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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