电子电路课程设计：题目F 数字频率计

2016年华南师范大学课程设计数字频率计

基本要求闸门时间为1s

(1)频率和周期测量功能

a．被测信号为正弦波，频率范围为1Hz～5MHz；

b．被测信号有效值电压范围为50mV～1V；

c．测量相对误差的绝对值不大于10-4。(2)测量数据刷新时间不大于2s，测量结果稳定，并能自动显示单位。须显示实验作者学号。发挥要求2．发挥部分(1)频率和周期测量时被测正弦信号的最小有效值电压为10mV。（2）被测信号为正弦波，频率范围为1Hz～20MHz；题目分析一、设计者特定背景知识的自查与准备

二、顶层要求的确认——要实现的测量功能以及测量精度。即明确“做什么”以及“做到何种程度”——即质量的要求：①测量功能：测频、测周期。②测频、测周期误差：≤0.1%；在顶层设计中应当明确的主要技术指标：①被测信号的频率范：1Hz～5MHz;误差≤0.1%(基本要求);1Hz～20MHz,误差≤0.1%（发挥要求）③闸门时间：1s；显示刷新时间在2s以内。至此，对该题“做什么”以及“做到何种程度”——即质量的要求也就明确了。

下一步工作就转向分析实现该频率计的各项要求所应当采用的测量方法。对各种数字化测频、测周法的±1误差进行比较:1.直接测量法

被测的fx越

低,测频±1误差越大;

被测的fx越高,测周±1误差越大;2.直接与间接测量相结合的方法

中界频率:

fm==

（1.7)

当fx≥

fm时,直接测频,间接测周;

当

fx≤

fm时,直接测周,间接测频.3.多周期同步测量法(倒数计数器法)

从根本上消除了±1误差,实现了等精度测量1.1.3测量方法的分析与比较技术指标测量功能：测频、测周期测量误差：0.1%被测信号频率范围：1Hz~10MHz闸门时间：1S数据刷新时间在2S以内调查研究，确定方案一，基本方法

1。测频法

2。测时法

3。混合法

4。等精度测量法测频法被测信号计数器主门闸门信号1S1SNN/T=N/1S=f

测周期法计数器主门被测信号TT时标信号toT=NtoN可间接测频混合法测量精确度=测量误差/测量结果测量误差=量化误差+系统误差量化误差俗称正负一误差，是一种原理性误差，是不可避免的。结果数字越大，量化所引起的误差越小对高频信号宜测频对低频信号宜测周期混合法选择一个中介频率，高于fm使用测频方法，低于fm时使用测周期方法。

需要对信号预测，并用控制电路加以控制。混合法等精度测量法等精度测量法同步测量等精度测量法K个周期只有一次±1误差，将测量误差降低了k倍多周期测量被测信号预制闸门同步闸门时标脉冲TxNATcNBNA=T/TxNB=T/TcNA/NB=Tc/Tx=fx/fcfx=fc•

NA/NB等精度测量法NA不存在±误差NB是NA个被测周期对fc的计数结果，只有一个±误差可以选取较高的fc使NB很大，因而在任何频段都可达到同样精度fx=fc•

NA/NB等精度测量法精度高，与频率源在同一数量级与频率高、低无关（等精度）属多周期同步测量，对频率测量要经换算（倒数计数器），电路控制复杂

方案的选择1.测量方法的选择选用多周期同步测量法2.实现技术的选择①