時(shí)間頻率測(cè)量PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 時(shí)間頻率測(cè)量時(shí)間頻率測(cè)量 第1頁/共64頁 點(diǎn)。 第2頁/共64頁 4.1.2 4.1.2 電子計(jì)數(shù)器概述電子計(jì)數(shù)器概述 第3頁/共64頁 時(shí)間有兩個(gè)含義： “時(shí)刻”：即某個(gè)事件何時(shí)發(fā)生； “時(shí)間間隔”：即某個(gè)時(shí)間相對(duì)于某一時(shí)刻持續(xù)了多久。 頻率的定義：周期信號(hào)在單位時(shí)間（1s）內(nèi)的 變化次數(shù)（周期數(shù)）。如果在一定時(shí)間間隔T內(nèi)周期信號(hào) 重復(fù)變化了N次，則頻率可表達(dá)為： 第4頁/共64頁 第5頁/共64頁 第6頁/共64頁 第7頁/共64頁 子自然標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確度提高了45 個(gè)量級(jí)，達(dá)510-14(相當(dāng)于62萬 年1秒)，并仍在提高。 第8頁/共64頁 第9頁/共64頁 f f x x M

2、 M L L I I C C 0 1 2 x ff LC 第10頁/共64頁 R R3 3 R R4 4 R R1 1 R R2 2 C C1 1 C C2 2 f fx x 1 2 1 2 1 22 x x f RRCC 第11頁/共64頁 xs fN f 第12頁/共64頁 第13頁/共64頁 與與 門門 T TA A T TB B T TA A T TB B A A B B C C 第14頁/共64頁 第15頁/共64頁 第16頁/共64頁 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 10 1

3、0s(104) 1s(10 3) 100ms (102) 10ms(10) 1ms(1) 時(shí)標(biāo)選擇 1 2 3 4 5 33 2 1 1 2 4 4 5 時(shí)基部分 10 10 10 10 10 1ms 0.1ms 10us 1us 0.1us 10ns 控制時(shí)序電路 開門 鎖存 復(fù)位 控制時(shí)序電路波形 第17頁/共64頁 第18頁/共64頁 與與 門門 T TA A T TB B T TA A T TB B A A B B C C 第19頁/共64頁 第20頁/共64頁 第21頁/共64頁 T N f xs s N fNf T xs x s f .T T T N 第22頁/共64頁 T B 放

4、 大 、 整 形 閘 門 門控電路 計(jì)數(shù) 顯示 A fx 分 頻 電 路 時(shí)基Ts B D C A B C D 第23頁/共64頁 T B 放 大 、 整 形 閘 門 門控電路 計(jì)數(shù) 顯示 A fx 分 頻 電 路 時(shí)基Ts B D C A B C D 第24頁/共64頁 BA AB Tf N Tf 第25頁/共64頁 1 0 A B fN f 10 10 BA AB Tf N Tf 第26頁/共64頁 0 x TNT 第27頁/共64頁 第28頁/共64頁 第29頁/共64頁 第30頁/共64頁 VB Vc 起 始 停 止 開 門 時(shí) 間 C (50% ) B (50% ) 起 始 停 止

5、開 門 時(shí) 間 VB Vc B(50%) C- (50%) (50%) B + (50% ) C + (50%) (50%) C(90%) 閘 門 信 號(hào) 關(guān) 門 信 號(hào) 開 門 信 號(hào) B (10%) 第31頁/共64頁 2 21 tt 第32頁/共64頁 0 s T N T 第33頁/共64頁 第34頁/共64頁 第35頁/共64頁 12 tt、 12 tt x xxs T tt N TNNttNTT 21 21 )( 第36頁/共64頁 第37頁/共64頁 xs xs ffN fNf N1N sc sc ff ff s sx x T NT f T 1 xc xsxc ff fT ff 第

6、38頁/共64頁 1 xc xsxc ff fT ff xs fTNN N11 第39頁/共64頁 6 6 101 1011 1 x x f f 第40頁/共64頁 由測(cè)周的基本表達(dá)式： 根據(jù)誤差合成公式，可得： 式中， 和 分別為量化誤差和時(shí)標(biāo)周期誤差。 由 (Tc為晶振周期，k為倍頻或分頻比)， 而計(jì)數(shù)值N為： 所以， 0 0 T T N N T T x x 0 x TN T cc xxccxcc TfTkk TT fTT ff 1N NN 0 0 T T 0c TkT 0 xxxc c TTT f N TkTk 第41頁/共64頁 cc xxccxcc TfTkk TT fTT ff 第

7、42頁/共64頁 s/fx和 0 fff sm S s T f 1 0 0 1 T f 第43頁/共64頁 第44頁/共64頁 101 10 n n sc f xc TT N TNTN N Tx Ts=10nTc Tc Nf fx fc/N fc 第45頁/共64頁 101 10 n n sc f xc TT N TNTN 1 f N N 1 c c f NTN 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 II I 時(shí)時(shí)基基分分頻頻器器 C T x T x c T N T 預(yù)預(yù)置置到到

8、1 10 05 5N N c f N 10 n c T 測(cè)周 測(cè)頻 第46頁/共64頁 第47頁/共64頁 xsI fN ff 混頻器差頻放大器電子計(jì)數(shù)器 諧波濾波器諧波發(fā)生器 輸入 fx fI fs 第48頁/共64頁 第49頁/共64頁 0 0 , x f fff f 第50頁/共64頁 第51頁/共64頁 第52頁/共64頁 0 0 , x f fff f ( ) t 00 ( )/2ft ff 0 ( )( ) ( ),( ) 2 tdt f tffft dt 第53頁/共64頁 00 ( )/2ft ff 0 00 ( ) ( ) f tff f t ff 2 2 1 00 1 1 n i i fn f f ffn 1 1 n i i ff n f 第54頁/共64頁 2 1 0 1 2 m ii i a ff fm 第55頁/共64頁 第56頁/共64頁 第57頁/共64頁 第58頁/共64頁 第59頁/共64頁 第60頁/共64頁 D D觸觸 發(fā)發(fā)器器 Q QCLK D 可可程程控控分分頻頻器器 時(shí)時(shí)基基 事事件件計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器M M1 1 事事件件計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器M M2 2 時(shí)時(shí)間間計(jì)計(jì)