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电子系统设计举例

电子系统设计举例. 设计题目. 简易数字频率计. 1997 年大学生电子设计竞赛 B 题. 技术指标. 测量功能：测频、测周期、测脉冲宽度、测脉冲占空比 测量误差：占空比为 1% ，余为 0.1% 被测信号频率范围： 0.1 Hz~10MHz 被测脉冲信号宽度：大于 100US 最大闸门时间： 10S 显示时间在 1~10S 之间连续可调. 调查研究，确定方案. 一，基本方法 1 。测频法 2 。测时法 3 。混合法 4 。等精度测量法. 主门. 计数器. N. 1S. 1S. 测频法. 被测信号. 闸门信号.

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  1. 电子系统设计举例

  2. 设计题目 简易数字频率计 1997年大学生电子设计竞赛B题

  3. 技术指标 • 测量功能：测频、测周期、测脉冲宽度、测脉冲占空比 • 测量误差：占空比为1%，余为0.1% • 被测信号频率范围： 0.1 Hz~10MHz • 被测脉冲信号宽度：大于100US • 最大闸门时间：10S 显示时间在1~10S之间连续可调

  4. 调查研究，确定方案 • 一，基本方法 • 1。测频法 • 2。测时法 • 3。混合法 • 4。等精度测量法

  5. 主门 计数器 N 1S 1S 测频法 被测信号 闸门信号 N / T = N / 1S = f

  6. 主门 计数器 N to T T 测周期法 时标信号 被测信号 T = N to 可间接测频

  7. 混合法 • 测量精确度 = 测量误差 / 测量结果 • 测量误差 = 量化误差 + 系统误差 量化误差俗称正负一误差，是一种原理性误差，是不可避免的。

  8. 混合法 • 结果数字越大，量化所引起的误差越小 • 对高频信号宜测频 • 对低频信号宜测周期

  9. 混合法 • 选择一个中介频率 ，高于fm使用测频方法，低于fm时使用测周期方法。 • 需要对信号预测，并用控制电路加以控制。

  10. 等精度测量法

  11. 等精度测量法 同步测量

  12. 等精度测量法 K个周期只有一次± 1误差，将测量误差降低了k倍 多周期测量

  13. 预制闸门 NA NA = T / Tx 被测信号 Tx NA / NB = Tc / Tx = f x / f c 同步闸门 f x = f c • NA / NB NB 时标脉冲 NB = T / Tc Tc

  14. 等精度测量法 • NA不存在±误差 • NB是NA个被测周期对fc的计数结果，只有一个±误差 • 可以选取较高的fc 使NB很大，因而在任何频段都可达到同样精度 f x = f c • NA / NB

  15. 等精度测量法 • 精度高，与频率源在同一数量级 • 与频率高、低无关（等精度） • 属多周期同步测量，对频率测量要经换算（倒数计数器），电路控制复杂

  16. 选择等精度测量方案

  17. 调查研究，确定方案 • 一，实现方式 • 1。纯硬件实现 • 2。纯软件实现 • 3。软、硬结合方式实现

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