第13章 等精度数字频率计的.ppt

文档介绍：第13章等精度数字频率计的设计与分析
系统设计要求
系统设计方案
主要VHDL和单片机源程序
系统仿真/硬件验证
设计技巧分析
系统扩展思路
系统设计要求
基于传统测频原理的频率计的测量精度将随被测信号频率的下降而降低,在实用中有较大的局限性,而等精度频率计不但具有较高的测量精度,而且在整个测频区域内保持恒定的测试精度。本系统设计的基本指标如下:
(1) 对于频率测试功能, Hz~70 MHz;对于测频精度,测频全域相对误差恒为百万分之一。
(2) 对于周期测试功能,信号测试范围与精度要求与测频功能相同。
(3) 对于脉宽测试功能, μs~1 s, μs。
(4) 对于占空比测试功能,测试精度为1%~99%。
系统设计方案
系统设计方案选择
根据频率计的设计要求,我们可将整个电路系统划分为几个基本模块,。各模块的实现均有几种不同的设计方案。
频率计组成模块框图

(1) 直接测频法:把被测频率信号经脉冲整形电路处理后加到闸门的一个输入端,只有在闸门开通时间T(以秒计)内,被计数的脉冲送到十进制计数器进行计数。
(2) 组合测频法:是指在高频时采用直接测频法,低频时采用直接测量周期法测信号的周期,然后换算成频率。
(3) 倍频法:是指把频率测量范围分成多个频段,使用倍频技术,根据频段设置倍频系数,将经整形的低频信号进行倍频后再进行测量,对高频段则直接进行测量。倍频法较难实现。
(4) 等精度测频法:。
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由此可推得
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等精度测频法原理框图
若所测频率值为fx,其真实值为fxe,标准频率为fs,一次测量中,由于fx计数的起停时间都是由该信号的上跳沿触发的,因此在Tpr时间内对fx的计数Nx无误差,在此时间内的计数Ns最多相差一个脉冲,即Δet≤1,则下式成立:
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