第四章時(shí)間與頻率測(cè)量

1、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f f x xM ML LI IC C012xffL C012xffLCR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2C C1 1C C2 2f fx x1 2 1 2122xxfRRCCx1x2jjCC143211（R +）R （）R1R312214RRCRCR1x22x110RCRC1212122xxfR R C C12xfRCxsfN f

2、與與門門T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC C2022-5-7304.4.1 電子計(jì)數(shù)器的組成 組成原理框圖數(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 門功能開關(guān)閘門選擇、周期倍乘 10 10 10 1010s(104)1s(103)100ms(102)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)序電路開門鎖存復(fù)位控制時(shí)序電路波形序號(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

3、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）與與門門T TA AT TB BT TA AT TB BA AB BC C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 （開門，計(jì)數(shù)）（開門，計(jì)數(shù)） 顯示期顯示期（

4、關(guān)門，停止計(jì)數(shù)）（關(guān)門，停止計(jì)數(shù)）TNfxssNfNfTxsxsf .TTTNTB放大、整形放大、整形閘閘門門門控電路門控電路計(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TsBAABTfNTf1 0ABfNf1010BAABTfNTf0 xTNTVBVc起始起始停止停止開門時(shí)間開門時(shí)間C(50%)B(50%)起始起始停止停止開門時(shí)間開門時(shí)間VBVcB(50%)C- (50%)(50%) B B+ (50%) C +(50%) (50%) C(90%)閘門信號(hào)閘門信號(hào)關(guān)門信號(hào)關(guān)門信號(hào)開門信號(hào)開門信號(hào)B (10%)221tt 放 大 、放 大 、整形整形晶振晶振放 大 、放 大 、整形整形閘閘門

5、門計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器顯示顯示門控電路門控電路分頻電路分頻電路T0Tx0sTNT12xsNfTtt 12,sxxxTNTTttT 12(1)(1)xsxNTTttNT 1211sxTttNNT 12tt、12tt xsxsffNfNfN1N scscffffssxxTNT fT1xcxsxcfffT ff 1xcxsxcfffT ff xsfTNNN116610110111xxff00TTNNTTxx0 xTN TccxxccxccTfTkkTT fTT ff 1NNN00TT0cTkT00ccccTTfTTf 0 xxxccTTT fNTkTkccxxccxccTfTkkTT fTT ff sxTN

6、T0 xTNT0smmTTTT0msTTT01msfTTxxTTTsinxmxvVttanxBxvVdvdttannVTtan22)(12sin12cosmBxmBxmxBxmxvvxVVTVtVTtVdtdvtgBxta n2nxnmVTVTVBmVV12TT、22122xnnmTVTTTV10110nnscfxcTTNTNTNNTxTs=10nTcTcNffxfc/Nfc10110nnscfxcTTNTNTN1fNN1ccfNTN觸觸 發(fā)發(fā) 器器主主 門門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 門門I II I門門 I II

7、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 5 N NcfN10ncT0000 xxxxsNNNffTN TN12TT、12TT、12TT、12TT、10TxT1T210TxTx1Tx10T2TxA1A1VnA2A2A9A9A10A1012xncxxcmcTVfkTmT fVfm 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xT1T0T2T01201200 xNNTTTTNk000TN0/k整整形形、門門控控C C恒恒流流源源1kT1T起起始始控控制制信信號(hào)號(hào)1011 0 0 0NT2021 0 0 0NT12x00)1000NNTN（00起起始

8、始脈脈沖沖停停止止脈脈沖沖輸輸入入信信號(hào)號(hào)開開門門脈脈沖沖（Q Q1 1）( (R R- -S S觸觸發(fā)發(fā)器器) )開開門門脈脈沖沖（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 45 512游標(biāo)法示意

9、圖12、11 011 02N TN T11020110()N TTNT22020120()N TTNT012001120()xN TNNT010100201TTKTTT020111TTK00201011TTTTK011200112001()()xTNNN TNNNTKK01012()TN KNNK121111.nNNNN11xxxxTfTfNn 11niiNNn1/n基基準(zhǔn)準(zhǔn)振振蕩蕩器器倍倍頻頻器器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

10、已已調(diào)調(diào)制制時(shí)時(shí)基基脈脈沖沖5 50 0 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)二極管）輸入fxfI 輸入fs 輸出Nfs掃描捕獲電路檢波器fI （fx-Nfs）混頻器壓控振蕩器電 子 計(jì) 數(shù)器鑒相器fx-NfLfsfLNfLxLsfNff00,xfffff 2010210000021ffffffffKfffffft0Kf121() ()()niiiniifftttt11111,12.nniiiiffttn

11、nnnf f1 1f f2 21 1天天tf210ffKff fm mi in nf fm ma ax x1 1天天tfmaxmin0ffSfa圖b圖m a xm in0ffSf00,xfffff 00( )sin2( )v tAf tt( ) t0( )( )( ),( )2tdtf tffftdt 00( )/2ftff00( )/2ftff000( ) ( )f tfff tff2210011niifn ffffn11niiffnf21012miiiafffm00( )/2( )fty tff20( )( )jftY fy t edt計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 器器（ 1 1 ）門門 控控 2 2B B

12、計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 器器（ 2 2 ）A A 通通 道道閘閘 門門 時(shí)時(shí) 間間晶晶 振振時(shí)時(shí) 標(biāo)標(biāo)B B 通通 道道門門 控控 1 1A Aa ab bK K1 1a ab bK K2 21 12 23 34 411 00tNTt22 01tNTttvABC t t0 0t t1 1t t2 21110101MMfFN TN2202MfFN事事 件件 信信 號(hào)號(hào)門門 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D D觸觸發(fā)發(fā)器器QQCLKD可可程程控控分分頻頻器器時(shí)時(shí)