第4章 時(shí)間頻率測(cè)量00

1、電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第1頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第2頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第3頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第4頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第5頁(yè)差頻法拍頻法示波法電橋法諧振法比較法直讀法李沙育圖形法測(cè)周期法模擬法頻率測(cè)量方法數(shù)字法電容充放電法電子計(jì)數(shù)器法電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第6頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第7頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第8頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第9頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第10頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第11頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第12頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第13頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第14頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第15頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第1

2、6頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第17頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第18頁(yè)A AG GC C放放大大器器溫溫度度控控制制隔隔離離放放大大器器加加熱熱器器傳傳感感器器輸輸出出頻頻率率調(diào)調(diào)整整晶晶體體電電路路絕絕熱熱層層電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第19頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第20頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第21頁(yè)f f x xM ML LI IC C012xffL C012xffLC電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第22頁(yè)R R3 3R R4 4R R1 1R R2 2C C1 1C C2 2f fx x1 2 1 2122xxfRRCCx1x2jjCC143211（R +）R （）R1R電子測(cè)量原理電子測(cè)量

3、原理第23頁(yè)312214RRCRCR1x22x110RCRC1212122xxfR R C C12xfRC電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第24頁(yè)xsfN f電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第25頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第26頁(yè)與與門(mén)門(mén)T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC C電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第27頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第28頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第29頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第30頁(yè)數(shù)字顯示器寄存器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 A通道(放大、整形)B 通 道 ( 放大、整形) 主 門(mén)功能開(kāi)關(guān)閘門(mén)選擇、周期倍乘 10 10 10 1010s(104)1s(103)100ms(102

4、)10ms(10)1ms(1) 時(shí)標(biāo)選擇12345332112445時(shí)基部分 10 10 10 10 101ms0.1ms10us1us0.1us10ns控制時(shí)序電路開(kāi)門(mén)鎖存復(fù)位控制時(shí)序電路波形電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第31頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第32頁(yè)序號(hào)計(jì)數(shù)端信號(hào)控制端信號(hào)測(cè)試功能計(jì)數(shù)結(jié)果1內(nèi)時(shí)鐘（T0）內(nèi)時(shí)鐘（T）自檢N=T/T02被測(cè)信號(hào)（fx）內(nèi)時(shí)鐘（T）測(cè)量頻率（A）fxN/T3內(nèi)時(shí)鐘（T0）被測(cè)周期（Tx）測(cè)量周期（B）TxNT04被測(cè)信號(hào)（fA）被測(cè)信號(hào)（fB）測(cè)量頻率比（A/B）fA/fB=N5內(nèi)時(shí)鐘（T0）被測(cè)信號(hào)相應(yīng)間隔tB-C測(cè)量時(shí)間間隔（A-B）tB-C=NT06

5、外輸入（TA）被測(cè)信號(hào)相應(yīng)間隔tB-C測(cè)量外控時(shí)間間隔B-CtB-C=NTA7外待測(cè)信號(hào)（Nx）手控或遙控累加計(jì)數(shù)（A）NxN8內(nèi)時(shí)鐘（秒信號(hào)）手控或遙控計(jì)時(shí) N（秒）電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第33頁(yè)與與門(mén)門(mén)T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC C電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第34頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第35頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第36頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第37頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第38頁(yè)準(zhǔn)備期準(zhǔn)備期 （ 復(fù)零，等待）復(fù)零，等待） 測(cè)量期測(cè)量期 （開(kāi)門(mén)，計(jì)數(shù)）（開(kāi)門(mén)，計(jì)數(shù)） 顯示期顯示期（關(guān)門(mén)，停止計(jì)數(shù)）（關(guān)門(mén)，停止計(jì)數(shù)）電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第39

6、頁(yè)TNfxssNfNfTxsxsf .TTTN電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第40頁(yè)TB放大、整形放大、整形閘閘門(mén)門(mén)門(mén)控電路門(mén)控電路計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)顯示顯示Afx分頻電路分頻電路時(shí)基時(shí)基Ts電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第41頁(yè)BAABTfNTf電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第42頁(yè)1 0ABfNf1010BAABTfNTf電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第43頁(yè)0 xTNT電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第44頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第45頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第46頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第47頁(yè)VBVc起始起始停止停止開(kāi)門(mén)時(shí)間開(kāi)門(mén)時(shí)間C(50%)B(50%)起始起始停止停止開(kāi)門(mén)時(shí)間開(kāi)門(mén)時(shí)間VBVcB(50%)C- (50

7、%)(50%) B B+ (50%) C +(50%) (50%) C(90%)閘門(mén)信號(hào)閘門(mén)信號(hào)關(guān)門(mén)信號(hào)關(guān)門(mén)信號(hào)開(kāi)門(mén)信號(hào)開(kāi)門(mén)信號(hào)B (10%)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第48頁(yè)221tt 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第49頁(yè)放 大 、放 大 、整形整形晶振晶振放 大 、放 大 、整形整形閘閘門(mén)門(mén)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器顯示顯示門(mén)控電路門(mén)控電路分頻電路分頻電路T0Tx0sTNT電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第50頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第51頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第52頁(yè)12xsNfTtt 12,sxxxTNTTttT 12(1)(1)xsxNTTttNT 1211sxTttNNT 12tt、12tt 電子測(cè)量原

8、理電子測(cè)量原理第53頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第54頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第55頁(yè)xsxsffNfNfN1N scscffffssxxTNT fT1xcxsxcfffT ff 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第56頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第57頁(yè)1xcxsxcfffT ff xsfTNNN11電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第58頁(yè)6610110111xxff電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第59頁(yè)00TTNNTTxxxcNkNT f0 xTN TccxxccxccTfTkkTT fTT ff 1NNN00TT0cTkT00ccccTTfTTf 0 xxxccTTT fNTkTk電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第60頁(yè)

9、ccxxccxccTfTkkTT fTT ff 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第61頁(yè)sxTNT0 xTNT0smmTTTT0msTTT01msfTT電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第62頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第63頁(yè)1TxxTTTsinxmxvVttanxBxvVdvdttannVTtan電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第64頁(yè)22)(12sin12cosmBxmBxmxBxmxvvxVVTVtVTtVdtdvtgBxta n2nxnmVTVTVBmVV12TT、22122xnnmTVTTTV電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第65頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第66頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第67頁(yè)NTxTs=10nTc

10、TcNffxfc/Nfc10110nnscfxcTTNTNTN電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第68頁(yè)10110nnscfxcTTNTNTN1fNN1ccfNTN觸觸發(fā)發(fā)器器主主門(mén)門(mén)I I時(shí)時(shí)鐘鐘f fc c計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器I I定定標(biāo)標(biāo)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器I II I主主門(mén)門(mén)I II I門(mén)門(mén)I II II I時(shí)時(shí)基基分分頻頻器器CTxTxcTNT預(yù)預(yù)置置到到1 10 05 5N NcfN10ncT電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第69頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第70頁(yè)0000 xxxxsNNNffTN TN電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第71頁(yè)12TT、12TT、12TT、12TT、電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第72頁(yè)10T

11、xT1T210TxTx1Tx10T2TxA1A1VnA2A2A9A9A10A1012xncxxcmcTVfkTmT fVfm 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第73頁(yè)輸輸入入信信號(hào)號(hào)起起始始終終止止時(shí)時(shí)鐘鐘脈脈沖沖xT1T0T2T電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第74頁(yè)01201200 xNNTTTTNk000TN0/k電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第75頁(yè)整整形形、門(mén)門(mén)控控C C恒恒流流源源1kT1T起起始始控控制制信信號(hào)號(hào)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第76頁(yè)1011 0 0 0NT2021000N TT 2021 0 0 0NT12x00)1000NNTN（00電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第77頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原

12、理第78頁(yè)起起始始脈脈沖沖停停止止脈脈沖沖輸輸入入信信號(hào)號(hào)開(kāi)開(kāi)門(mén)門(mén)脈脈沖沖（Q Q1 1）( (R R- -S S觸觸發(fā)發(fā)器器) )開(kāi)開(kāi)門(mén)門(mén)脈脈沖沖（Q Q2 2）( (D D觸觸發(fā)發(fā)器器) )主主時(shí)時(shí)鐘鐘（F F0 01 1）游游標(biāo)標(biāo)脈脈沖沖1 1（F F0 02 2）游游標(biāo)標(biāo)脈脈沖沖2 2（F F0 02 2）x01 12 23 34 45 56 67 78 89 96 6N N2 2= =6 6N N0 0= =8 8N N1 1= =4 4T T0 01 1T T0 02 2T T0 02 2符符合合點(diǎn)點(diǎn)2 2符符合合點(diǎn)點(diǎn)1 11 12 23 34 45 51 12 23 34 45

13、512游標(biāo)法示意圖12、11 011 02N TN T11020110()N TTNT電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第79頁(yè)22020120()N TTNT012001120()xN TNNT010100201TTKTTT020111TTK00201011TTTTK011200112001()()xTNNN TNNNTKK01012()TN KNNK電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第80頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第81頁(yè)121111.nNNNN121111.nNNNN11xxxxTfTfNn 11niiNNn1/n電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第82頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第83頁(yè)基基準(zhǔn)準(zhǔn)振振蕩蕩器器倍倍頻頻器

14、器1 10 0M MH Hz z具具有有變變?nèi)萑菡{(diào)調(diào)相相器器的的1 10 0M MH Hz z回回路路K KA AG GC C放放大大器器E E齊齊納納噪噪聲聲源源5 50 00 0M MH Hz z已已調(diào)調(diào)制制時(shí)時(shí)基基脈脈沖沖5 50 0電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第84頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第85頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第86頁(yè)xsIfN ff混頻器混頻器差頻放大器差頻放大器電子計(jì)數(shù)器電子計(jì)數(shù)器諧波濾波器諧波濾波器諧波發(fā)生器諧波發(fā)生器輸入輸入f fx xf fI If fs s電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第87頁(yè)混頻器差頻放大器電子計(jì)數(shù)器諧波濾波器（YIG電調(diào)濾波器）諧波發(fā)生器（階躍恢復(fù)二極

15、管）輸入fxfI 輸入fs 輸出Nfs掃描捕獲電路檢波器fI （fx-Nfs）電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第88頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第89頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第90頁(yè)混頻器壓控振蕩器電 子 計(jì) 數(shù)器鑒相器fx-NfLfsfLNfLxLsfNff電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第91頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第92頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第93頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第94頁(yè)00,xfffff 電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第95頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第96頁(yè)2010210000021ffffffffKfffff電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第97頁(yè)ft0Kf電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第98頁(yè)121(

16、) ()()niiiniifftttt11111,12.nniiiiffttnnnnf f1 1f f2 21 1天天tf210ffKff fm mi in nf fm ma ax x1 1天天tfmaxmin0ffSfa圖b圖電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第99頁(yè)m a xm in0ffSf電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第100頁(yè)00,xfffff 00( )sin2( )v tAf tt( ) t0( )( )( ),( )2tdtf tffftdt 00( )/2ftff電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第101頁(yè)00( )/2ftff000( ) ( )f tfff tff2210011niifn ffff

17、n11niiffnf電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第102頁(yè)21012miiiafffm電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第103頁(yè)00( )/2( )fty tff20( )( )jftY fy t edt電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第104頁(yè)計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 器器（ 1 1 ）門(mén)門(mén) 控控 2 2B B計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 器器（ 2 2 ）A A 通通 道道閘閘 門(mén)門(mén) 時(shí)時(shí) 間間晶晶 振振時(shí)時(shí) 標(biāo)標(biāo)B B 通通 道道門(mén)門(mén) 控控 1 1A Aa ab bK K1 1a ab bK K2 21 12 23 34 4電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第105頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第106頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第107頁(yè)電子測(cè)量原理電

18、子測(cè)量原理第108頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第109頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第110頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第111頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第112頁(yè)11 00tNTt22 01tNTttvABC t t0 0t t1 1t t2 21110101MMfFN TN2202MfFN電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第113頁(yè)電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第114頁(yè)事事 件件 信信 號(hào)號(hào)門(mén)門(mén) 控控 信信 號(hào)號(hào)正正 反反 同同 步步 信信 號(hào)號(hào)M M1 1M M2 2時(shí)時(shí) 間間 信信 號(hào)號(hào)N N1 1N N2 2計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)1t 2t 讀讀 、 清清 零零讀讀 、 清清 零零讀讀 、 清清 零零讀讀 、 清清 零零電子測(cè)量原理電子測(cè)量原理第115頁(yè)D D觸觸發(fā)發(fā)器器QQCLKD可可程程