頻率計數器功能是根據其應用設計的。 頻率計數器最常見的應用是確定發射機和接收機的特性。 發射機的頻率必須經過驗證和校準,以滿足相關規則和法規的要求。 頻率計數器測量輸出頻率和一些關鍵的內部頻率點。
如今,隨著測試技術的飛速發展,頻率計數器功能也在不斷完善和豐富,以滿足不同測試領域的需求。 面對不同功能、不同規格的儀器,工程師需要根據自身需求選擇符合自己需求的儀器,從而為測試工作帶來最大的效率。
SYN5636高精度通用計數器在國外的基礎上,新增了時間間隔、脈寬、上公升時間、下降時間、占空比、相位等測量功能,並具有強大的數學和統計功能,包括平均值、標準差、最大值、最小值、峰峰值、累計計數、艾倫方差、頻率偏差、瞬時晝夜偏差、趨勢圖和直方圖等功能。
最早的頻率計數器被設計用於計算某些需要計數的東西。 在計數器發明之前,頻率測量是用頻率計完成的。 頻率計數器是最早以數字方式對訊號引數進行精確測量的儀器之一。
頻率計數器的主要指標是測量範圍、測量功能、精度和穩定性,這也是確定高低的主要依據。 隨著電子測試技術的發展,頻率計數器也越來越成熟。 目前,頻率計數器可以輕鬆測量射頻和微波頻段的訊號。 除頻率測量外,大多數頻率計數器還結合了以下功能:頻率比、時間間隔、週期、上公升和下降時間、相位、占空比、正負脈衝寬度、總和、峰值電壓和時間間隔平均。 頻率計功能擴充套件的最高階別是調製域分析儀功能的整合。
SYN5636高精度通用計數器
本文從頻率計數器的基本功能入手,對測量引數進行介紹:
頻率計數器測量功能
1.頻率測量。
頻率表示波形在單位時間內振動的次數,是週期的倒數,頻率是最基本的測量引數。
根據頻率範圍的不同,頻率計數器可分為通用頻率計數器和微波頻率計數器兩大類。 前者的測量範圍一般在1GHz以下; 微波頻率計數器提供從DC到10GHz的高效能頻率測量,覆蓋整個射頻和微波頻段。 高頻測量是頻率計數器的獨特優勢,這是普通示波器難以實現的。 頻率測量非常簡單,將訊號連線到頻率計數器輸入,然後調整功能鍵進行頻率測量,螢幕上會顯示當前頻率值。 單頻率測量只需要乙個輸入通道。
2.週期(t)。
週期是波形振動一次所需的時間,是頻率的倒數,大多數頻率計數器都提供此功能。 訊號週期的測量與頻率測量基本相似。
SYN5636高精度通用計數器
3.頻率比(f1 f2)。
頻率比是兩個頻率的比較,可用於測試倍頻器或預位移計算器(分頻器)的效能。 在許多儀器系統中,兩個頻率的比率比兩個獨立的頻率值更有意義。 例如,在比率式電容式感測器的開發中,工程師關注兩個訊號的頻率比。 在這種情況下,可以使用頻率計數器頻率比功能直觀快速地顯示兩個輸入訊號的頻率比。 它消除了測量兩個訊號的頻率然後自行計算的不便。 此功能要求頻率計數器至少具有兩個通道。 如果有三個輸入訊號,則可以測量任意兩個訊號的頻率比。
4.時間間隔。
時間間隔測量開始訊號和結束訊號之間經過的時間。 如圖 3 所示,起始訊號通常饋入乙個通道 A,而結束訊號通常饋入另乙個通道 B,這一特徵通常稱為世界間隔 A 到 B。 測量通常以 100 ns 或更高的解像度進行,有時低至皮秒 (10-12) 水平。
高解像度時間間隔測量在時間和頻率傳輸與測量、航空航天、雷達定位、雷射測距等領域發揮著非常重要的作用。 此功能還要求頻率計數器至少具有兩個通道。
5.相位差。
相位差又稱相移,是指頻率相等的兩個訊號的相位差,表示兩個訊號之間的時間提前或滯後關係。
6.上公升和下降時間。
上公升時間通常定義為訊號從穩態最大值的 10 變為 90 所需的時間,同樣,下降時間對應於訊號從穩態最大值的 90 變為 10 所需的時間。 上公升、下降時間和脈衝持續時間在數位電路測量中特別有用。 如果上公升和下降時間的觸發點已知,則可以根據測得的上公升和下降時間顯示壓擺率 (v s) 計算。
7.脈衝寬度。
脈衝寬度、脈衝幅度和脈衝形狀是脈衝訊號的主要引數。 脈衝寬度通常是脈衝幅值為50的前後兩點之間的時間差。 如圖3所示,脈衝寬度用於表示脈衝能量作用的持續時間。 頻率計數器通常能夠測量正脈衝和負脈衝寬度。
8. 占空比。
占空比是訊號高低的時間與訊號總時間的比值,也可以表示為單個脈衝寬度與週期的比例。 在圖3中,正脈衝的寬度與週期的比值為42,即占空比為42。 方波訊號的占空比為50。 在所有其他條件相同的情況下,占空比越大,訊號攜帶的能量就越高。
SYN5636高精度通用計數器
9.累計統計。
累積是事件的簡單計數。 它適用於需要數位化結果的電子或物理事件計數或自動測試。 計數器相加並顯示閘電路開啟時的事件數。 在某些情況下,此功能稱為累積計數。
10.時間間隔測量功能。
時間間隔測量是特定“開始”事件和“結束”事件之間的時間差的測量。 時間間隔測量可用於測量電路延遲、雷達脈衝間隔、粒子飛行時間、電纜長度、脈衝週期、脈衝寬度、上公升時間、相位差等。
11.邊緣測試功能。
當訊號發生變化時,我們通常需要將該變化檢測為其他事件的觸發因素。 根據檢測到的訊號所屬的時鐘域,邊沿檢測可分為同步邊沿檢測和非同步同步檢測。 同步邊沿檢測意味著輸入訊號來自同一時鐘域; 非同步邊沿檢測是指輸入訊號來自不同的時鐘域。
頻率計數器應用
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