Измерение частоты Опции

[dm_mur]

Есть задача - измерить частоту (около 10 МГц) с точностью до 8-го знака (десятые доли герца) за время не более 0.1 сек. - вернее даже не столько измерить, сколько сравнить с образцовым генератором. Есть у кого идеи?

[upc2]

В общем случае измеряется период.
Если просто сравнить, то RS-триггер.

[dm_mur]

В общем случае измеряется период.
Если просто сравнить, то RS-триггер.

И какой частотой по-вашему нужно заполнить эти 10МГц чтобы измерить период с такой точностью?

С RS-триггером (есть еще аналогичные способы на реверсивных счетчиках) тоже не все гладко - для достоверного сравнения с такой точностью требуется 10 сек (впрочем, как и для традиционного метода подсчета количества импульсов за фиксированный интервал времени)

[bav]

если сравнить - то попробуйте фазовый/частотный детектор. Он покажет отличие и в какую сторону. (<, =, >)
Или измеряйте два сигнала (счетчик, контроллер,..., частотомер) и результат - разность.
Если решили измерять частоту, а потом сравнивать, то:
- частотомеры должны работать от одного и тогоже тактового генератора (или в качестве тактового - образцовый, а измерительный на вход)
- точность у Вас до 8-ого знака, значит, время срабатывания таймера (останов счета) должно быть не более 10 нс. У обычных контроллеров 100...200 нс. Поэтому придется городить логику, причем достаточно быстродействующую! Или на ПЛИС, если удастся оптимизировать.

[dm_mur]

Поясню для чего весь огород: делается система калибровки опорных генераторов с термокомпенсацией. Кучка генераторов помещается в термокамеру, прогоняется в диапазоне температур, калибруется по стандарту частоты (точность которого 10е-10). Откуда требование по скорости измерения: если частота будет сравниваться медленнее - пока система выравнивает частоту калибруемого генератора со стандартом температура успевает уходить

[Stanislav]

Попытаюсь предложить такой способ: сигнал перемножаются с опорным генератором в квадратурах, выделяются НЧ составляющие. При близких частотах это будут куски синуса-косинуса. Далее, путем анализа полученых кривых, можно определить модуль частотного сдвига и его знак. Миксер должен быть малошумящим.

[upc2]

Может быть ВЧ фазовращатели и фильтр НЧ.Т.н. прямое преобразование частоты.
Этому много посвятил Поляков RA3AAE.

[dm_mur]

Попытаюсь предложить такой способ: сигнал перемножаются с опорным генератором в квадратурах, выделяются НЧ составляющие. При близких частотах это будут куски синуса-косинуса. Далее, путем анализа полученых кривых, можно определить модуль частотного сдвига и его знак. Миксер должен быть малошумящим.

у кусков синуса-косинуса будет опять же частота биений, то есть единицы и доли герц и чтобы их проанализировать нужно время (единицы секунд).

я склоняюсь к вычитанию из измеряемой частоты подпорки, сформированной из опорной, так чтобы в результате получалось 1-2 кГц. Затем заполнять ее ВЧ и напрямую измерять период.

[upc2]

На чем вы собираетесь вычитать? На смесителе?

[handy]

Есть задача - измерить частоту (около 10 МГц) с точностью до 8-го знака (десятые доли герца) за время не более 0.1 сек. - вернее даже не столько измерить, сколько сравнить с образцовым генератором. Есть у кого идеи?

Решите проблему в лоб. Для 8-го знака достаточно 1 сек. Поставьте 10 частотомеров на ПЛИС и все дела. Не так уж это и дорого.

[dm_mur]

2UPC:

Можно на смесителе. Можно на логике попробовать.

2handy:

для 8-го знака нужно 10 сек. Поясните поподробнее про 10 частотомеров. че-то не понял



с вычитанием можно сделать вот еще что: из измеряемого сигнала (10МГц + df) вычитаем 9МГц (синтезированные из опорной частоты). Получаем 1МГц + df. Умножаем в 10 раз. получаем 10МГц + 10df. и.т.д.

[bav]

Ага, а в умножителе LC контур, который Вам даст температурную зависимость?

Лучше поместите калибруемый генератор в термостат, и увеличьте время ожидания выхода его (термостата) в режим и увеличте время измерения.
Правда, калибровка будет идти медленнее. А что Вы хотите? Точность высокая, спешка здесь не нужна.

[Stanislav]

...у кусков синуса-косинуса будет опять же частота биений, то есть единицы и доли герц и чтобы их проанализировать нужно время (единицы секунд)...

Простите, но Вы невнимательно прочитали мой пост. О каких биениях идет речь, если я предлагаю перемножать в квадратурах, т.е., на синус и косинус опорного сигнала? Имея перемножитель с малым шумом и температурным дрейфом, сдвиг частоты теоретически можно определить за сколь угодно малое время. Естественно, для этого выходной сигнал придется оцифровать.

[nadie]

.

для 8-го знака нужно 10 сек.

Господа, в моем понимании ситуация должна быть изначально проанализирована с точки зрения время/частота duality theorem.

В этом случае 0.1 сек времени измерения дает наилучшее разрешение в 10 Гц, что для частоты 10 МГц только шестой знак.

Иными словами никакие даже самые идеальные методики не позволять дать результат с точностью до 8 знака за 0.1 сек

[Stanislav]

.

для 8-го знака нужно 10 сек.

Господа, в моем понимании ситуация должна быть изначально проанализирована с точки зрения время/частота duality theorem.

В этом случае 0.1 сек времени измерения дает наилучшее разрешение в 10 Гц, что для частоты 10 МГц только шестой знак.

Иными словами никакие даже самые идеальные методики не позволять дать результат с точностью до 8 знака за 0.1 сек

Глубоко ошибочное утверждение. Иными словами, Вы хотите сказать, что, имея только часть периода синуса, я не смогу определить весь его период?

ЗЫ. А что говорит Ваша теорема?