時間與頻率測量技術(shù)-文庫吧
2025-04-22 19:20 本頁面
【正文】 的門控信號。只有在閘門開通時間 Ts內(nèi)，被計數(shù)的脈沖才能通過閘門，并由十進制電子計數(shù)器對計數(shù)脈沖計數(shù)，設(shè)計數(shù)值為 N，則 。即被測信號的頻率為 – Ts是門控時間（閘門時間），門控信號由晶振分頻而來； – Kf是分頻器的分頻系數(shù)； – fc為晶振的頻率。 xs TTN /?cfs TkNTNfx ??? 電子計數(shù)器的測頻原理實質(zhì)是： ? 以比較法為基礎(chǔ)，將被測信號的頻率fx和已知的時基信號頻率 fs相比，將相比的結(jié)果以數(shù)字的形式顯示出來。 Sx fNf ?? 例如 ： 閘門時間 Ts=1s，若計數(shù)值 N=10000，則顯示的 fx為“ 10000”Hz，或“ ”kHz。如閘門時間 Ts=，則計數(shù)值 N=1000，則顯示的 fx為 “ ”kHz。 請注意 ： 顯示結(jié)果的有效數(shù)字末位的意義，它 表示了頻率測量的分辨力 。 2．測頻方法的誤差分析 測頻的相對誤差為 SSfTTfNNf????????lnln? SSSSTTTNNNTN??????????)ln(l nlnln ）（ SSTTNN ???? 式中 f?—— 頻率測量的相對誤差； NN?—— 計數(shù)的相對誤差，也稱量化誤差； ssTT?—— 閘門開啟時間 的相對誤差。 （ 1 ） 量化誤差 量化誤差的極限范圍是 177。 １個字，簡稱“1?誤差?！? 圖圖 5 .4 量化誤差示意圖 ST 8 2 1 2 3 3 1 4 4 5 5 6 6 7 7 8 ( a ) ( b) ? 量化誤差的相對值為 ? 提高被測信號的頻率，或增大主門開啟時間，都可降低量化誤差的影響。 Sx TfNNN ?????? 11 式中 NN?—— 量化誤差的相對值，即 計數(shù)的相對誤差； xf—— 被測信號的頻率； ? 例 被測信號的頻率 fx1=10kHZ，fx2=100kHZ， 閘門時間分別設(shè)定為， 1s， 10s， 試分別計算量化誤差。 ? 練習(xí)：設(shè) fx=20MHz，選閘門時間 Ts=，則由于 177。 1誤差而產(chǎn)生的測頻誤差為？若 Ts增加為 1s，則測頻誤差為？ （ 2 ） 閘門開啟時間的誤差 晶振頻率為cf（周期為 TC）、分頻系數(shù)為常數(shù) k ，則 cSSfkfT ??1 式中 k —— 分頻系數(shù) ； cf—— 標(biāo)準(zhǔn)頻率。 求得閘門時間的相對誤差為 ccSSSSffTkkTTT????????? lnln ccccfffkkkfk??????????)ln(l n)ln(l n ccff??? 式中 ssTT?—— 閘門時間 的相對誤差； ccff?—— 標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。 （ 3）測頻公式誤差 ? 測頻的公式誤差為 ? 由于的符號可正可負，若按最壞情況考慮，可得電子計數(shù)器測量頻率的最大相對誤差計算公式為 ? 通常，要求標(biāo)準(zhǔn)頻率的準(zhǔn)確度比量化誤差的影響小一個數(shù)量級。因此，晶振頻率準(zhǔn)確度的影響可以忽略掉。 ccsxxxf f fTff f ??????? 1? ???????? ???????ccsxxxf ffTfff 1? （ 4）測頻計數(shù)誤差 ? 計數(shù)誤差是指在測量頻率時，由于被測信號中的干擾噪聲影響，使輸入信號經(jīng)觸發(fā)器整形后，形成的計數(shù)脈沖發(fā)生了錯誤而產(chǎn)生的誤差。 ? 如圖 （ a）、（ b） 所示。
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