5.6其他测量频率的方法图5.6-1文氏桥原理电路(5.6-1)由式(5.6-2b)得如果调节R(或C)，可使电桥对fx达到平衡(检流计指示最小)，在电桥面板可变电阻(或电容)旋钮下即可按频率刻度，测试者可直接读得被测信号的频率。这种测频电桥测频的精确度取决于电桥中各元件的精确度、判断电桥平衡的准确度(检流计的灵敏度及人眼观察误差)和被测信号的频谱纯度。它能达到的测频精确度大约为±(0.5～1)％。在高频时，由于寄生参数影响严重，会使测量精确度大大下降，所以这种电桥法测频仅适用于10kHz以下的音频范围。2．谐振法测频谐振法测频就是利用电感、电容飞电阻串联、并联谐振回路的谐振特性来实现测频。图5.6-2是这种测频方法的原理电路图。两图中的电阻RL、RC为实际电感、电容的等效损耗电阻，实际电路中看不到这两个电阻的存在。图(a)串联谐振电路的固有谐振频率图(a)回路中电流I与频率f的关系，图(b)回路两端电压U与频率f的关系如图5.6-3(a)、(b)所示。图(a)、(b)分别称作串联谐振电路与并联谐振电路的谐振曲线。被测频率信号接入电路后，调节图(a)或图(b)中的C(或L)，使图(a)中电流表或图(b)中电压表指示最大，标明电路达谐振。由式(5.6-5)或式(5.6-6)可得图5.6-4f-V转换法测量频率以测量正弦波频率fx为分析它的工作原理。首先把正弦信号转换为频率与之相等的尖脉冲uA，然后加于单稳多谐振荡器，产生频率为fx、宽度为τ、幅度为Um的矩形脉冲列uB(t)如图5.6-4(b)所示。这一电压的平均值等于：3．用示波器测量频率和时间间隔用示波器测量频率的方法很多，本书只介绍比较简单、方便的李沙育图形测频法。在示波器的Y通道和X通道分别加上不同信号时，示波管屏幕上光点的径迹将由两个信号共同决定。如果这两个信号是正弦波，则屏幕上的图形取决于不同的频率比以及初始相位差而表现为形状不同的图形，这就是李沙育图形。图5.6-10画出了几种不同频率比、不同初相位差的李沙育图形。图5.6-10不同频率比和相位差的李沙育图形如果两个信号的频率比fY∶fX＝m∶n，在某一相同的时间内fY变化m个周期时与水平轴有2m个交点，即nX＝2m，fX变化n个周期时与水平轴有2n个交点，即nY＝2n，则有时间间隔用示波法来测量，非常直观。将扫描微调置于校正位，接入被测信号，调节Y轴灵敏度及X轴扫描速度，使波形的高度和宽度均较合适，如图5.6-11所示。第6章相位差测量6.1概述相位差的测量是研究网络相频特性中必不可少的重要方面，如何使相位差的测量快速、精确已成为生产科研中重要的研究课题。测量相位差的方法很多，主要有：用示波器测量；把相位差转换为时间间隔来测量；把相位差转换为电压来测量；零示法(与标准移相器的比较)等。6.2用示波器测量相位差u1与u2的相位差二、椭圆法若频率相同的两个正弦量信号分别接到示波器的X通道与Y通道，一般情况下荧光屏上显示的李沙育图形为椭圆(0°,180°为直线，90°为圆，其它为椭圆)，而椭圆的形状和两信号的相位差有关，基于此点用来测量相位差的方法称为椭圆法。u1加于y通道，u2加于x通道，则光点沿垂直及水平的瞬时位移量y和x分别为由式(6.2-6)(b)得，代入式(a)得由式(6.2-8)可解算得相位差图6.2-4相位差刻度板由于示波器Y通道、X通道的相频特性一般不会是完全一样的，这要引起附加相位差，又称系统的固有相位差。通常采用图6.2-5所示的测量方法来消除系统固有相位差的影响。图6.2-5中在一个通道前接一移相器(如Y通道前)，在测量前先把一个信号，如u1，接入X通道和经移相器接入Y通道，如图6.2-5(a)所示。调节移相器使荧光屏上显示的图形为一条直线，这时uy与ux的相差为零，则移相器的相移等于系统的固有相位差的负值，然后把u1经移相器接入Y通道，u2接入X通道进行相位差测量，如图6.2-5(b)所示。即可消除系统的固有相位差。6.3相位差转换为时间间隔进行测量图6.3-1模拟直读相位计原理框图与各点波形uc使双稳态电路的上管导通，下管截止，ud使下管导通，上管截止，上管导通的时间为ΔT，其平均电流由可得二、数字式相位差计数字式相位差计又称电子计数式相位差计，这种方法就是应用电子计数器来测量周期T和两同频正弦波过零点时间差ΔT，依式(6.2-2)换算为相位差。图6.3-2数字式相位差计原理波形图它需要两个闸门时间形成电路，两个计数显示电路，同时，在读得N与n之后还要经式(6.3-4)换算为相位差，不能直读。为使电路简单、测量操作简便，一般取只要使晶振标准频率满足式(6.3-5)，就不必测量待测信号周期T的数值，从而可节省一个闸门形成电路，一个计数显示电路。依此思路，实用的电子计数式直读相