发现最近发帖风格变化很大，总是很多很多废话……大家忍忍吧，言多必失，望高手多多指教……同样看在我码字费时费力的份上望大家多多给m币，多多顶贴！ (另外废话都在括号里不想看废话的见到括号跳过即可)
上次拆IC-R71E接收机的时候多占了一层楼，本来是想把这个帖子放在那个空挡里的，但是上次好多网友给我顶贴给了我高度评价，让我很受鼓舞，于是我打算把这个帖子继续写成科普长贴…关于上次的长贴请看（强烈推荐！费了很多心思写的哦）《力争最强!超强82P八千字详解价值4000美元军用短波接收机IC-R71E绝对值得一看【参赛】 》，先上一个上次帖子里出现的工作时的图片：
嗯……主角登场了，就是现实一堆数字的那个东东：上世纪九十年代中期的倭国产品sora fc882a频率计。
首先，给刚刚入门的朋友介绍一下频率计是干啥用的…别扔砖头哈，也许好多新手真的不知道频率是怎么一回事…频率么，就是电信号做周期性变化的速度，他的定义是电信号一秒钟周期性变化的次数，换句话说就是周期时间的倒数，频率计既可以测频率也可以测周期，不过测周期和测频率的精确度是不同的，这个可能绝大多数人都不知道，想知道为什么请耐着性子往下看!后文详细解释…可以看到，这个是八位频率计，A通道的频率测量上限是100MHz所以最后一位能精确表示的是0.1Hz,B通道频率上限550MHz所以最后一位精确表示的是10Hz,嗯…继续上一个正面整体图……
右侧的两个Q9头（也叫BNC头，Bayonet Neill-Concelman，也有叫British Naval Connector的也许当年英国海军用的比较多吧，这种插头是一种标准的高频接头频率上限是100GHz,曾经在10Baes-t总线型以太网中广泛使用，不过现在这种网络已经淘汰了，所以这种接口主要是用在高频仪器比如示波器，频率计，以及无线电和安防监控等设备中了。）是用来接频率输入探头的，上面是A通道输入阻抗比较高1M欧姆，频率范围是10Hz到100MHz，下面的是B通道频率范围是100MHz到550MHz输入阻抗是标准的50欧。（继续科普阻抗的问题，高频信号中需要做到输出阻抗和传输线的特性阻抗以及负载阻抗相匹配，才能做到最高效率的传输率利用信号功率，否则会形成驻波导致功率被白白损耗掉，如果输出的是功率信号如果驻波太高会导致发射功率管过热烧毁！无线电常常见的阻抗是50欧姆，有线电视中常用的是75欧姆，如果信号需要从一种阻抗的信号中传输到另一种阻抗的信号中就需要阻抗匹配变压器，另外从平衡负载到不平衡馈线之间传输信号需要平衡-不平衡转换，关于如何计算阻抗请参考《史密夫圆图》具体的自己google，高频是说道很多很麻烦，在这里抛砖引玉引起大家兴趣大家自己学习哈…）继续上图：
嗯…这次可以清晰的看到面板了，从最最上面的开始解释：右上角有个G标志这是gate 主门开启的标志，每闪烁一次表示一个计数周期，下面按钮是从左到右分别是开关、复位、测量精度选择（也就是选择主门的开启时间）、自校、侧周期测频率选择、通道选择、衰减。嗯讲到这里就讲讲频率计的工作原理：首先是信号输入不管是什么信号波形比如方波、正弦波、三角波或者锯齿波首先先要通过放大或衰减电路把信号变换到适合测量的电压范围然后进行波形的整形工作，也就是把波形都变成方波，这个波形整形一般是用运放的开环放大，（运放？？之前那个R71E的文章刚刚讲过不知道的可以翻上去点开那个连接看一下），嗯？讲到哪里了？对了…我们已经得到了跟被测信号频率一样的方波了…然后就是由主门控制的的计数器了…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为TB和TA之比
嗯……看看这部分完整的框图……
这里的晶振是至关重要的，晶振的准确与否就决定了整个频率计的准确与否，晶振的档次就决定了频率计的档次，有的频率计用温补晶体，有的用恒温晶体…（其实买个便宜的频率计再淘个二手铷基准也就是铷原子钟来做基准比任何晶体都牛逼，以最低的成本得到最高的准确度，五六百块钱但是准确度绝对超过上万的设备，哈哈！！虚！！！一般人我不告诉他）接着上图……
看屁股，最左边的是接地这个倭国的东西做工还不错全金属外壳，外壳接地可以屏蔽外界干扰也可以防止干扰别的设备…然后是电源线，然后是通道C，偏压源开关，然后是频率基准接口（买个二手原子钟或者恒温晶体就接这个接口）然后是内置基准外置基准选择开关上面是保险座…接下来就看看里面啥东西吧：
里面其实也挺空荡荡的，不过比起现在的国产东西做工还是不错的，呵呵，国人怎么就是不给力呢？？个白色的东西其实是排线…那个年代设计比较简陋，后面这个黄色的是电源变压器，变压器左面的这个小金属盒子就是10MHz的温补晶振了，给这个晶振一个特写
嗯……下面讲讲晶振的故事，所谓晶振（能自己震起来的叫晶振比如有源晶振，需要起振电路的叫晶体）就是石英晶体加上起振电路，这个主要是利用了石英（二氧化硅，跟沙子一个成分）晶体的压电效应（就是在外力引起机械形变二产生电压差，反过来再电压差下产生机械形变）而在特定频率下发生机械振动，他具有很高的Q值（就是品质因数也就是感抗与其等效损耗电阻之比）而且具有很高的频率稳定性，这个晶体就是在整块的石英晶体上切割出来非常薄的石英片，然后在两个面上镀银接上电极装上封装就是我们见到的晶体了，关于晶体的故事讲的很多很多的再讲也讲不完，我再扔个板砖你们有兴趣自己上google找玉吧，就是有关晶体的制造工艺的，晶片是在石英晶体切片但是自然生长的石英晶体是六个楞两边尖尖的柱体貌似玩过星际争霸的应该都看过，石英石各向异性的晶体那么晶片的切割方法就有很多，AT切 BT切 SC切等等切割方法，不同的切割方法其性能也有差异具体自己google ，另外根据振动模式的不同还有基音晶体，泛音晶体等等……嗯 有兴趣的自己去找玉吧……
这个部分应该是是输入信号的处理部分，注意看那些绿色的带环的，这些胖胖的家伙可不是电阻发福了，这些是色环电感，读环规则跟电阻一致，不会读环的赶紧google一下，常逛数码之家的读环是基本功！
哈哈 好多74系列电路，呵呵，这些是74系列都是基本逻辑门属于中小规模集成电路，现在设备用的不多了，但是依然是最简单最基础的电路，很有必要了解一下，呵呵 74系列分为74ls系列和74hc系列，74ls是ttl电平74hc是coms电平，他们的电平定义和上拉下拉能力不同，输入输出特性也不同，此处再扔一个板砖有兴趣的自己google……关于74各型号的系列用途也自己google……
嗯……这回有个大个的芯片了…… 这个tc5032p就是传说中的计数器，六位十进制计数器输出BCD码，什么不知道什么是BCD码？BCD是二进制的十进制代码……具体是自己google……混数码之家的这个不知道不像话呀！
看了这么多实物图……再来点理论上的，刚才讲了半天频率测量，这次讲讲周期测量……
周期是频率的倒数，因此周期的测量和频率的测量正好相反。其原理框图如图所示，设被测信号的周期为Tx，时标信号的周期为To，在时间Tx内，有N个时标脉冲通过主门，则被测信号的周期为: Tx =N To。
说到这里，就该给上面提到的测周期和测频率精度同的原因揭秘了，因为是同一个频率计那么是同一个晶体产生的基准时间所以误差不肯能是晶体引入的…那么大家猜猜为什么精确度就不一样了呢？？对了!是量化误差导致的呵呵，什么是量化误差呢？所谓量化误差也叫正负1误差，就是多一个少一个的误差呗？看下图就明白了！
呵呵 明白的了吧，就是开始计数的瞬间起始点不在被测脉冲的起始时刻，所以就会少计一个或者多计一个…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。
测频率时量化误差为：ΔN/N×100%=±1/N×100%=±1/（fN×Ts）×100% 测周期是量化误差为：ΔT/Tx=ΔN/N×100%=±1/N×100%=±1/（fc×Ts）×100% 例如测量fx=200Hz信号频率，分别采用测频（闸门时间为1s）和测周（晶振频率fc=10 MHz,时标为0.1μs ）两种测量方案
测频率时量化误差为：ΔN/N=±1/（fx×Ts）=±1/（200×1）=±0.005 测周期是量化误差为：ΔT/Tx=±1/（fc×Ts）=±200/10000000==±0.000002 很明显测周期的误差要小的多，同样可以看出这种情况越是在低频情况下越是明显…呵呵…所以该怎么办大家就知道了
最后再上一个通用频率计的整体原理框图吧：
呵呵 一个频率计竟然废话了三千多字…甭管您看没看懂，看在我原创而且又是拍照又是画图又是原理分析的份上，有币的给币没币的给顶个贴…这个图的数量不多不够20张，而且自己画的图质量也不高不知能不能参赛，我先挂个参赛到时候要是能参赛也帮我投上一票…小弟在此感激不尽呀……
[ 此帖被bh4ilp在2011-03-10 07:49重新编辑 ]
