• 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
首页 > 测试测量 > 技术文章 > 频率计测试精度计算分析

频率计测试精度计算分析

录入:edatop.com    点击:
时间: 2011-09-16 13:04:28 来源: 作者:

频率计作为高精度的频率和时间测试仪表,测试精度高于普通的频谱仪示波器,所以测试精度的计算就更加为人关注。影响测试精度,或者说产生误差的因素很多,而其中最主要的因素是仪表内部时基稳定度、分辨率、触发精度及内部噪声等。

  频率和周期的测试精度

  频率和周期互为倒数,所以在频率计的测试中,频率和周期的误差计算方法是一样的。从测试误差的产生来说主要有两类,一类是随机误差,一类是系统误差。随机误差主要由于如噪声或者一些随机因素产生的误差,很难消除。系统误差主要是由于测试方法、仪表设置或者仪表性能引起的误差。不同的设备制造商都有自己的关于误差的计算方法,大同小异,本文论述泰克FCA3000系列频率计测试误差的计算方法。
 

  总误差: (U tot)

 

 

  其中 MR = Meas. Result ( Freq or Period ) , MR测试结果,可以是频率或者时间

  MT = Mear. Time 测试时间

  TBE = Time Base Error ( 时基误差 )
计算举例

 

 

  我们可以通过一个具体的例子来计算测试的误差。我们假设以下参数:

  l 使用泰克FCA3000 频率计

  l 95% 置信区间

  l 100MHz被测信号读数, 测试时间 1 秒

  l 信号电平 5 V

  l 时基经过校准后为 1.7 ppm

  l 信号比较纯净,噪声(Vnoise-signal = 0)和 抖动 ( Ejitter = 0 )

  首先计算随机误差

  1、 通过公式(5)计算 Enoise= Vnoise/inp.sign.slew rate (v/s) at trig point

  当被测信号是CW时inp.sign.slew rate (v/s) at trig point=2П(100MHz)*5V = 3.14*10 9

  Enoise= Vnoise / inp.sign.slew rate (v/s) at trig point= 500uv/3.14*10 9=0.159 ps

  2、 Start Trigger Error = Ess = Enoise, 代入公式 (3)

  Urnd = [2.5* (100ps2 + 0.159ps2)1/2 / 1*8001/2 ]*100MHz = 8*10-4 Hz

  计算系统误差,通过公式 (6)

  Usys= {1/3*[ ( 1.7*10-6*100MHz ) 2 + [ (200ps / 1s ) * 100MHz ] 2]}1/2= 93Hz

  计算总误差,通过公式 (1)

  Utot = 2* [ ( Urnd 2 + Usys2 ) ]1/2 = 186Hz

  结论

  从计算的结果中我们可以看出,误差的来源主要是系统误差,而时基稳定度的提升可以大大提高测试精度。

点击浏览:矢量网络分析仪、频谱仪、示波器,使用操作培训教程

上一篇:新型膜片钳放大器系统分析设计
下一篇:瞬态电压抑制二极管的应用原则

微波射频测量操作培训课程详情>>
射频和天线工程师培训课程详情>>

  网站地图