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第1章 时频测量仪设计 1

1.1时频测量仪设计基础 1

1.1.1概述 1

1.1.2电子计数法测量频率 3

1.1.3电子计数法测量时间 8

1.1.4通用计数器 14

1.2低频数字式相位测量仪设计[2003年全国大学生电子设计竞赛（C题）] 19

1.2.1题目分析 20

1.2.2方案论证 21

1.2.3硬件设计 27

1.2.4软件设计 33

1.2.5性能测试 37

1.2.6设计改进 39

1.3数字频率计[2015年全国大学生电子设计竞赛（F题）（本科组）] 40

1.3.1题目分析 41

1.3.2方案论证 42

1.3.3理论分析与计算 44

1.3.4电路与程序设计 45

1.3.5测试方案与测试结果 47

1.3.6结论 49

1.4简易数字信号传输性能分析仪[2011年全国大学生电子设计竞赛（E题）] 49

1.4.1题目分析 51

1.4.2方案论证 52

1.4.3系统设计与实现 54

1.4.4测试方案及结果 61

第2章 电气参数测量仪设计 65

2.1电气参数测量仪设计基础 65

2.1.1概述 65

2.1.2模拟式直流电压的测量 66

2.1.3交流电压的测量 69

2.1.4数字电压表简介 82

2.1.5数字多用表 85

2.2积分式直流数字电压表[2007年全国大学生电子设计竞赛（G题）（高职高专组）] 89

2.2.1题目分析 90

2.2.2方案论证 91

2.2.3系统硬件与软件设计 92

2.2.4系统测试 95

第3章 时域测量仪设计 96

3.1时域测量仪设计基础 96

3.1.1时域测量引论 96

3.1.2示波管介绍 97

3.1.3波形显示原理 101

3.2简易数字存储示波器设计[2001年全国大学生电子设计竞赛（B题）] 109

3.2.1题目分析 110

3.2.2方案论证 111

3.2.3硬件设计 120

3.2.4系统测试 123

3.2.5结论 125

3.3数字示波器[2007年全国大学生电子设计竞赛（C题）（本科组）] 126

3.3.1题目分析 127

3.3.2系统方案 129

3.3.3理论分析与计算 132

3.3.4电路与程序设计 134

3.3.5测试方案与测试结果 139

第4章 元器件参数测量仪设计 142

4.1元器件参数测量仪设计基础 142

4.1.1概述 142

4.1.2电阻的测量 145

4.1.3电感、电容的测量 148

4.1.4晶体管特性图示仪 160

4.2简易电阻、电容和电感测量仪设计[1995年全国大学生电子设计竞赛（D题）] 162

4.2.1电阻、电容和电感测量原理 162

4.2.2系统设计 165

4.2.3测量系统误差的消除 170

4.3集成运算放大器参数测量仪设计[2005年全国大学生电子设计竞赛（B题）] 172

4.3.1集成运算放大器参数测量原理 174

4.3.2系统设计 176

4.3.3电路的抗干扰措施及调试 184

第5章 频域测量仪设计 187

5.1频域测量仪设计基础 187

5.1.1线性系统幅频特性的测量 187

5.1.2频谱分析仪概述 193

5.1.3外差式频谱分析仪 196

5.2简易频率特性测试仪[2013年全国大学生电子设计竞赛试题（E题）] 201

5.2.1题目分析 203

5.2.2方案论证 204

5.2.3理论分析与计算 205

5.2.4电路与程序设计 207

5.2.5测试方案与测试结果 210

5.3简易频谱分析仪设计[2005年全国大学生电子设计竞赛（C题）] 212

5.3.1题目分析 214

5.3.2方案论证 214

5.3.3系统组成及工作原理 216

5.3.4硬件设计 217

5.3.5软件设计 220

5.3.6测试结果 222

5.4音频信号分析仪[2007年全国大学生电子设计竞赛（A题）（本科组）] 223

5.4.1题目分析 224

5.4.2系统方案 226

5.4.3理论分析与计算 227

5.4.4电路与程序设计 230

5.4.5测试方案与测试结果 232

附录A 三角波、锯齿波及方波的傅里叶级数系数MATLAB仿真 234

5.5 80～100MHz频谱分析仪[2015年全国大学生电子设计竞赛（E题）（本科组）] 237

5.5.1题目分析 239

5.5.2系统方案 240

5.5.3理论分析与计算 241

5.5.4电路与程序设计 242

5.5.5测试方案与测试结果 247

5.6远程幅频特性测试仪[2017年全国大学生电子设计竞赛（H题）] 249

5.6.1题目分析 250

5.6.2系统方案论证与选择 252

5.6.3系统理论分析与硬件电路设计 253

5.6.4软件设计 257

5.6.5测试结果 258

5.6.6测试结果分析 259

第6章 数据域测试仪设计 260

6.1数据域测试仪设计基础 260

6.1.1数据域测试概述 260

6.1.2逻辑分析仪的组成原理 267

6.2简易逻辑分析仪设计[2003年全国大学生电子设计竞赛（D题）] 279

6.2.1题目分析 281

6.2.2方案论证 281

6.2.3系统设计与原理框图 282

6.2.4电路设计与说明 283

6.2.5软件设计 290

6.2.6系统测试 291

6.2.7结论 291

第7章 其他测量仪器 293

7.1直流电动机测速装置[2017年全国大学生电子设计竞赛（O题）（高职高专组）] 293

7.1.1题目分析 294

7.1.2系统方案 295

7.1.3系统理论分析与计算 296

7.1.4硬件电路与程序设计 296

7.2简易水情检测系统[2017全国大学生电子设计竞赛（P题）（高职高专组）] 299

7.2.1题目分析 301

7.2.2系统设计方案 305

7.2.3系统设计与论证 306

7.2.4电路与程序设计 307

7.2.5测试方法、结果及分析 308

7.3单相用电器分析监测装置[2017年全国大学生电子设计竞赛（K题）] 310

7.3.1题目分析 312

7.3.2系统方案 315

7.3.3理论分析与计算 315

7.3.4电路设计 316

7.3.5程序设计 318

7.3.6测试方案与测试结果 319

参考文献 320