第五章 频率时间测量ppt课件

1、 第五章第五章 时间、频率测量时间、频率测量 及调制域分析及调制域分析NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.1 电子计数器测量频率电子计数器的测频原理电子计数器测频的最大 允许误差分析频率比的测量NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.1.1 电子计数器的测频原理TNf 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周 B输入输入闸门输出 测频测频测周外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆

2、控制 复零脉冲发生器 分频器 时基 发生器 门控双稳 触发器 fx 计数显示 控制逻辑电路 TTxTxTNNoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.1.1 电子计数器的测频原理cKTNTNfxTTNfx 计数脉冲 （信号产生） 分频器输出 （晶振 fc分频） 门控信号 主门输出 闸门时间应合理选择。小数点的定位小数点的定位闸门时间闸门时间 T=1s， 计数计数 N=100000； 那么那么闸门时间闸门时间 T=0.1s，计数，计数 N=10000； 那么那么KHzfx000.100KHzfx00.100NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.1.2

3、 电子计数器测频的最大 允许误差分析)(TTNNffxxNoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术1. 计数误差计数误差（1误差、量化误差）原因：原因： 量化误差的产生是不可避免的，是由于量化误差的产生是不可避免的，是由于 主门的开启时间与被测计数脉冲之间的时间主门的开启时间与被测计数脉冲之间的时间 关系不相关引起的。关系不相关引起的。1 NNoImageNoImage5 时间和频率的测量xfTNNN11计数误差计数值N越大时，量化相对误差就越小。当fx一定时，增大主门时间T，可以减小量化相对误差。主门时间一定，被测信号的频率愈高，量化相对误差就越小。NoImageNoIma

4、ge5 时间和频率的测量电子测量技术2. 时基误差标准频率误差） 时基误差大小主要由石英晶体 振荡器输出频率的准确度决定。NoImageNoImage5 时间和频率的测量设晶振频率为fc，分频系数为K，则主门时间为： ccfKKTTccffKT2ccffTT 时基误差在数值上等于晶振输出标准频率的相对误差，只是符号相反。NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术3. 测频最大允许误差)(TTNNffxx)1(ccfffTx)1(ccfffTffxxx提高晶振频率的准确度和稳定性，增大闸门时间。 减小最大允许误差的方法： 被测信号频率低时，不宜采用测频法直接测量频率，而应采用测

5、周期的方法间接测量频率。NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.2 电子计数器测量时间电子计数器测周的最大 允许误差分析电子计数器的测周原理时间间隔的测量NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.2.1 电子计数器的测周原理sNTTxNsTsNTTx cNKT 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周 闸门输出 外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 倍频器 分频器

6、 门控双稳 触发器 控制逻辑电路 计数显示 cT时标信号的周期A输入输入 B输入输入 sTxTxTfxxTNoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.2.2 电子计数器测周的最大 允许误差分析)(ssxNxxTTTTNNTT NNN1 cxsxKTTTT NxcTKTNN ccccffTTTTss m101VVTTnnxNNoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术)101(mnnccxcxxVVffTKTTT 周期较大的信号，应采用测周法测量。 周期较小的信号，应采用测频法测量。NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术)101(mnnc

7、cxcxxVVffTKTTT减小时标信号的周期Ts，即减小K值。 减小测周最大允许误差的方法： 提高晶振频率的准确度和稳定度。 利用周期倍乘法将主门时间由Tx扩大为hTx ）。)1(mnccxcxxVVhffhTKTTTNoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.2.3 时间间隔、相位差的测量T晶振 放大整形 主门 倍频器 分频器 计数 显示 控制 逻辑电路 门控双稳 起始 触发器 终止 触发器 触发器 触发器 A输入输入 B输入输入 C输入输入 S 触发沿选择触发沿选择 时标选择时标选择 1t2tsNTT N NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术t

8、rt晶振 放大整形 主门 倍频器 分频器 计数 显示 IT 控制 逻辑电路 门控双稳 起始 触发器 终止 触发器 触发器 触发器 A输入输入 B输入输入 C输入输入 S 触发沿选择触发沿选择 时标选择时标选择 1t2tN wt本节结束本节结束 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.2.4 频率比的测量BAABffTTN B输入输入 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周 闸门输出 测频测周测周外标 晶振 放大整形 主门 十进制计

9、数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 分频器 时标 产生器 门控双稳 触发器 计数显示 控制逻辑电路 fA放大整形 fB本节结束本节结束 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3 电子计数器电子计数器的发展概述电子计数器的分类电子计数器的主要技术性能指标电子计数器的组成NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.1 电子计数器的发展概述NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.2 电子计数器的分类1.通用计数器 2.频率计数器 3.计算计数器 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.

10、3.3 电子计数器的主要技术性能指标频率：上限和下限 周期：最大值和最小值 输入耦合方式：AC和DC 触发电平及可调范围 输入灵敏度 最大输入电压 输入阻抗：高阻和低阻 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术显示位数 显示时间可调） 显示方式：记忆和不记忆 输出时标信号的种类 输出数码的编码方式 输出电平 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.4 电子计数器的组成 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周

11、 A输入输入B输入输入闸门输出 测频测频测周测周外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 周期 倍乘器 时标 产生器 门控双稳 触发器 将被测信号进行放大、整形，使其变为标准脉冲。 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.4 电子计数器的组成 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周 A输入输入B输入输入闸门输出 测频测频测周测周外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整

12、形 记忆控制 复零脉冲发生器 周期 倍乘器 时标 产生器 门控双稳 触发器 在门控信号作用的有效期，允许计数脉冲通过进入计数器计数。 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.4 电子计数器的组成 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周 A输入输入B输入输入闸门输出 测频测频测周测周外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 周期 倍乘器 时标 产生器 门控双稳 触发器 用于产生各种时标

13、信号和门控信号。 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.4 电子计数器的组成 记忆控制 门控双稳触发器 复零脉冲 发生器 A 输入 放大整形 主门 十进制 计数器 显示器 闸门输出 外标 B 输入 时标 产生器 放大整形 测周 测频 晶振 周期 倍乘器 测周 A输入输入B输入输入闸门输出 测频测频测周测周外标 晶振 放大整形 主门 十进制计数器 显示器 放大整形 记忆控制 复零脉冲发生器 周期 倍乘器 时标 产生器 门控双稳 触发器 能产生各种控制信号去控制和协调计数器各单元工作，使整机按一定工作程序自动完成测量任务。 NoImageNoImage5 时间和频率的测量电子测量技术5.3.4 电子计数器的组成 记忆控制 门控双