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第04章时间与频率的测量.ppt


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文档列表 文档介绍
第04章时间与频率的测量
第1页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
时间、频率的基本概念
◆时间有两个含义:
“时刻”:某个事件发生的瞬间;
“时间间隔”:某个时刻相对于另一开始时刻持续了:直接根据显示波形由X通道扫描速率得到周期,进而得到频率。
第10页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
数字测量原理
1、门控计数法测量原理
◆时间、频率量的特点
频率是单位时间内的周期个数,因此,对频率量的测量需确定一个取样时间T,在该时间内对被测信号的周期累加计数(若计数值为N),根据fx=N/T得到频率值。
时间是两个时刻之间的长度,为实现数字化测量,需将被测时间按尽可能小的时间单位(称为时标)进行量化,通过累计被测时间内所包含的时间单位数得到被测时间。
◆测量原理
将需累加计数的信号(频率测量时为被测信号,时间测量时为时标信号),由一个“闸门”(主门)控制,并由一个“门控”信号控制闸门的开启(计数允许)与关闭(计数停止),通过计数器计数得测量结果。
第11页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
图中,“与”逻辑门作为闸门,其门控信号为‘1’时闸门开启(允许计数),为‘0’时闸门关闭(停止计数)。
若A路为被测信号,闸门开启时间(称为“闸门时间”)即为采样时间,此时称为测频。
若B路为被测信号,闸门开启时间即为被测时间,此时称为测时间间隔(测周)。
门控计数法示意图
第12页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
2、通用计数器的基本组成
1)整形、放大电路用来实现脉冲变换;
2)门控电路的控制脉冲周期远大于另一路信号的周期;
3)采用测频法时,fA是被测信号,fB是机内时基信号;
采用测周法时, fB是被测信号, fA是机内时基信号。
第13页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
电子计数器的组成框图
数字显示器
寄存器
十进制
计数器
A通道
(放大、整形)
B通道
(放大、整形)


功能开关
闸门选择、周期倍乘
÷10
÷10
÷10
÷10
10s(×104)
1s(×103)
100ms
(×102)
10ms(×10)
1ms(×1)
时标选择
1
2
3
4
5
3
3
2
1
1
2
4
4
5
时基部分
×10
×10
÷10
÷10
÷10
1ms

10us
1us

10ns
控制时序电路
开门
锁存
复位
控制时序电路波形
电子计数器的组成原理和测量功能
1MHz
第15页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
电子计数器的测量功能
1)频率测量
原理:计数器严格按照 的定义实现频率测量。
其中,T为采样时间,N为T内的周期数。采样时间T预先由闸门时间Ts确定(对应时基频率为fs)。则
例如:闸门时间Ts=1s,若计数值N=10000,则显示的fx为10000Hz 。
通常电子计数器的闸门时间有5档:1ms、10ms、、1s和10s。
第16页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
测量速度与分辨力的矛盾:闸门时间Ts为频率测量的采样时间,Ts愈大,则测量时间愈长,计数值N愈大,分辨力愈高,但测量速度越慢。
TB
放大、整形
闸门
门控电路
计数
显示
A
fx
分频电路
时基Ts
原理框图
工作波形图
第17页,共42页,2022年,5月20日,13点44分,星期五
2)频率比的测量-测量两个信号的频率之比
◆原理:实际上,前述频率测量的比较测量原理就是一种频率比的测量:fx对fs的频率比。
据此,若要测量fA对fB的频率比(假设fA>fB),只要用fB的周期TB作为闸门,在TB时间内对fA作周期计数即可。
◆测量方法:
第18页,共42页,2

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  • 上传人卓小妹
  • 文件大小2.96 MB
  • 时间2022-08-12