理 51

3.2.1 普通示波管 51

3.2.2 波形显示原理 53

3.3 通用示波器 56

3.3.1 示波器概述 56

3.3.2 通用示波器 57

3.3.3 通用示波器的技术指标 66

3.3.4 通用示波器的选用原则 67

3.3.5 示波器的多波形显示 68

3.4 数字存储示波器 70

3.4.1 数字存储示波器的组成和工作原理 70

3.4.2 数字示波器的功能和工作特性 73

3.5 示波器的应用 75

3.5.1 示波器的基本测量方法 75

3.5.2 示波器的正确使用 78

3.6 Keysight InfiniiVision 3000T X系列示波器的性能及应用 81

3.6.1 概述 81

3.6.2 DSOX3104T数字存储示波器 81

3.6.3 MSOX3104T混合信号示波器 84

本章小结 85

第4章 时间频率测量 87

4.1 概述 87

4.1.1 无线电频率 87

4.1.2 时间与频率的关系 87

4.2 电子计数器的测量方法 88

4.2.1 频率和周期的测量方法 88

4.2.2 通用计数器测量频率和周期的主要误差 90

4.2.3 测量频率的新方法 92

4.2.4 安捷伦智能计数器 102

4.3 频率稳定度的特性及表征 103

4.3.1 频率源的频率不稳定的起因 103

4.3.2 频率稳定度特性的表征 104

4.4 频率稳定度的测量 107

4.4.1 时频测量和比对技术的三大要素 107

4.4.2 频率稳定度的时域测量方法 109

4.4.3 频率稳定度的频域测量方法 119

4.5 频率标准 122

4.5.1 晶体频标 122

4.5.2 原子频标 125

4.6 时间频率测量仪器 129

本章小结 131

第5章 电压测量技术 132

5.1 概述 132

5.2 电压测量仪器的分类 133

5.3 模拟式直流电压的测量 133

5.3.1 三用表直流电流和电压测量 133

5.3.2 直流电子电压表 136

5.3.3 三用表的正确使用 137

5.4 交流电压的测量 138

5.4.1 电压及其概念 138

5.4.2 电压表及其原理 139

5.4.3 高频电压的测量 147

5.4.4 噪声的测量 148

5.4.5 脉冲电压的测量 149

5.5 数字式电压表 150

5.5.1 概述 150

5.5.2 数字电压表的组成及工作原理 150

5.5.3 数字电压表的主要特性 154

5.5.4 数字交流毫伏表 157

5.6 数字多用表 158

5.6.1 概述 158

5.6.2 数字多用表里的转换器 159

5.6.3 数字多用表产品介绍 162

5.7 超高频毫伏表 163

本章小结 164

第6章 测量用的信号发生器 168

6.1 信号发生器及其分类 168

6.1.1 信号发生器的应用 168

6.1.2 信号发生器按频率范围分类 168

6.1.3 信号发生器按输出波形分类 169

6.2 正弦信号发生器的工作特性 169

6.2.1 频率特性 169

6.2.2 输出特性 171

6.2.3 调制特性 172

6.2.4 其他特性 173

6.3 通用信号发生器 173

6.3.1 低频信号发生器 173

6.3.2 高频信号发生器 175

6.3.3 脉冲信号发生器 176

6.3.4 噪声发生器 182

6.4 DDS合成信号发生器 183

6.4.1 概述 183

6.4.2 DDS基本工作原理 183

6.4.3 DDS的特点 185

6.4.4 DDS芯片及其应用 186

6.4.5 TFG2000系列DDS函数信号发生器 189

6.5 任意波形发生器 192

6.5.1 概述 192

6.5.2 任意波形发生器的常用技术指标 193

6.5.3 建立任意波形数据的常用方法 193

6.5.4 33250A函数发生器／任意波形发生器 194

6.6 频率合成信号发生器 195

6.6.1 实现频率合成的方法 195

6.6.2 锁相环的基本理论 201

6.6.3 锁相环路的基本特性及应用 205

6.6.4 集成锁相环频率合成器 208

6.6.5 频率合成信号发生器的工作特性 221

6.6.6 改善合成器信号频谱纯度和频率稳定度的措施 222

本章小结 224

第7章 非线性失真的测量 225

7.1 概述 225

7.2 非线性失真的测量方法 226

7.2.1 频谱分析法 226

7.2.2 非线性失真系数测量的基本原理 229

7.2.3 基波滤波器 230

7.3 失真度测量仪 232

7.3.1 概述 232

7.3.2 低失真度测量仪产品 233

7.3.3 失真度测量仪的使用 234

本章小结 236

第8章 调制系数的测量 237

8.1 概述 237

8.2 调幅波及其测量 237

8.2.1 已调幅波的基本特性 237

8.2.2 调幅系数的测量方法 238

8.3 调频波及其测量 239

8.3.1 已调频波的基本特性 239

8.3.2 频偏的测量方法 239

8.4 调制度测量仪 241

8.4.1 调制度测量仪的工作原理 241

8.4.2 调制度测量仪的产品 242

本章小结 245

第9章 频率特性的测量 246

9.1 线性系统频率特性的测量 246

9.1.1 正弦测量技术 246

9.1.2 扫频测量技术 246

9.1.3 测试网络的特性 247

9.1.4 网络的幅频特性 247

9.1.5 网络的相频特性 247

9.1.6 网络的阻抗特性 247

9.2 幅频特性测量方法 248

9.2.1 点频法测量幅频特性 248

9.2.2 扫频法测量幅频特性 248

9.2.3 脉冲法测量幅频特性 249

9.3 频率特性测试仪及应用 250

9.3.1 频率特性测试仪 250

9.3.2 数字频率特性测试仪应用 252

9.4 网络分析仪 266

9.4.1 网络分析仪的组成及工作原理 266

9.4.2 PXIe矢量网络分析仪 267

9.4.3 网络分析仪产品的型号与主要技术参数 270

本章小结 270

第10章 频谱分析仪 271

10.1 概述 271

10.1.1 频谱分析仪的主要用途 271

10.1.2 频谱分析仪的分类 272

10.1.3 频谱分析仪的工作原理 272

10.2 外差式频谱分析仪 274

10.2.1 外差式频谱分析仪的工作原理 274

10.2.2 实例 275

10.3 频谱分析仪的主要技术特性分析 276

10.3.1 选择性 276

10.3.2 影响分辨率的因素 278

10.4 频谱分析仪产品介绍 281

10.4.1 基础频谱分析仪（BSA）——N9320B射频频谱分析仪 281

10.4.2 改进型频谱分析仪——N9322C基础频谱分析仪（BSA） 283

本章小结 284

第11章 数据域测试仪 285

11.1 概述 285

11.2 数据域分析的基本概念 285

11.3 逻辑分析仪 286

11.4 逻辑分析仪的基本原理 287

11.4.1 逻辑分析仪的基本组成 287

11.4.2 逻辑分析仪的触发 287

11.4.3 逻辑分析仪的数据获取和存储 291

11.4.4 逻辑分析仪的显示 293

11.5 安捷伦16800系列便携式逻辑分析仪产品 295

11.5.1 概述 295

11.5.2 特性及功能 296

11.5.3 技术参数 297

本章小结 297

第12章 现代电子测量技术 299

12.1 概述 299

12.2 自动测试系统 299

12.2.1 自动测试系统的发展概况 299

12.2.2 自动测试系统的组成概述 301

12.3 智能仪器 302

12.3.1 概述 302

12.3.2 智能仪器的特点 302

12.3.3 智能仪器的组成 302

12.4 虚拟仪器 303

12.4.1 概述 303

12.4.2 虚拟仪器的一般结构 304

12.4.3 现代虚拟仪器的结构方式及其比较 305

本章小结 307

参考文献 309