Как правильно померить частоту 1 кГц?, нужен мозговой хелп Опции

[Alexey_N]

Господа, ищутся идеи - как правильно, т.е. быстро и с хорошей точностью, измерить частоту синусоидального сигнала с небольшой частотой. Например 1 кГц. В качестве опоры имеем высокостабильный генератор с частотой, например 10 МГц.
Спасибо.
ЗЫ. Может есть что почитать на эту тему?

[AlexanderX]

Существуют, как мне известно, два основных метода измерения частоты.

1. Измерение колиства входящих импульсов за единицу времени. Применяется для высоких входных частот.

2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты. Применяется для низких входных частот.

Для вашей задачи больше подходит второй метод который за меньшее время измерения даст большую точность. Еще не маловажный момент - стабильность опорного генератора. Если вы хотите получить измерение с точностью 8 знаков, то Вам придется ставить термостабилизированный (не путать с термостатированным) генератор, а это весьма дорогое удовольствие.

[=AK=]

2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты.

Действительно, для этой задачи проще всего мерять именно так. Поделить входную частоту (1 кГц), чтобы получить больший интервал для измерения и уменьшить влияние джиттера от входного компаратора. Насколько поделить - зависит от того, насколько "быстро померять" надо, в принципе чем больше коэфф. деления тем лучше. Скажем, если "быстро" - значит не более чем за 100 мс (все равно глазом не успеешь моргнуть), то поделить, соответственно, на 100, при этом теоретический предел разрешения тоже улучшится в 100 раз и составит 1кГц/(100*10МГц)=10^-6, т.е. 1 ppm.

То, что предлагает Станислав, дОлжно применять в серьезных задачах, где выдвигаются жесткие требования к времени измерения при заданной точности. Похожего результата можно добиться применив линии задержки с большим кол-вом отводов, или точные фазовращатели. Например, если на выходе 10 МГц опоры поставить 100 нс линию задержки со 100 отводами через 1 нс, то разрешение измерения можно улучшить до 1 нс (т.е. 1 ppm), измерив всего один период входного сигнала 1кГц.

[Lonesome Wolf]

2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты.

Действительно, для этой задачи проще всего мерять именно так. Поделить входную частоту (1 кГц), чтобы получить больший интервал для измерения и уменьшить влияние джиттера от входного компаратора. Насколько поделить - зависит от того, насколько "быстро померять" надо, в принципе чем больше коэфф. деления тем лучше. Скажем, если "быстро" - значит не более чем за 100 мс (все равно глазом не успеешь моргнуть), то поделить, соответственно, на 100, при этом теоретический предел разрешения тоже улучшится в 100 раз и составит 1кГц/(100*10МГц)=10^-6, т.е. 1 ppm.

Это не так - погрешность надо пересчитывать на исходную частоту - в результате - те же бараны

[=AK=]

2. Измерение количества импульсов опорного генератора за время N-периодов входной частоты.

Действительно, для этой задачи проще всего мерять именно так.

Это не так - погрешность надо пересчитывать на исходную частоту - в результате - те же бараны

Не согласен. Во-первых, речь шла конкретно про разрешение, а не погрешность. Погрешность много от чего еще зависит. Во-вторых, не только разрешение будет лучше в N-раз, но и погрешность при прочих равных тоже уменьшится примерно во столько же раз.

Например, пусть компаратор настолько плохо работает (скажем, амплитуда сигнала мала, шумов много, и пр), что для одного периода он даст дополнительную погрешность в +-10%. Однако за 100 периодов эта дополнительная погрешность уменьшится не менее чем в 50 раз, т.к. в худшем случае (в одну сторону по максимуму) повлияет только на первый и последний период, т.е на 2 периода из 100. Примерно то же самое произойдет и с другими погрешностями.