本实用新型专利技术公开了一种基于移相同步的高精度测频装置，该装置包括主芯片、及分别与主芯片电性连接的闸门控制模块、标准频率合成及移相模块、待测频率计数器和标准频率计数器。本实用新型专利技术通过对标准信号进行移相，结合计数值的变化，在保证实际闸门和待测信号严格同步的情况下，实现了实际闸门上升沿和下降沿与标准信号的同步，有效消除了对待测信号和标准信号±1个周期的计数误差，大大提高了测频精度，实现了在整个测试频段的高精度测量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于移相同步的高精度测频装置
本技术属于高精度频率测量
，具体涉及一种基于移相同步的高精度测频装置。
技术介绍
频率测量是测量领域的经典研究课题，精确的频率测量变得越来越重要，频率测量技术在航空航天、卫星制导、测试计量等领域有着十分重要的位置，频率测试的主要方法有：直接测频法，频差倍增法、模拟内插法，时间幅度转换法，多周期同步法，游标法等。上述测频方法都存在一定程度的误差，部分方法测试系统较复杂。近年来发展起来的相检宽带测频法，用基于群相位关系的方法，对群相位重合点进行捕捉，实现了对频率的高分辨率测量。但这种方法在群周期太大时，闸门时间不可控，在相位量子太小时，群相位重合点难以准确捕捉，且易受到噪声影响。另外，这种方法对频率上限和下限的测量都有一定的限制。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供了一种基于移相同步的高精度测频装置，实现了实际闸门和标准信号的同步，消除了对频率信号计数的±1周期误差，大大提高了测量精度，且在整个测试频段内都有很高的精度。为了达到上述技术目的，本技术采用的技术方案为：一种基于移相同步的高精度测频装置，包括主芯片、及分别与主芯片电性连接的闸门控制模块、标准频率合成及移相模块、待测频率计数器和标准频率计数器；所述闸门控制模块和待测频率计数器的输入端均输入待测信号，所述主芯片输入预置闸门信号至闸门控制模块以产生实际闸门信号，并分别输出至待测频率计数器和标准频率计数器，所述主芯片控制标准频率合成及移相模块产生可移相的标准信号，并输出至标准频率计数器。进一步地，所述主芯片采用单片机，闸门控制模块采用D触发器，D触发器的引脚1、4连接供电电源，D触发器的引脚2与单片机的引脚25连接，D触发器的引脚3与待测信号输入插座连接，待测信号输入插座的另一端接地。进一步地，所述标准频率合成及移相模块采用DDS频率合成器，DDS频率合成器的引脚1、2、3、4分别与单片机的引脚43、44、45、46连接，DDS频率合成器的引脚28、27、26、25分别与单片机的引脚47、2、3、4连接，DDS频率合成器的引脚5、10、24、19均接地，DDS频率合成器的引脚6、11、23、18连接供电电源，DDS频率合成器的引脚7与单片机的引脚28连接，DDS频率合成器的引脚8与单片机的引脚27连接，DDS频率合成器的引脚9与晶振的引脚3连接，晶振的引脚1、2均接地，晶振的引脚4连接供电电源，并通过并联的第九电容、第十电容、第十一电容接地，DDS频率合成器的引脚12通过第八电阻接地，DDS频率合成器的引脚20与第五电阻连接，DDS频率合成器的引脚21分别与第一电感和第六电阻连接，第一电感另一端分别与第二电感和第七电容连接，第二电感另一端分别与第四电容和第八电容连接，第五电阻、第六电阻、第七电容和第八电容另一端均接地，第一电感和第二电感两端分别并联有第五电容和第六电容，第四电容另一端与DDS频率合成器的引脚16连接，DDS频率合成器的引脚15分别与第三电阻、稳压器阴极及变阻器连接，第三电阻另一端连接供电电源，变阻器另一端分别与稳压器参考极和第七电阻连接，稳压器阳极和第七电阻另一端均接地。进一步地，所述待测频率计数器包括第一计数器、第二计数器、第三计数器和第四计数器，四个计数器的引脚1、2、3、4、5、6、7、8均分别与单片机的引脚5、6、8、9、10、11、12、13连接，四个计数器的引脚14、9、17、16、18均连接供电电源，四个计数器的引脚15均与D触发器的引脚5连接，四个计数器的引脚12均与单片机的引脚24连接，四个计数器的引脚19均与单片机的引脚21连接，第一计数器的引脚13与待测信号输入插座连接，第一计数器的引脚11与第二计数器的引脚13连接，第二计数器的引脚11与第三计数器的引脚13连接，第三计数器的引脚11与第四计数器的引脚13连接。进一步地，所述标准频率计数器包括第五计数器、第六计数器、第七计数器和第八计数器，四个计数器的引脚1、2、3、4、5、6、7、8均分别与单片机的引脚33、34、35、36、37、38、39、40连接，四个计数器的引脚14、9、17、16、18均连接供电电源，四个计数器的引脚15均与D触发器的引脚5连接，四个计数器的引脚12均与单片机的引脚24连接，四个计数器的引脚19均与单片机的引脚22连接，第五计数器的引脚13与DDS频率合成器的引脚14连接，第五计数器的引脚11与第六计数器的引脚13连接，第六计数器的引脚11与第七计数器的引脚13连接，第七计数器的引脚11与第八计数器的引脚13连接。本技术具有以下有益效果：本技术通过对标准信号进行移相，结合计数值的变化，在保证实际闸门和待测信号严格同步的情况下，实现了实际闸门上升沿和下降沿与标准信号的同步，有效消除了对待测信号和标准信号±1个周期的计数误差，大大提高了测频精度，实现了在整个测试频段的高精度测量。附图说明图1是本技术的基于移相同步的高精度测频装置结构示意图；图2是本技术实施例中主芯片的电路结构示意图；图3是本技术实施例中闸门控制模块的电路结构示意图；图4是本技术实施例中标准频率合成及移相模块的电路结构示意图；图5是本技术实施例中待测频率计数器的电路结构示意图；图6是本技术实施例中标准频率计数器的电路结构示意图；图7是本技术实施例中电源模块的电路结构示意图；图8是本技术实施例中显示模块的电路结构示意图；图9是本技术实施例中下载接口模块的电路结构示意图；图10是本技术实施例中计数与移相原理示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术实施例提供了一种基于移相同步的高精度测频装置，包括主芯片、及分别与主芯片电性连接的闸门控制模块、标准频率合成及移相模块、待测频率计数器和标准频率计数器；所述闸门控制模块和待测频率计数器的输入端均输入待测信号，所述主芯片输入预置闸门信号至闸门控制模块以产生实际闸门信号，并分别输出至待测频率计数器和标准频率计数器，所述主芯片控制标准频率合成及移相模块产生可移相的标准信号，并输出至标准频率计数器。在本技术的一个可选实施例中，上述主芯片采用单片机U2，用于对各模块的工作执行进行控制。该功能的实现具体可以采用STC15W4K60S4_LQFP48单片机，其引脚为48脚。如图2所示，单片机U2的引脚15连接供电电源VCC，并通过并联的第十二电容C12和极性电容E4接地。在本技术的一个可选实施例中，上述闸门控制模块采用D触发器U13，用于产生实际闸门信号，这里实际闸门信号的周期为被测信号周期的整数倍。该功能的实现具体可以采用74LS74D触发器，如图3所示，D触发器U本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于移相同步的高精度测频装置，其特征在于，包括主芯片、及分别与主芯片电性连接的闸门控制模块、标准频率合成及移相模块、待测频率计数器和标准频率计数器；所述闸门控制模块和待测频率计数器的输入端均输入待测信号，所述主芯片输入预置闸门信号至闸门控制模块以产生实际闸门信号，并分别输出至待测频率计数器和标准频率计数器，所述主芯片控制标准频率合成及移相模块产生可移相的标准信号，并输出至标准频率计数器。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于移相同步的高精度测频装置，其特征在于，包括主芯片、及分别与主芯片电性连接的闸门控制模块、标准频率合成及移相模块、待测频率计数器和标准频率计数器；所述闸门控制模块和待测频率计数器的输入端均输入待测信号，所述主芯片输入预置闸门信号至闸门控制模块以产生实际闸门信号，并分别输出至待测频率计数器和标准频率计数器，所述主芯片控制标准频率合成及移相模块产生可移相的标准信号，并输出至标准频率计数器。
2.如权利要求1所述的基于移相同步的高精度测频装置，其特征在于，所述主芯片采用单片机，闸门控制模块采用D触发器，D触发器的引脚1、4连接供电电源，D触发器的引脚2与单片机的引脚25连接，D触发器的引脚3与待测信号输入插座连接，待测信号输入插座的另一端接地。
3.如权利要求2所述的基于移相同步的高精度测频装置，其特征在于，所述标准频率合成及移相模块采用DDS频率合成器，DDS频率合成器的引脚1、2、3、4分别与单片机的引脚43、44、45、46连接，DDS频率合成器的引脚28、27、26、25分别与单片机的引脚47、2、3、4连接，DDS频率合成器的引脚5、10、24、19均接地，DDS频率合成器的引脚6、11、23、18连接供电电源，DDS频率合成器的引脚7与单片机的引脚28连接，DDS频率合成器的引脚8与单片机的引脚27连接，DDS频率合成器的引脚9与晶振的引脚3连接，晶振的引脚1、2均接地，晶振的引脚4连接供电电源，并通过并联的第九电容、第十电容、第十一电容接地，DDS频率合成器的引脚12通过第八电阻接地，DDS频率合成器的引脚20与第五电阻连接，DDS频率合成器的引脚21分别与第一电感和第六电阻连接，第一电感另一端分别与第二电感和第七电容连接，第二电感另一端分别与第四电容和第八电容连接，第五电阻、第六电阻、第七电容和第八电容另一端均...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫磊，唐斌，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川;51
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