第三章 信号发生答案
电子测量与仪器课后习题解答
参考答案第一章习题解答1.1 解：测量是人类认识和改造世界的一种重要手段。
测量是通过实验方法对客观事物取得定量数据的过程。
其实测量和我们每个人都有着密切的联系，人们或多或少都对它有一定的了解。
关于测量的科学定义，可以从狭义和广义两个方面进行阐述。
狭义而言，测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。
广义而言，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。
例如，故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。
电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学互相结合的产物；也是在科学研究、生产和控制中，人们为了对被测对象所包含的信息进行定性分析、定量掌握所采取的一系列电子技术措施；是分析事物，做出有关判断和决策的依据。
在电子测量过程中，以电子技术理论为依据，以电子测量仪器为手段，对各种电量、电信号、电路特性和元器件参数进行测量，还可以通过传感器对各种非电量进行测量。
严格地讲，电子测量是指利用电子技术对电子学中有关物理量所进行的测量。
1.2 解：电子测量的范围十分广泛，从狭义上来看，对电子学中电的量值的测量是最基本、最直接的电子测量，其内容有以下几个方面：(1)电能量的测量，如测量电流、电压、功率等。
(2)电子元件和电路参数的测量，如测量电阻、电容、电感、品质因数及电子器件的其他参数等。
(3)电信号的特性和质量的测量，如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。
(4)基本电子电路特性的测量，如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。
(5)特性曲线的测量，如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。
1.3 解：精密度(δ)说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时，得到的测量结果的分散程度。
信号与系统王明泉第三章习题解答
（4）频域分析法分析系统；
（5）系统的无失真传输；
（6）理想低通滤波器；
（7）系统的物理可实现性；
3.3本章的内容摘要
3.3.1信号的正交分解
两个矢量 和 正交的条件是这两个矢量的点乘为零，即：
如果 和 为相互正交的单位矢量，则 和 就构成了一个二维矢量集，而且是二维空间的完备正交矢量集。也就是说，再也找不到另一个矢量 能满足 。在二维矢量空间中的任一矢量 可以精确地用两个正交矢量 和 的线性组合来表示，有
条件1：在一周期内，如果有间断点存在，则间断点的数目应是有限个。
条件2：在一周期内，极大值和极小值的数目应是有限个。
条件3:在一周期内，信号绝对可积，即
（5）周期信号频谱的特点
第一：离散性，此频谱由不连续的谱线组成，每一条谱线代表一个正弦分量，所以此谱称为不连续谱或离散谱。
第二：谐波性，此频谱的每一条谱线只能出现在基波频率 的整数倍频率上。
(a)周期、连续频谱； (b)周期、离散频谱；
(c)连续、非周期频谱； (d)离散、非周期频谱。
答案：(d)
题7、 的傅里叶变换为
答案：
分析：该题为典型信号的调制形式
题8、 的傅里叶变换为
答案：
分析：根据时移和频移性质即可获得
题9、已知信号 如图所示，且其傅里叶变换为
试确定：
(1)
(2)
(3)
解：
(1)将 向左平移一个单位得到
对于奇谐函数，满足 ，当 为偶数时， ， ；当 为奇数时， ， ，即半波像对称函数的傅里叶级数展开式中只含奇次谐波而不含偶次谐波项。
（4）周期信号傅里叶级数的近似与傅里叶级数的收敛性
一般来说，任意周期函数表示为傅里叶级数时需要无限多项才能完全逼近原函数。但在实际应用中，经常采用有限项级数来代替无限项级数。无穷项与有限项误差平方的平均值定义为均方误差，即 。式中， ， 。研究表明， 越大， 越小，当 时， 。
第3章--作业解答
（3）C1C2=10时， F A B
（4）C1C2=11时， F AB
试设计符合上述要求旳逻辑电路（器件不限）。
解：题目中要求控制信号对不同功能进行选择， 故选用数据选择器实现，分析设计要求，得到 逻辑体现式：
F C1C 2( A B ) C C1 2( AB ) C1C 2( A B ) C1C2( AB )
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
10
0
1
1
习题3.19 用8选1数据选择器设计一种组合逻
辑电路。该电路有3个输入逻辑变量A、B、C 和1个工作状态控制变量M。当M=0时电路实 现“意见一致”功能（A、B、C状态一致时输出 为1，不然输出为0），而M=1时电路实现“多 数表决”功能，即输出与A、B、C中多数旳状
B1B0 A1A0
00
01
11
10
00 1 0 0
0
B1 B0
01 1
10
0
A B0 1 11 1
1
11
10 1 1 0 1
A1 B1
A1 A0
A1 B0
F1 A1 B1 B1 B0 A1 A0 A1B0 A0 B1
（3）卡诺图化简函数，得到最简与或式
F1 A1 B1 B1 B0 A1 A0 A1B0 A0 B1
outp(0)<='1' WHEN inp="000" ELSE '0'; outp(1)<='1' WHEN inp="001" ELSE '0'; outp(2)<='1' WHEN inp="010" ELSE '0'; outp(3)<='1' WHEN inp="011" ELSE '0'; outp(4)<='1' WHEN inp="100" ELSE '0'; outp(5)<='1' WHEN inp="101" ELSE '0'; outp(6)<='1' WHEN inp="110" ELSE '0'; outp(7)<='1' WHEN inp="111" ELSE '0'; END behave;
信号与系统课后答案第三章作业答案
y(t) 1
t-1 t 0 1
2
t 0或t 3时 ， f (t) h(t) 0
0， t 0或t 3
f
(t)
h(t
)
t， 3
0 2t，
t 1 1 t
2
t 3， 2 t 3
3-11 试计算下列卷积： （1） u(t) * u(t)
解： u(t) * u(t) t u(t)d (t) 7
=
t u( )d =t u(t)
（2） etu(t) *e3tu(t)
（3） et *e3tu(t)
解： et *e3tu(t)= e t e3 u( )d
= et
e2 d
0
=
et [
1 2
e2t ]0=1 2 Nhomakorabeaet
（4） etu(t)*tu(t)
f (t) 1
h(t ) 1
O
12 t
1
O 1t
题图 3-9
①
0 t 1时 ， f (t) h(t) t ②
1 t 2时 ， f (t) h(t) 2 t (t 1) 3 2t ③
6
2 t 3时 ， f (t) h(t) [2 (t 1)] (1) t 3 ④
3-7 已知一个线性时不变系统的输入信号 f (t) 及单位冲激响应 h(t) 如题图 3-7
所示，求零状态响应 y f (t) 。
3
f (t)1
0
1
1
(a)
2t
h(t) 1 0
12 3 t
(b )
题图 3-7
过程控制系统与仪表习题答案---第三章
第3章习题(xítí)与思考题3-1 什么(shén me)是控制器的控制规律？控制器有哪些基本控制规律？解答(jiědá)：1）控制(kòngzhì)规律：是指控制器的输出(shūchū)信号与输入偏差信号之间的关系。
2）基本控制规律：位式控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和比例积分微分控制。
3-2 双位控制规律是怎样的？有何优缺点？解答：1）双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负，控制器的输出为最大或最小。
2）缺点：在位式控制模式下，被控变量持续地在设定值上下作等幅振荡，无法稳定在设定值上。
这是由于双位控制器只有两个特定的输出值，相应的控制阀也只有两个极限位置，总是过量调节所致。
3）优点：偏差在中间区内时，控制机构不动作，可以降低控制机构开关的频繁程度，延长控制器中运动部件的使用寿命。
3-3 比例控制为什么会产生余差？解答：产生余差的原因：比例控制器的输出信号y与输入偏差e之间成比例关系：为了克服扰动的影响，控制器必须要有控制作用，即其输出要有变化量，而对于比例控制来讲，只有在偏差不为零时，控制器的输出变化量才不为零，这说明比例控制会永远存在余差。
3-4 试写出积分控制规律的数学表达式。
为什么积分控制能消除余差？解答：1）积分控制作用的输出变化量y 是输入偏差e 的积分：2）当有偏差存在(c únz ài)时，输出信号将随时间增大（或减小）。
当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。
因而积分控制器组成控制系统可以到达无余差。
3-5 什么是积分(j īf ēn)时间？试述积分时间对控制过程的影响。
解答(ji ěd á)：1）⎰=edt T y 11 积分时间是控制器消除偏差的调整时间，只要有偏差存在，输出信号将随时间增大（或减小）。
只有(zh ǐy ǒu)当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第三章
第3章[题3.1] 分析图P3.1电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。
[解]BCAC AB Y BCAC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)(B 、C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。
[题3.2] 图P3.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。
[解]（1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。
3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++=（2）COMP=0、Z=0时，Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。
COMP =0、Z=0的真值表从略。
[题3.3] 用与非门设计四变量的多数表决电路。
当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。
[解] 题3.3的真值表如表A3.3所示，逻辑图如图A3.3所示。
ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++= BCD ACD ABC ABC +++=B C D A C D A B D A B C ⋅⋅⋅=[题3.4] 有一水箱由大、小两台泵M L 和M S 供水，如图P3.4所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A 、B 、C 。
水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C 点时水泵停止工作；水位低于C 点而高于B 点时M S 单独工作；水位低于B 点而高于A 点时M L 单独工作；水位低于A 点时M L 和M S 同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。
[解] 题3.4的真值表如表A3.4所示。
第三章习题解答
第三章习题与解答模拟信号的数字传输一、填空题：1、PAM信号的幅度连续，时间离散，它属于模拟 (模拟或数字)信号。
2、一路语音信号进行PCM数字编码，已知采样频率为8kHz，均匀量化为128等级，则一路数字话音信号传输速率为56kbit/s 。
3、一组7位的二进制符号最多可以表示128 个状态。
对26个英文字母进行编码时，需要 5 位二进制符号。
4、再生中继器主要由均衡放大、定时电路和识别再生三部分组成。
二、简答题和计算题1、已知一基带信号m(t)=cos2πt+2cos4πt,对其抽样，为了在接收端能不失真地从已抽样信号ms(t)中恢复m(t)，试问其抽样间隔应为多少？答：fs≥4Hz。
2、设模拟信号的频谱为0～4000Hz，如果抽样速率f S=6000Hz，画出抽样后样值序列的频谱。
这会产生什么噪声？合理的抽样速率应该多少？答：模拟信号频谱如图3-1(a)所示，则抽样后的频谱图为3-1(b)，这会产生折叠噪声，合理的抽样频率为8KHz。
3、非均匀量化和均匀量化有何区别？采用非均匀量化的目的是什么？答：均匀量化的特点是量化间隔相等，而非均匀量化是量化间隔不相等。
采用非均匀量化的目的是为了在相同码位时，小信号时信噪比也比较大。
4、已知取样脉冲的幅度为+137△，①试将其进行13折线A压扩律PCM编码；②求收端译码器的译码结果和量化误差；③写出对应的11位线性码。
答：PCM码：11000011，译码结果为+140△，量化误差3△，11位线性编码00010001000。
5、试求用13折线A压扩律编译码电路，接收到的码组为01010011，若最小量化电平为1mV，求译码器输出电压。
答：-312mV6、对频率范围为300∽3400HZ的模拟信号进行PCM编码，①求最小抽样频率f S②若按此抽样频率抽样后再采用均匀量化，量化电平数为64，求PCM信号的信息速率R b 答：6800Hz，40.8Kbps。
7、设简单增量调制系统的量化台阶σ=50mv ，抽样频率为32KHZ ，求当输入信号为800HZ 正弦波时，允许的最大振幅为多大？ 答：根据σf S ≥A Ω8、已知信号为f (t)=cos ω1t+cos2ω1t ，并用理想的低通滤波器来接收抽样后的信号， (1)试画出该信号的时间波形和频谱图；(2)确定最小抽样频率是多少？(3)画出抽样后的信号波形和频谱组成。
信号与系统第三章习题课3
（1） ℱ[ ]=
（2） ℱ[ ]-2ℱ[ ]
（3） ℱ[ ]-2ℱ[ ]
（4）
14．求图3-9所示梯形脉冲的傅里叶变换，并大致画出 情况下该脉冲的频谱图。
解：①利用线性性质
ℱ[ ]-ℱ[ ]
②利用时域卷积定理
令 ， ，其中
则
ℱ[ ]ℱ[ ]
③利用时域积分性质
令 则
另外，求得一阶导数后，也可直接利用积分性质求解：
（4）
（5）因为
8．试分别利用下列几种方法证明 。
（1）利用符号函数 ；
（2）利用矩形脉冲取极限 ；
（3）利用积分定理 ；
（4）利用单边指数函数取极限 。
证明：（1）略
（2）
（3）略
（4）
9．若 的傅里叶变换为
，如图3-7所示，求 并画图。
解：
10．已知信号 ， 的波形如图3-8(a)所示，若有信号 的波形如图3-8(b)所示。求 。
，
④当 时，
15．已知阶跃函数的傅里叶变换为 ；正弦、余弦函数的傅里叶变换为 ； 。求单边正弦 和单边余弦 的傅里叶变换。
解：同Biblioteka 可求：16．求 的傅里叶逆变换。
解： ，
另一种解法：
17．求信号 的傅氏变换。
解：信号周期为：
则 ，
18．信号 ，若对其进行冲激取样，求使频谱不发生混叠的最低取样频率 。
第三章习题
1．图3-1给出冲激序列 。求 的指数傅里叶级数和三角傅里叶级数。
解：
， ，因为偶函数
，上述
2．利用1题的结果求图3-2所示三角波 的三角傅里叶级数。
解：
①利用1题的结果求解：
令
则
，所以
计算机组成原理第三章课后题参考答案
第三章课后习题参考答案1．有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少个字节的信息（2）如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少芯片（3）需要多少位地址作芯片选择解：（1）∵ 220= 1M，∴该存储器能存储的信息为：1M×32/8=4MB （2）（1024K/512K）×（32/8）= 8（片）（3）需要1位地址作为芯片选择。
3．用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，要求：(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设DRAM芯片存储体结构为128行，每行为128×8个存储元。
如单元刷新间隔不超过2ms，存储器读/写周期为μS, CPU在1μS内至少要访问一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理两次刷新的最大时间间隔是多少对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少解：（1）组成64K×32位存储器需存储芯片数为N=（64K/16K）×（32位/8位）=16（片）每4片组成16K×32位的存储区，有A13-A0作为片内地址，用A15 A14经2：4译码器产生片选信号，逻辑框图如下所示：（2）根据已知条件，CPU在1us内至少访存一次，而整个存储器的平均读/写周期为，如果采用集中刷新，有64us的死时间，肯定不行；所以采用分散式刷新方式：设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列，按行刷新，刷新周期T=2ms，则分散式刷新的间隔时间为：t=2ms/128=(s) 取存储周期的整数倍s的整数倍)则两次刷新的最大时间间隔发生的示意图如下可见，两次刷新的最大时间间隔为tMAXt MAX＝×2－＝(μS)对全部存储单元刷新一遍所需时间为tRt R＝×128=64 (μS)4．有一个1024K×32位的存储器，由128K×8位DRAM芯片构成。
信号分析第三章答案
第三章习题参考解答3.1 求下列信号展开成傅里叶级数，并画出响应相应的幅频特性曲线。
解 (a) ⎰-=Ttjk dt et x Tk X 011)(1)(ωω⎰-=τω011dt AeTtjk 2121τωτωτk Sae T A k j -= )2(1Tπω=t jk k j k e e k Sa TA t x 11212)(ωωττωτ⋅=∴-∞-∞=∑3.1解 (b) ⎰-=Tt jk dt e t x Tk X 011)(1)(ωω⎰-=Tt jk dt te T A T011ω⎰--⋅=T t jk e td jk T A 012][11ωω ⎰-+-=T t jk dt e T jk Ak j A 02112ωωπkjA π2= )2(1T πω= ⎰=Tdt t x TX 0)(1)0(2A =∑∞≠-∞=+=∴)0(122)(k k t jk e kjA At x ωπ解 (c) ⎰-=Ttjk dt et x Tk X 011)(1)(ωωdt e TTtjk T T ωπ--⋅=⎰442cos1dt e e Tt k j t k j T T ][21111)1()1(44ωω+---+=⎰][)1(121][)1(1214)1(4)1(14)1(4)1(11111Tk j Tk j Tk j Tk j e ek j T e e k j T ωωωωωω++-----⋅+-⋅+--⋅=2)1sin()1(212)1sin()1(21ππππ--+++=k k k k π2)1(412)1(41-++=k Sa k Sa t jk k e k Sa k Sat x 1)2)1(2)1((41)(ωππ-++=∴∑∞-∞= )2(1T πω=解 (d) ⎰--=221)(1TT t jk n dt e t TF ωδT1=∑∞-∞==∴k tjk eTt x 11)(4ω3.2 求题图3.2所示信号的傅里叶变换。
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第三章 信号发生器思考题与习题3.1 信号发生器的常用分类方法有哪些？按照输出波形信号发生器可以分为哪些类？ 答：（1）按频率范围分类； （2）按输出波形分类；（3）按信号发生器的性能分类。
其中按照输出波形信号发生器可以分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。
非正弦信号发生器又可包括脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。
3.2 正弦信号发生器的主要技术指标有哪些？简述每个技术指标的含义？ 答：正弦信号发生器的主要技术指标有：（1）频率范围指信号发生器所产生信号的频率范围； （2）频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输出信号频率间的偏差； （3）频率稳定度频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小（4）失真度与频谱纯度通常用信号失真度来评价低频信号发生器输出信号波形接近正弦波的程度，对于高频信号发生器的失真度，常用频谱纯度来评价；（5）输出阻抗 （6）输出电平输出电平指的是输出信号幅度的有效范围； （7）调制特性是否能产生其他调制信号。
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 C LC LC f f k ＝＝ππ 而5.7Hz80MHz6＝=∑k ，n k k =∑ 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=LH 031.01μ=L高频信号发生器原理框图输出3.6 简述脉冲信号发生器的主要组成部分及主要技术指标？ 答：脉冲信号发生器的组成框图如下图所示：脉冲信号发生器具有如下主要技术指标：能输出同步脉冲及与同步脉冲有一定延迟时间的主脉冲；延迟时间可调；主脉冲的频率可调、脉宽可调、极性可切换，且具有良好的上升时间、下降时间，以及较小的上冲量。
3.7 简述各种不同类型的函数发生器特点及作用？ 答：（1）正弦式函数信号发生器它包括正弦振荡器、缓冲级、方波形成、积分器、放大器和输出级等部分。
（2）脉冲式函数信号发生器它包括脉冲发生器、施密特触发器、积分器和正弦波转换电路等部分。
3.8 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。
答：（1）低频信号发生器的主振器组成为：RC 文氏桥式振荡器，其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失真小和易于稳幅。
（2）高频信号发生器的主振器组成为：LC 三点式振荡电路，主振级的电路结构简单，输出功率不大，一般在几到几十毫瓦的范围内。
（3）脉冲信号发生器的主振器组成为：可采用自激多谐振荡器、晶体振荡器或锁相振荡器产生矩形波，也可将正弦振荡信号放大、限幅后输出，作为下级的触发信号。
对主振级输出波形的前、后沿等参数要求不很高，但要求波形的一致性要好，并具有足够的幅度。
3.9 XFG-7高频信号发生器的频率范围为f=100kHz~30MHz ，试问应划分几个波段？（为答案一致，设k=2.4） 解：而30000KHz10MHz3＝=∑k ，n k k =∑84.7334.0477.24.29.0lg 300lg 9.0lg lg ≈==⨯==∑k k n3.10 简述合成信号源的的各种频率合成方法及其优缺点。
答：合成信号源的的各种频率合成方法主要有模拟直接合成法，数字直接合成法和锁相环频率合成法。
模拟直接合成法特点：虽然转换速度快（μs 量级），但是由于电路复杂，难以集成化，因此其发展受到一定限制。
数字直接合成法：基于大规模集成电路和计算机技术，尤其适用于函数波形和任意波形的脉冲信号发生器的基本组成信号源，将进一步得到发展。
但目前有关芯片的速度还跟不上高频信号的需要，利用DDS 专用芯片仅能产生100MHz 量级正弦波，其相位累加器可达32位，在基准时钟为100MHz 时输出频率分辨力可达0.023Hz ，可贵的是这一优良性能在其它合成方法中是难以达到的。
锁相环频率合成法：虽然转换速度慢（ms 量级），但其输出信号频率可达超高频频段甚至微波、输出信号频谱纯度高、输出信号的频率分辨力取决于分频系数N ，尤其在采用小数分频技术以后，频率分辨力大力提高。
3.11 简述直接数字频率合成原理，试设计一个利用微处理器产生任意波形发生器的方案，并讨论如何提高任意波形的频率？答：在存储器里存储任意波形的数字量，通过微处理器以一定的时间间隔读取数据，并送D/A 转换器进行转换，并将电压信号送滤波器进行滤波，一直以相同的转换时间间隔取下一个数进行转换，这样就可得到任意波形发生器。
提高任意波形频率的方法有：（1）减小读取时间间隔，并采用转换速度较快的D/A 转换器； （2）采用读取时间短的存储器； （3）一个周期转换的点数减小。
3.12有一频率合成器如图3.37所示，求： （1）f 0的表达式； （2）f 0的范围；（3）最小步进频率。
解：由图可知：（1）3011f f f N -=232100N f f =图3.37 题3.12图所以10022110f N f N f += （2）1000~5601=N6000~50002=NMHz KHz KHzKHz f f f 650.556501001500010560100500056021m in 0==⨯+⨯=+= MHz KHz KHzKHz f f f 060.1010060100160001010001006000100021m ax 0==⨯+⨯=+= （3）因为N1和N2均可改变，但f0表达式中，N2的系数小，所以N2变化1得到的f0的变化最小，即f0的最小步进频率为Hz KHzf f 10100110020===∆ 3.13 计算下图所示锁相环的输出频率范围及步进频率。
解：（a ）m f n f r 0=，所以nmf f r =0，步进max n f r（b ）10N f f P f rH r -=，所以rH r f PNf f +=1，步进max P f r （c ）设VCO1输出频率为f 1，则111N f f r =，111N f f r =，（b） 图3.38 题3.13图（c ）2022110N f f N f r =+，2211222112221010)10()10(N f Nf N f N N f N f N f f r r r r r +=+=+= )1000~720(10010)1100~1000(10kHz kHz f +=MHzkHz kHz f L1.7272010010100010=⨯+⨯=MHz kHz kHz f H 11.100100010010110010=⨯+⨯=步进Hz kHz 1001011=⨯ 3.14 利用一片D/A 转换器和一片RAM 为主要部件，试设计一个正弦波发生器，如果要求波形点数1000点，（D/A1：10b ；D/A2：8 b ；RAM ：8K 字节）。
（1）画出电路原理图（包括其它必要的硬件电路）及其与微处理器的连接； （2）根据要求确定D/A 转换器的位数；（3）若读取一个数据到D/A 转换完一个数据的时间最短为10μs ，那么该信号发生器产生的最高频率为多少？（4）若要提高输出频率，可以采取哪些措施？ 解：（1）电路原理图如下图所示：（2）因为要显示的波形点数为1000点，而RAM 容量为8K 字节，b 192.8100010248=⨯所以D/A 位数为8位。
（3）由题意两个数据之间的时间间隔为10μs ，一个周期1000个点，所以T ＝10μs ×1000＝0.01s ，即f ＝100Hz（4）提高输出频率的措施有：采用存取速度快的存储器，采用转换速度快的D/A ，减少一个周期波形的点数。
3.15 AD9850 DDS 中如果时钟频率f c =125MHz ，相位累加器宽度N =32位，频率控制字k=0100000H ，这时输出频率为多少？解：k=0100000H ，所以A 20＝1，因为DDS ：L 图3.39 题3.16图 R i Hz MHz A f A f A f A f A f f c c c c c out 578125.30517212522222122012032131302311===++⋅⋅⋅++=30.518KHz =3.16 高频信号源输出等效电路如图3.39所示。
问信号源输出幅度指示刻度是什么值？当R H =R i ；R H =∞；R H ≠R i 三种情况下，输出电压各为多大？将此信号源直接加到示波器上校验幅度，结果将会如何？解：信号源输出幅度指示刻度是在匹配负载的条件下按照正弦波的有效值标定的。
当R H =R i 时：此时输出阻抗匹配，输出电压为正弦波的有效值；当R H =∞时：输出阻抗不匹配，由于R H =∞，所以输出电压为匹配条件下的两倍；当R H ≠R i 时：输出阻抗不匹配，输出电压将不准确，当R H >R i 时，输出电压偏大，当R H <R i 时，输出电压偏小。
如果利用示波器校验幅度，那么指示结果将偏大，因为示波器输入阻抗大于信号源输出阻抗。