测量结果及分析
把铷频标作为样机和XDU-17型频率计的频标,把频率合成器输出的信号作为被测信号进行测量,其结果如表1所示。
由于频率合成器输出的频率信号最小只能调到10Hz,把XDU-17的测量值作为标准,可以计算出样机测频的精度。
例如,被测信号为15.000010MHz时被测信号为5.00001002MHz时,
从上面的计算可以看出,样机的分辨率已达ns量级,下面从理论分析的角度来说明这一点。
前面已经分析过,多周期同步法测频时,它的测量不确定度为:
当输入f0为10MHz,闸门时间为1s时,测量的不确定度为±1×10-7/s。当与量化延时测量与短时间间隔电路相结合时,测量的不确定度可以从下述推导出来。
在采用多周期同步法时,Tx为待测的多周期值,T0为采用的时基周期。
Tx= NT0+△t1-△t2 (9)
与量化延时电路相结合后有:
Tx= NT0+(N1-N2)td±δTx (10)
这里,δTx为测量的不准确度。
对上式微分得: δTx≤±2td (11)
由(11)式可知,此方法的测量精度取决于td,它的稳定性与大小直接影响测量值的不确定度。所以采用各种方法,计数器可在整个频率量程内实现等精度的测量,而且测量精度有显著提高,测量分辨率提高到4.3ns,且消除了±1个字的理论误差,精度提高了20多倍。
结束语 本文将给出了一种新的测频方法。基于此方法的频率计的数字电路部分集成在一片CPLD中,大大减小了整个仪器的体积,提高了可靠性,且达到了很高的测量分辨率。
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