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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37

2.5 误差的合成与分配38

2.5.1 测量误差的合成39

2.5.2 测量误差的分配42

2.5.3 最佳测量方案的选择44

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48

2.6.3 测量不确定度的合成51

2.6.4 扩展不确定度54

2.6.5 不确定度的报告55

2.6.6 测量不确定度的应用与实例56

2.7 测量数据处理60

2.7.1 有效数字的处理60

2.7.2 测量数据的表示方法62

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85

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87

3.3.3 间接合成法93

3.3.4 频率合成技术的进展97

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120

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125

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145

思考题与习题146

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160

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169

5.5.1 双斜积分式A/D转换器169

5.5.2 脉冲调宽式A/D转换器原理175

5.5.3 压频（V/F）式A/D转换器原理177

5.5.4 ∑-△型A/D转换器179

5.5.5 积分式A/D转换器的发展181

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184

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转换器）188

5.6.4 分级型（流水线式）A/D转换器189

5.7 数字多用表191

5.7.1 交流—直流（AC—DC）转换器192

5.7.2 电流—电压（I—V）转换器192

5.7.3 电阻—电压（R—V）转换器193

5.7.4 数字多用表的发展近况194

5.8 数字电压表的误差与干扰196

5.8.1 数字电压测量误差公式196

5.8.2 数字电压表主要部件误差分析197

5.8.3 数字电压测量的误差合成199

5.8.4 电压测量的干扰及其抑制技术200

本章小结206

思考题与习题207

第6章 时域测量210

6.1 时域测量引论210

6.1.1 示波器的功用210

6.1.2 示波器的分类210

6.1.3 示波器的组成211

6.2 示波管及波形显示原理212

6.2.1 示波管212

6.2.2 示波管波形显示原理214

6.3 平板显示技术217

6.3.1 平板显示技术概述217

6.3.2 液晶显示原理218

6.3.3 TFT LCD的工作原理218

6.4 模拟示波器219

6.4.1 模拟示波器的组成219

6.4.2 示波器的Y（垂直）通道219

6.4.3 示波器的X（水平）通道223

6.4.4 示波器的多波形显示227

6.4.5 模拟示波器的应用229

6.5 取样技术在示波器中的应用234

6.5.1 取样示波器的基本原理235

6.5.2 取样示波器的基本组成236

6.6 数字示波器237

6.6.1 数字示波器的组成原理238

6.6.2 信号的采集处理技术241

6.6.3 波形显示技术250

6.6.4 技术性能指标252

6.6.5 基本功能253

6.6.6 数字示波器的应用258

本章小结264

思考题与习题265

第7章 阻抗测量268

7.1 概述268

7.1.1 阻抗的定义与表示式268

7.1.2 阻抗元件R、L、C的基本特性268

7.1.3 阻抗的测量特点和方法270

7.2 电阻的测量271

7.2.1 伏安法271

7.2.2 三用表中的电阻挡271

7.2.3 电桥法274

7.3 电感、电容的测量275

7.3.1 电桥法275

7.3.2 谐振法（Q表）277

7.3.3 数字化方法280

本章小结286

思考题与习题287

第8章 频域测量288

8.1 线性系统幅频特性的测量288

8.1.1 静态频率特性测量：点频法288

8.1.2 动态频率特性测量：扫频法289

8.1.3 扫频仪举例1：BT—3型频率特性测试仪291

8.1.4 扫频仪举例2：SA1030数字式频率特性测试仪294

8.2 微波网络分析仪297

8.2.1 微波网络特性参数297

8.2.2 网络分析仪的组成299

8.2.3 微波自动网络分析仪301

8.3 频谱分析仪概述302

8.3.1 信号的时域与频域分析302

8.3.2 频谱仪的主要用途303

8.3.3 频谱仪原理分类304

8.3.4 频谱仪的工作原理304

8.4 扫频式频谱分析仪306

8.4.1 工作原理306

8.4.2 实例1：BP—1型频谱仪306

8.4.3 实例2：AV4032系列频谱仪308

8.5 实时频谱分析仪（RTSA）310

8.5.1 概述310

8.5.2 工作原理311

8.5.3 典型产品特性与应用313

8.6 频谱仪的主要技术特性314

8.6.1 选择性314

8.6.2 灵敏度317

8.6.3 动态范围317

8.6.4 典型产品简介与示例319

8.7 频谱仪的应用320

8.7.1 正弦信号的测量320

8.7.2 调幅信号的测量323

8.7.3 调频信号的测量325

8.7.4 脉冲调制信号的测量326

8.7.5 相位噪声的测量326

本章小结327

思考题与习题328

第9章 数据域测试329

9.1 数据域测试概述329

9.1.1 数据域的基本概念329

9.1.2 数据域测试的任务与故障模型330

9.1.3 数据域测试系统与仪器332

9.2 逻辑分析仪的组成原理336

9.2.1 逻辑分析仪的特点和分类336

9.2.2 逻辑分析仪的基本组成原理337

9.2.3 逻辑分析仪的触发方式337

9.2.4 逻辑分析仪的数据捕获和存储339

9.2.5 逻辑分析仪的显示341

9.2.6 逻辑分析仪的主要技术指标及发展趋势343

9.2.7 逻辑分析仪的应用345

9.3 可测试性设计347

9.3.1 概述347

9.3.2 扫描设计技术348

9.3.3 内建自测试技术350

9.3.4 边界扫描测试技术351

本章小结358

思考题与习题359

第10章 自动测试技术360

10.1 自动测试系统360

10.1.1 自动测试系统（CAT平台）的基本组成360

10.1.2 自动测试系统的发展概况361

10.2 智能仪器365

10.2.1 智能仪器的特点365

10.2.2 智能仪器的组成365

10.3 虚拟仪器367

10.3.1 虚拟仪器的基本概念和特点367

10.3.2 虚拟仪器的组成及关键技术368

10.3.3 基于不同仪器总线的虚拟仪器的比较369

10.3.4 虚拟仪器软件结构370

10.4 接口总线及信道371

10.4.1 测试系统中常用的接口总线及信道371

10.4.2 GPIB接口总线378

10.4.3 VXI总线381

10.4.4 LXI总线385

10.5 测试软件390

10.6 自动测试系统的集成392

10.6.1 自动测试系统集成的步骤392

10.6.2 实例1：导弹综合测试系统393

10.6.3 实例2：无人值守机房自动监测系统395

10.6.4 实例3：网络自动气象站397

本章小结399

思考题与习题400

附录A 正态分布在对称区间的积分表401

附录B t分布在对称区间的积分表402

附录C 电子测量仪器相关网址403

参考文献405