江苏自考锁相与频率合成技术答案
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1.下列各项中不属于测量基本要素的是 ____ 。
A 、被测对象B 、测量仪器系统C 、测量误差D 、测量人员2. 下列不属于测量误差来源的是 ______ 。
A 、仪器误差和(环境)影响误差B 、满度误差和分贝误差C 、人身误差和测量对象变化误差D 、理论误差和方法误差3. 在通用计数器测量低频信号的频率时,采用测低频信号周期的方法,再计算其频率。
是为了______。
A.测量低频周期B.克服转换误差C.测量低频失真D.减小测频时的量化误差影响4. 用于电子计数器中的高精度晶体振荡器,通常采取了___措施A.精密稳压B.选择电路元件C.恒温或温补D.消除寄生振荡5. 欲测量一个标称频率的石英振荡器,要求测量准确度优于,选用的计数器标准频率准确度和闸门时间应为________。
A.,;B.,;C.,;D.,。
6. 设计数器直接测周的分辨力为1ms,若采用多周期测量法,欲将测周分辨力提高到1μs,应选择的“周期倍乘”为()。
A.10;B.102;C.103;D.104。
7. 用计数器测频的误差主要包括:______。
A. 量化误差、触发误差B. 量化误差、标准频率误差C. 触发误差、标准频率误差D. 量化误差、转换误差8. 下列哪种方法不能减小量化误差:______。
A. 测频时使用较高的时基频率;B. 测周时使用较高的时基频率. 采用多周期测量的方法;D. 采用平均法9. 用电子计数器测量某一频率为10KHz的信号,其信噪比为,利用下列哪种测量方案测量误差最小(已知计数器标准频率误差)_____。
A. 测频,闸门时间1S;B. 测周,时标 1nsC. 周期倍乘N=1000,时标1μs ;D. 周期倍乘N=10,时标0.1μs10. 若fx表示频率实际值,f0表示频率标称值,则频率准确度定义为______.(A)(B) (C) (D)11.交流电压的波峰因素Kp定义为____。
A:峰值/平均值B:有效值/平均值C:峰值/有效值D:平均值/峰值12. 波形因素为_____。
锁相环(PLL)频率合成调谐器调谐器俗称高频头,是对接收来的高频电视信号进行放大(选频放大)并通过内部的变频器把所接收到的各频道电视信号,变为一固定频率的图像中频(38MHz)和伴音中频以利于后续电路(声表面滤波器、中放等)对信号进行处理。
调谐器(高频头)原理:高频放大:把接收来的高频电视信号进行选频放大。
本机振荡器:产生始终高于高频电视信号图像载频38MHz的等幅载波,送往混频器。
混频器:把高频放大器送来的电视信号和本机振荡器送来的本振等幅波,进行混频产生38MHz的差拍信号(即所接收的中频电视信号)输出送往预中放及声表面滤波器。
结论:简单的说:只要改变本机振荡器的频率即可达到选台的目的)一、电压合成调谐器:早期彩色电视接收机大部分均采用电压合成高频调谐器,其调谐器的选台及波段切换均由CPU输出的控制电压来实现(L、H、U波段切换电压及调谐选台电压),其中调谐选台电压用来控制选频回路和本振回路的谐振频率,调谐选台电压的任何变化都将导致本机振荡器频率偏移,选台不准确、频偏、频漂。
为了保证本机振荡器频率频率稳定,必须加上AFT系统。
由于AFT系统中中放限幅调谐回路和移相网络一般由LC谐振回路构成,这个谐振回路是不稳定的,这就造成了高频调谐器本机振荡器频率不稳,也极易造成频偏、频漂。
二、频率合成调谐器1、频率合成的基本含义:是指用若干个单一频率的正弦波合成多个新的频率分量的方法(频率合成调谐器的本振频率是由晶振分频合成的)。
频率合成的方法有很多种。
下图为混频式频率合成器方框图以上图中除了三个基频外还有其“和频”及“差频”输出(还有各个频率的高次谐波输出)。
输出信号的频率稳定性由基准信号频率稳定性决定,而且输出信号频率误差等于各基准信号误差之和,因此要想减少误差除了要提高基准信号稳定度之外还应减少基准信号的个数。
2、锁相环频率合成器:其方框图类似于彩色电视接收机中的副载波恢复电路,只是在输入回路插入了一个基准信号分频器(代替色同步信号输入)而在反馈支路插入一个可编程分频器(代替900移相)。
第4章习题答案第四章习题四4-1 填空题(1) 所谓频率合成器就是利⽤⼀个晶体或⼏个晶体振荡器产⽣⼀系列或若⼲标准振荡信号。
其基本思想就是利⽤综合或合成⼿段,综合晶体振荡器的频率稳定度⾼、准确性⾼和LC 振荡器改变频率⽅便的优点,克服晶体点频⼯作点和LC 振荡器的频率稳定度、准确度不⾼的特点,⽽形成的频率合成技术。
(2) 在图4-1-3所⽰的直接频率合成器中,欲得到输出频率为76.2MHz,其开关A 选取的频率为 2 MHz ;开关B 应选取的频率为6 MHz ;开关C 应选取的频率为 7 MHz 。
(3) 频率合成器的主要性能指标有频率范围、频率间隔、频率稳定度、准确度、频谱纯度、频率转换时间等。
(4) ⼩数分频是通过可变分频和多次平均来实现的。
如要实现7.2的分频,(双模式中P /(P +1), P =7), 则在10个参考频率周期中,要 8 次除7和2 次除8。
如要实现5.31的⼩数分频(双模式中P /(P +1), P =5),则在100个参考周期中,要69 次除5和31 次除6。
4-2锁相环有哪⼏个基本组成部分,各起什么作⽤?解:锁相环是⼀个相位负反馈系统,其基本组成部分包括:鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)。
鉴相器完成输⼊与输出信号的相位⽐较,其输出反映它们之间的相位差。
低通滤波器⽤于滤出鉴相器输出中的⾼频成分和噪声。
压控振荡器实现对输⼊频率的跟踪,它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输⼊信号的相位差。
4-3 设⼀阶锁相环中正弦鉴相器的鉴相灵敏度为K d =2V/rad, VCO 的压控灵敏度为K V =2π×104 v s rad ?,VCO 的固有频率为ωv =2π×106 srad ,问: (1) 输⼊参考频率为ωr = 2π×1015×103 srad ,环路能否锁定? (2) 若能锁定,静态相位误差?e为多少?此时控制电压多⼤?(3) 环路的同步带是多少?解:(1)对⼀阶锁相环来说,没加LPF ,即F(j0)=1 (F(s)为开环增益) s rad K K K v d L /104102244?=??==ππs rad v r /1015210210015.12366??=?-??=-=?πππωωω⽽环路允许的最⼤VCO 输出最⼤变化量为s rad K L /10210422424max ?=??==?ππππω显然max ωω?(2) 控制电压V K V v c 5.11021015243==?=ππω由于d c V V = 静态相位误差rad K V d d e 75.025.1===? (3) 同步带s rad /104242max ?==πω4-4 在图E4.1所⽰的频率合成器中,若可变分频器的分频⽐M =760~860,试求输出频率的范围及相邻频率的间隔。
1: 电子计数器的测频误差包括____误差和____误差。
±1量化、标准频率2: 频率计除测频、测周外,扩展功能有测频率比、测时间间隔、测相位差、自检3: 在测量周期时的主要误差有:____ 和____ 。
通用计数器采用较小的____可以减小±1误差的影响。
量化误差、标准频率误差、频标4: 在测量周期时,为减少被测信号受到干扰造成的转换误差,电子计数器应采用多周期测量法。
5: 采用电子计数器测频时,当被计数频率一定时,____可以减小±1误差对测频误差的影响;当闸门时间一定时,____,则由±1误差产生的测频误差越大。
增大闸门时间、被计数频率越低6: 在进行频率比测量时,应将____的信号加在B通道,取出____(周期倍乘为1)作为计数的闸门信号,将____ 的信号加在A通道,作为被计数的脉冲。
频率较低、一个周期、频率较高;7: 一个信号源频率实际值和其标准值的相对偏差定义为____ , 而把信号源频率变化的不确定性定义为频率准确度、频率稳定度8: 在测量阿仑方差时,其采样方法与标准的偏差不同,它的两次相邻测量之间是连续的。
二、判断题:1: 一个频率源的频率稳定度愈高,则频率准确度也愈高。
(错)2: 当被测频率大于中界频率时,宜选用测周的方法;当被测频率小于中界频率时,宜选用测频的方法。
(错)3: 当计数器进行自校时,从理论上来说不存在±1个字的量化误差。
(对)4: 在测量低信噪比信号的周期时,计数器通常采用周期倍乘,这主要是为了克服±1误差的影响。
( 错) 5: 用计数器直接测周的误差主要有三项:即量化误差、触发误差以及标准频率误差。
(对)6: 使用模拟内插法和游标法不能从根本上来消除±1个字的量化误差。
(对)7: 标准频率的相对不确定度应该比±1误差引起的测频误差小一个量级。
(对)三、选择题:1、在通用计数器测量低频信号的频率时,采用倒数计数器是为了( D)A.测量低频周期B.克服转换误差C.测量低频失真D.减小测频时的量化误差影响2、用于电子计数器中的高精度晶体振荡器,通常采取了____措施。
3.3 已知可变频率振荡器频率f 1=2.4996~4.5000MHz ,固定频率振荡器频率f 2=2.5MHz ,若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器,试求其频率覆盖系数,若直接以f 1构成一信号发生器,其频率覆盖系数又为多少? 解:因为差频式信号发生器f 0= f 1-f 2所以输出频率范围为:400Hz ~2.0000MHz频率覆盖系数301055000Hz400MHz0000.2⨯===k如果直接以f 1构成一信号发生器,则其频率覆盖系数8.1.4996MHz2MHz5000.40≈='k3.4 简述高频信号发生器主要组成结构,并说明各组成部分的作用? 答:高频信号发生器主要组成结构图如下图所示:(1)主振级产生具有一定工作频率范围的正弦信号,是信号发生器的核心。
(2)缓冲级主要起阻抗变换作用,用来隔离调制级对主振级可能产生的不良影响,以保证主振级工作的稳定。
(3)调制级主要进行幅度调制和放大后输出,并保证一定的输出电平调节和输出阻抗。
(4)输出级进一步控制输出电压的幅度,使最小输出电压达到μV 数量级。
3.5 要求某高频信号发生器的输出频率f =8~60MHz ,已知其可变电容器的电容C 的变化范围为50pF~200pF ,请问该如何进行波段划分,且每个波段对应的电感应为多大?解:2502002121minmax maxmin min max ===C CLC LC f f k ==ππ 而5.7Hz80MHz6==∑k ,n k k =∑ 高频信号发生器原理框图输出443.3255.0875.08.1lg 5.7lg 9.0lg lg ≈====∑k k n由MHz 8pF2002121maxmin ==L LC f ππ=,所以H 979.10μ=L相邻波段的电感值满足:21k L L nn =-,所以可以计算得出 H 495.01μ=L H 124.02μ=L H 031.01μ=L3.8 简述各种类型的信号发生器的主振器的组成,并比较各自特点。