f0
mfc Ts
107 3.16kHz 1
4） 除采取以上措施外，测量时还应注意以下事项： (1) 每次测试前应先对仪器进行自校检查，当显示正
常时再进行测试。 (2) 当被测信号的信噪比较差时，应降低输入通道的
增益或加低通滤波器。 (3) 为保证机内晶体稳定，应避免温度有大的波动和
机械振动，避免强的工业磁电干扰，仪器的接地应良好。
Tx
NT 10n
3.
时间间隔测量和周期的测量都是测量信号的时间，因此测量电路大体相同，所不同的是测 量时间间隔需要B、C两个通道分别送出起始和停止信号去控制门控双稳电路以形成闸门信号。
To
பைடு நூலகம்
倍频器 晶振
B信 号 C信 号
时 标 选择
分频器
B通 道 tB
C通 道
1
主门
2
门 控 双 稳 tB－C tB t
6.2.2
1.
频率的测量实际上就是在单位时间内对被测信号的变化次数进行累加计数。
fx
1
A通 道
主门
计 数 显示
2
T 门 控 双稳
晶振
分频器
时 基 选择
设开门时间为T，在时间T内，从主门通过的脉冲个数为N，则被测信号的频率fx
N TB TA
f ATB
fA fB
用E312A型通用计数器测一输入频率fx=100 000 Hz的信号，显示电路所显示读数随闸门时间
同 步 门T
NE E计 数 器
NT T计 数 器
运
算
部 分 NE NT
f0
R-S触 发 器 预备
预 定 闸门 CP U
等精度测量逻辑时序图：
fx f0
预 定 闸 门T时′ 间
闸 门 时T间
t
t
1
2
在闸门时间T内，E计数器累计了NE=fx· T个被测信号脉冲，T
计数器累计了NT=f0·T个时钟脉冲，由运算部分（微处理器）
8
计 量 状态 电路
计 量 结束 电路
(b )
显示器
A4
键盘
显 示 驱动
DS AS
CS
键 盘 扫描
CS
AS DS
缓冲 器
DS CS
缓冲 器
驱动 器
DS
CS
DS CS
AS
地 址 译码
打 印 接口
DS CS AS
RAM
DS
ROM 16 KB
CS AS
DS
CP U(2 80 )
打 印 输出
DS CS AS
晶体振荡
倍频电路
时标选择
主门
分频电路
时基选择
门 控 信 号 Ts
计数
译码显示
6.2.3 通用电子计数器一般由六大部分组成。
A通 道
B通 道 1
S 主门
计数器 1
显示器
2
3
控 制 电路
5
倍频器
晶振 4
时 标 选择 分频器
闸 门 选择
分频器
电源 6
6.2.4 通用电子计数器的测量误差1. 1） 如图所示，虽然闸门开启时间都为T，但因为闸门开启时刻不一样，计数值 一个为9，另一个却为8，两个计数值相差1。
通用 接口 C P- IB
A6
C P- IB 接口
地 址 开关
6.4.2 EE3376
1.面板功能 2.功能键操作
3. A通道频率测量（fA）、周期测量（PA） 4. A→B 时间间隔测量(TA-B)
5. TOT A（累计测量）
6. FC（C通道测频）
7. GPIB通用接口 8. EE3376用于自动测试
内部晶体振荡器的稳定度确定。 （5）闸门时间和时标： 由机内时标信号源所能提供的时间标准信号决定。 （6） 显示及工作方式：
显示位数： 可显示的数字位数，如常见的8位。 显示时间： 两次测量之间显示结果的时间，一般是可调的。 显示方式： 有记忆和不记忆两种显示方式。 （7） 输出： 包括仪器可输出的时标信号种类、输出数据的编码方式及输出电平等。
分 /合
1 10
放大整 形
选 择
1
B输 入 AC/ DC
分 /合
1 10
10 MHz或 5 MHz 晶振
10 MHz倍 频 器
电平调 节
放大整 形
电平调 节
整形
触 发 电平 显示
选 择
触 发 电平 显示
2 1
10 MHz 时 标 输出
跟随 (a )
A 选通 开 关 fA
B 选通 开 关 fB
f0 选通 开 关 f0
6.4 EE3376型可程控通用计数器简介
6.4.1 EE3376型可程控通用计数器原理及电路介绍
C 输
入
放大
分频 / 10
输出
控制
A/ C 选 通 通 道
＞ 11 MHz选 通 电 路
E /T / 10
10 0 MHz 控制门
/ 1 28
E /T
寄存 器
16 MHz 选通门
A输 入 AC/ DC
TA
1
主门
2
计 数 显示 电 路
TB
当把周期为TA的脉冲信号由“1”端加入后，假设在闸门信号的上升沿主门打开， 计数器对输入脉冲信号进行累加计数，在闸门信号的下降沿主门关闭，计数器停 止计数，显然计数器所计之数N
N TB TA
f ATB
fA fB
6.2 通用电子计数器
6.2.1 通用电子计数器的主要技术性能
6.1.2
（1） 谐振法： 利用LC回路的谐振特性进行测频(如谐振式波长表可测
无源LC回路的固有谐振频率）, 测频范围为0.5~1500 MHz。
（2） 外差法： 改变标准信号频率，使它与被测信号混合，取其差频，
当差频为零时读取频率。这种外差式频率计可测高达3000 MHz的微弱信 号的频率，测频精确度为10-6左右。
6.3 等精度时间/
6.3.1 等精度测量原理 下图示出了等精度测量原理。测量时，仪器先产生闸门预备信
号，由被测信号脉冲的上升沿触发同步门E，主门E开启，E计数器计数。与此同 时，时钟脉冲的上升沿触发同步门T，主门T开启，T计数器计数。
fx(被 测 ) f0(1 0 MHz)
E门
预备信号 同步门E T门
（1）测试性能：仪器所具备的测试功能，如测量频率、周期、频率比等。 （2）测量范围：仪器的有效测量范围。在测频和测周期时，测量范围不同。测频时要指
明频率的上限和下限； 测周期时要指明周期的最大值和最小值。 （3）输入特性：通用电子计数器一般由2~3个输入通道组成，需分别指出各个通道的特性。 （4）测量准确度：常用测量误差来表示，主要由时基误差和计数误差决定，时基误差由
J K
fA fB
E同 步门
f同 步 B 门
T同 步 器
合 TA成 →B 器 与门
E 主门
E 计 数 器 CS
T 主门
T计 数 器
R f0
主 门 预备 电 路
取 样 率电 容
预 选 闸门 电 路
内接 口电 4
路 (2 ) 8
复 原 电路
分 辨 率电 路
STA / J STP
K
内 接 口电 路 (1 )
式中，Ts为时标信号周期。由以上两式 可得：
NTs 360 N fx 360
Tx
fs
两次测量结果取平均值：
t
t1
t 2 2
再利用上式可得相位差。
5. 频率比fB/fA
频率比是指两路信号源的频率的比值。其测量原理与频率、周期测量的原理类似。
T A
fA
A通 道
主门
计数
译码显示
f
B
B通 道
计数脉冲
闸 门 开 启T时 间 脉 冲 N数＝ 9
闸 门 开 启T时 间 脉 冲 N数＝ 8
量化误差的相对误差为:
N
N
N
100%
1 N
100%
1 100% fC Tx
2） 触发误差 施密特电路输出规则的矩形波，如图所示。
E 1
E2
(a)
(b)
(c)
3） 标准频率误差 电子计数器在测量频率和时间时是以晶振产生的各种时标信号作为
第6章
6.1 频率与时间测量的特点与方法 6.2 通用电子计数器 6.3 等精度时间/频率测量 6.4 EE3376型可程控通用计数器简介
6.1
6.1.1 频率与时间测量的特点：
频率：周期信号在单位时间（1s）内变化的次数，单位是Hz 周期：出现相同现象的最小时间间隔。
特点：（1） 时频测量具有动态性质。 （2） 测量精度高。 （3） 测量范围广。 （4） 频率信息的传输和处理比较容易。
u1 u
B通 道
u1
C通 道
u2
门
控
u3
电
路
计 数 门
u4
计 数 显 示
2
时标信号
置零
瞬时值数字相位差测量工作波形：
u(t)
u1 u2
O
u1
Tx
O
u2 O
u3 O
u4 O
t
t
t t t
t t
设被测信号周期为Tx，门控信号u3的宽 度，亦即两个信号相位差Δφ对应的时间
为tφ，
t Tx
360
t NTs
可算出： fx
NE NT
f0
，并显示出来。
当钟频f0选为100 MHz时，对1 s闸门时间测量的分辨力恒为10-8， 如图所示。
分辨力