时间、频率测量及调制域分析

时间、频率测量及调制域分析第1页，课件共19页，创作于2023年2月第一节时间的原始基准和标准略第二节通用电子计数器一、概述

电子计数器：采用电子学方法测出在一定时间内脉冲数目，并显示测量结果的仪器。通用计数器：集测量频率、周期、时间间隔、频率比和计数等功能于一体。第2页，课件共19页，创作于2023年2月二、电子计数器测量频率和周期的基本原理

两种工作模式：⑴在某确定的时间内计算被测信号出现的个数；⑵在某未知时间内对已知周期的信号计数，进而确定该未知的时间。（一）电子计数器测频基本原理频率：周期信号每秒钟出现的次数。测频：对确定时间T内信号出现的次数N进行计数，则被测信号频率第3页，课件共19页，创作于2023年2月T－计数时间（闸门时间）；通常取1ms，10ms，0.1s，1s，10s等第4页，课件共19页，创作于2023年2月（二）电子计数器测周基本原理

测时间：在被测时段Tx内使计数器闸门开启，在这段时间内对已知周期为Ts的时标信号计数，若计数值为N，则被测时间段为NTs。测周期：闸门时间为被测周期Tx放大h倍，时标信号为石英振荡周期Tc变换得到的Ts第5页，课件共19页，创作于2023年2月三、电子计数器测频和测周的误差分析（一）电子计数器的测频误差fx＝N/T，fx的误差是N的误差与T的误差的合成。1计数误差（±1误差）第6页，课件共19页，创作于2023年2月2时基误差时基信号一般由石英振荡器产生，其误差的绝对值比计数误差小一个数量级左右。时基误差常用表示，fc为石英振荡器振荡频率。3测频的总相对误差第7页，课件共19页，创作于2023年2月（二）电子计数器的测周误差计数值N及标准信号周期Ts的误差会造成Tx的误差，这是测周的基本误差。此外，测周是用被测信号开启闸门，被测信号上的干扰可能会对开启闸门的时间造成误差，这称为触发误差。1基本误差第8页，课件共19页，创作于2023年2月2触发误差干扰信号叠加在被测信号上，引起触发误差。△T1与△T2代数合成△T1与△T2几何合成第9页，课件共19页，创作于2023年2月3采用周期倍乘后的测周总误差三部分：计数误差时标误差触发误差三部分合成总误差：第10页，课件共19页，创作于2023年2月四、通用计数器的其他功能（一）脉冲宽度的测量（二）测两路信号间时间及相位差第11页，课件共19页，创作于2023年2月（三）测量频率比f1——被测信号中较高频率f2——被测信号中较低频率N——计数值10n——对频率较低信号的周期倍乘率（四）累加计数第12页，课件共19页，创作于2023年2月五、通用计数器的主要技术指标和使用注意事项（一）主要技术指标1频率或时间测量范围2灵敏度3分辨力4动态范围5测量误差第13页，课件共19页，创作于2023年2月（二）使用注意事项1避免计数和显示值出错2使用前要预热3测试前进行仪器的自检4选择合适的闸门、时标和周期倍乘5减少信号中的干扰、毛刺和不稳定因素第14页，课件共19页，创作于2023年2月第三节计数器的改进和工作频率的扩展第四节调制域分析一、调制域的基本概念调制域分析中，自变量是时间，因变量是信号的频率。第15页，课件共19页，创作于2023年2月二、调制域分析仪的组成和工作原理

▼调制域分析仪要求显示在连续时间轴上频率的变化。

▼把时间连续地分为足够细的小段，求出各小段的平均频率，并给各小段加上时间标签。第16页，课件共19页，创作于2023年2月三、调制域分析仪的应用调制域分析仪可以观察信号频率随时间变化的情况、相位随时间变化的情况等，即用来分析信号的动态特性。（1）分析调频信号对调频信号分析：确定载波频率、调制信号波形、调制速率、调制后信号的频率变化范围等等。中心频率（载频）155.52MHz频率变化范围165KHz调频速率（调制信号频率）3kHz第17页，课件共19页，创作于2023年2月（2）信号抖动及其原因分析