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第1章 绪论1

1.1 电子测量概述1

1.1.1 测量及其重要意义1

1.1.2 电子测量的任务与内容1

1.1.3 电子测量的特点2

1.1.4 电子测量的方法3

1.2 电子测量仪器概述4

1.2.1 电子测量仪器的功能5

1.2.2 电子测量仪器的分类5

1.3 计量的基本概念6

1.3.1 计量6

1.3.2 单位制7

1.3.3 计量基准7

1.3.4 量值的传递与跟踪、检定与比对8

1.4 电子测量仪器的发展概况9

1.5 本课程任务10

本章小结11

思考题与习题12

第2章 误差与不确定度13

2.1 误差的概念与表示方法13

2.1.1 测量误差13

2.1.2 误差的表示方法14

2.1.3 误差的性质与分类16

2.1.4 基本术语18

2.2 随机误差19

2.2.1 定义与性质19

2.2.2 随机误差的统计处理21

2.2.3 有限次测值的算术平均值和标准差23

2.2.4 测量结果的置信度26

2.2.5 非等精度测量28

2.3 粗大误差31

2.3.1 莱特检验法31

2.3.2 格拉布斯检验法31

2.3.3 中位数检验法31

2.3.4 应用举例32

2.4 系统误差33

2.4.1 系统误差的产生原因33

2.4.2 系统误差的检查和判别34

2.4.3 削弱系统误差的基本方法36

2.4.4 重复性测量结果的数据处理38

2.5 误差的合成与分配40

2.5.1 测量误差的合成40

2.5.2 测量误差的分配43

2.5.3 最佳测量方案的选择45

2.6 测量不确定度46

2.6.1 测量不确定度概述46

2.6.2 标准不确定度的评定49

2.6.3 测量不确定度的合成52

2.6.4 扩展（展伸）不确定度55

2.6.5 不确定度的报告56

2.6.6 测量不确定度的应用与实例57

2.7 测量数据处理61

2.7.1 有效数字的处理61

2.7.2 测量数据的表示方法63

本章小结65

思考题与习题68

第3章 信号发生器71

3.1 信号发生器概述71

3.1.1 信号发生器的功用71

3.1.2 信号发生器的分类71

3.1.3 正弦信号发生器的性能指标73

3.2 模拟信号发生器76

3.2.1 低频信号发生器76

3.2.2 高频信号发生器78

3.2.3 脉冲信号发生器82

3.2.4 函数信号发生器84

3.2.5 噪声发生器85

3.3 合成信号发生器86

3.3.1 直接模拟频率合成法86

3.3.2 直接数字频率合成法88

3.3.3 间接合成法93

3.3.4 频率合成技术的进展98

3.4 射频合成信号发生器（数字调制信号源、矢量信号源）101

3.4.1 射频合成信号发生器基本原理101

3.4.2 实例1：AV1485数字调制信号发生器102

3.4.3 实例2：QF1484矢量信号发生器103

本章小结105

思考题与习题106

第4章 时频测量109

4.1 概述109

4.1.1 时频关系109

4.1.2 时频基准110

4.1.3 频率测量方法110

4.2 电子计数法测量频率111

4.2.1 电子计数法测频原理111

4.2.2 误差分析计算113

4.2.3 结论115

4.3 电子计数法测量时间116

4.3.1 电子计数法测量周期的原理116

4.3.2 电子计数器测量周期的误差分析116

4.3.3 中界频率119

4.3.4 时间间隔的测量120

4.4 通用计数器122

4.4.1 概述122

4.4.2 通用计数器的功能123

4.4.3 单片通用计数器124

4.5 电子计数器性能的改进126

4.5.1 多周期同步测频126

4.5.2 提高测时分辨率的办法127

4.5.3 微波计数器130

4.6 标准频率源的测量132

4.6.1 频率稳定度的定义133

4.6.2 长期频率稳定度的表征133

4.6.3 短期频率稳定度的表征134

4.6.4 标准频率源140

4.7 调制域测量140

4.7.1 调制域分析概述140

4.7.2 调制域分析的关键技术141

4.7.3 调制域分析仪的应用142

本章小结144

思考题与习题145

第5章 电压测量147

5.1 概述147

5.1.1 电压测量的重要性147

5.1.2 对电压测量的基本要求147

5.1.3 电压测量仪器的分类148

5.2 模拟式直流电压的测量148

5.2.1 三用表中的直流电流、电压测量148

5.2.2 直流电子电压表150

5.3 交流电压的测量151

5.3.1 交流电压的表征151

5.3.2 交流电压的测量153

5.3.3 高频电压的测量159

5.3.4 电平（分贝）的测量161

5.3.5 噪声的测量162

5.3.6 脉冲电压的测量163

5.4 数字电压表概述164

5.4.1 数字电压表的组成原理164

5.4.2 数字电压表的主要工作特性165

5.4.3 数字电压表的分类168

5.5 积分式A/D转换器168

5.5.1 双斜积分式A/D转换器168

5.5.2 脉冲调宽式A/D转换器原理174

5.5.3 压频（V/F）式A/D转换器原理176

5.5.4 ∑—△型A/D转换器178

5.5.5 积分式A/D转换器的发展180

5.6 比较式A/D转换器183

5.6.1 逐次逼近比较式A/D转换器183

5.6.2 余数循环比较式A/D转换器186

5.6.3 并联比较式A/D转换器（Flash A/D）187

5.6.4 分级型（流水线式）A/D转换器188

5.7 数字多用表190

5.7.1 交流—直流（AC—DC）转换器191

5.7.2 电流电压（I—V）转换器191

5.7.3 电阻—电压（R—V）转换器192

5.7.4 数字多用表的发展近况193

5.8 数字电压表的误差与干扰195

5.8.1 数字电压测量误差公式195

5.8.2 数字电压表主要部件误差分析196

5.8.3 数字电压测量的误差合成198

5.8.4 电压测量的干扰及其抑制技术199

本章小结205

思考题与习题206

第6章 时域测量209

6.1 时域测量引论209

6.1.1 示波器的功用209

6.1.2 示波器的分类209

6.1.3 示波器的组成210

6.2 示波管及波形显示原理211

6.2.1 示波管211

6.2.2 示波管波形显示原理213

6.3 平板显示技术216

6.3.1 平板显示技术概述216

6.3.2 液晶显示原理216

6.3.3 TFT LCD的工作原理217

6.4 模拟示波器217

6.4.1 模拟示波器的组成217

6.4.2 示波器的Y（垂直）通道218

6.4.3 示波器的X（水平）通道222

6.4.4 示波器的多波形显示226

6.4.5 模拟示波器的应用228

6.5 取样技术在示波器中的应用233

6.5.1 取样示波器的基本原理233

6.5.2 取样示波器的基本组成235

6.6 数字示波器236

6.6.1 数字示波器的组成原理236

6.6.2 信号的采集处理技术240

6.6.3 波形显示技术248

6.6.4 技术性能指标250

6.6.5 基本功能252

6.6.6 数字示波器的应用257

本章小结262

思考题与习题264

第7章 阻抗测量266

7.1 概述266

7.1.1 阻抗的定义与表示式266

7.1.2 阻抗元件R、L、C的基本特性266

7.1.3 阻抗的测量特点和方法268

7.2 电阻的测量269

7.2.1 伏安法269

7.2.2 三用表中的电阻挡269

7.2.3 电桥法272

7.3 电感、电容的测量273

7.3.1 电桥法273

7.3.2 谐振法（Q表）275

7.3.3 数字化方法278

本章小结284

思考题与习题284

第8章 频域测量286

8.1 线性系统幅频特性的测量286

8.1.1 静态频率特性测量：点频法286

8.1.2 动态频率特性测量：扫频法287

8.1.3 扫频仪举例1：BT—3型频率特性测试仪289

8.1.4 扫频仪举例2：SA1030数字式频率特性测试仪292

8.2 微波网络分析仪295

8.2.1 微波网络特性参数295

8.2.2 网络分析仪的组成297

8.2.3 微波自动网络分析仪299

8.3 频谱分析仪概述300

8.3.1 信号的时域与频域分析300

8.3.2 频谱仪的主要用途301

8.3.3 频谱仪原理分类302

8.3.4 频谱仪的工作原理302

8.4 扫频式频谱分析仪304

8.4.1 工作原理304

8.4.2 实例1：BP—1型频谱仪304

8.4.3 实例2：AV4032系列频谱仪306

8.5 实时频谱分析仪（RTSA）308

8.5.1 概述308

8.5.2 工作原理309

8.5.3 典型产品特性与应用311

8.6 频谱仪的主要技术特性312

8.6.1 选择性312

8.6.2 灵敏度315

8.6.3 动态范围315

8.6.4 典型产品简介与示例317

8.7 频谱仪的应用318

8.7.1 正弦信号的测量318

8.7.2 调幅信号的测量321

8.7.3 调频信号的测量323

8.7.4 脉冲调制信号的测量324

8.7.5 相位噪声的测量324

本章小结325

思考题与习题326

第9章 数据域测试327

9.1 数据域测试概述327

9.1.1 数据域的基本概念327

9.1.2 数据域测试的任务与故障模型328

9.1.3 数据域测试系统与仪器330

9.2 逻辑分析仪的组成原理334

9.2.1 逻辑分析仪的特点和分类334

9.2.2 逻辑分析仪的基本组成原理335

9.2.3 逻辑分析仪的触发方式335

9.2.4 逻辑分析仪的数据捕获和存储337

9.2.5 逻辑分析仪的显示339

9.2.6 逻辑分析仪的主要技术指标及发展趋势341

9.2.7 逻辑分析仪的应用343

9.3 可测试性设计345

9.3.1 概述345

9.3.2 扫描设计技术346

9.3.3 内建自测试技术348

9.3.4 边界扫描测试技术349

本章小结356

思考题与习题357

第10章 自动测试技术358

10.1 自动测试系统358

10.1.1 自动测试系统（CAT平台）的基本组成358

10.1.2 自动测试系统的发展概况359

10.2 智能仪器363

10.2.1 智能仪器的特点363

10.2.2 智能仪器的组成363

10.3 虚拟仪器365

10.3.1 虚拟仪器的基本概念和特点365

10.3.2 虚拟仪器的组成及关键技术366

10.3.3 基于不同仪器总线的虚拟仪器的比较367

10.3.4 虚拟仪器软件结构368

10.4 接口总线及信道369

10.4.1 测试系统中常用的接口总线及信道369

10.4.2 GPIB接口总线376

10.4.3 VXI总线379

10.4.4 LXI总线383

10.5 测试软件388

10.6 自动测试系统的集成390

10.6.1 自动测试系统集成的步骤390

10.6.2 实例1：导弹综合测试系统391

10.6.3 实例2：无人值守机房自动监测系统393

10.6.4 实例3：网络自动气象站395

本章小结397

思考题与习题398

附录A 正态分布在对称区间的积分表399

附录B t分布在对称区间的积分表400

附录C 电子测量仪器相关网址401

参考文献403