计频器制造技术

本发明专利技术公开一种计频器，利用参考信号以及与待测信号同步的频率屏蔽取得待测信号的频率的周期数，基于该周期数可取得该待测信号的频率值，同时利用基于该参考信号而产生的多个相位移信号来修正前述的频率值，并可随着相位移信号数量的增加而将误差进一步地缩小，进而可得到准确的待测信号的频率值，且具有量测速度快、占用电路面积小的优点。

【技术实现步骤摘要】
计频器
本专利技术关于一种计频器，更特别的是关于一种可快速精确取得频率值的计频器。技术背景频率信号的频率通常是使用计频仪来量测，而一般的作法是在计频仪内设定一闸 门时间，利用闸门时间内对频率信号的周期数进行计数，再利用计数值/闸门时间来取得 频率信号的频率。然而，由于闸门时间内的频率信号的周期数量通常不会是整数值，因此，此种方式 容易在闸门时间的开始与结束处造成误差，例如少计数半个周期数或多计数半个周期数 等。基于此，一般在进行频率量测时，会将闸门时间尽量拉长以涵盖较多的周期数，由此将 误差降低，但这样的方式却会大幅增加测试的时间，且分辨率也因闸门时间的短暂而降低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提高频率量测的速度及量测的准确性。本专利技术的另一目的在于提供占用电路面积小的闻速闻精度的计频器。为达上述目的及其他目的，本专利技术的计频器用于根据一闸门信号致能一待测信号 的频率量测动作，其包含一信号输入端，用于接收该待测信号；一参考信号产生模块，用 于输出具有频率值Fb大于该待测信号的一参考信号；一可编程门阵列，接收一闸门频率以 产生该闸门信号，以及接收该信号输入端的待测信号以形成一待测信号频率屏蔽，并计数 待测信号频率屏蔽内的该待测信号的周期次数Ni，以及接收该参考信号产生模块的参考 信号以形成一参考信号频率屏蔽，并计数该参考信号频率屏蔽内的该参考信号的周期次数 Nb，且该可编程门阵列基于该参考信号产生具相同频率且彼此互相间隔一固定相位的M个 相位移信号，其中M 3 2，以及该可编程门阵列用于在该待测信号频率屏蔽的起始时序点至 该参考信号频率屏蔽的起始时序点的时间区间内计数该等相位移信号发生一触发状态的 次数Ndl，以及用于在该待测信号频率屏蔽的终止时序点至该参考信号频率屏蔽的终止时 序点的时间区间内计数该等相位移信号发生同一触发状态的次数Nd2，以及用于输出该等 数值Nb、N1、Ndl、及Nd2 ;及一控制单元，其连接该可编程门阵列及该参考信号产生模块，以 接收该等数值Nb、N1、Ndl、及Nd2，并依Fi = {Ni/[Nb + (Nd/M) ]} XFb，进行运算以取得该 待测信号的频率值Fi，其中，Fb > Fi，Nd = (Ndl — Nd2)。其中，该可编程门阵列可包含一闸门判断模块，其接收该闸门频率以及接收该信 号输入端的待测信号，用以产生该闸门信号；一频率屏蔽产生模块，其连接该信号输入端以 接收该待测信号，以及接收该闸门判断模块的闸门信号，并基于致能的该闸门信号，设定同 步于该待测信号的第一触发状态的第一起始时序点，以及基于失能的该闸门信号，设定同 步于该待测信号的该第一触发状态的第一终止时序点，以形成该待测信号频率屏蔽；一待测信号周期次数计数模块，其连接该信号输入端及该频率屏蔽产生模块，以接收该待测信 号及该待测信号频率屏蔽，用于计数该待测信号频率屏蔽内的该待测信号的周期次数Fi ； 一延迟模块，其连接该参考信号产生模块及该频率屏蔽产生模块，以接收该参考信号及该 待测信号频率屏蔽，并用于基于该第一起始时序点，设定同步于该参考信号的第二触发状 态的第二起始时序点，以及基于该第一终止时序点，设定同步于该参考信号的该第二触发 状态的第二终止时序点，以形成该参考信号频率屏蔽；一参考信号周期次数计数模块，其 连接该参考信号产生模块及该延迟模块，以接收该参考信号及该参考信号频率屏蔽，并用 于计数该参考信号频率屏蔽内的该参考信号的周期次数Fb;—数字频率管理器模块，其连 接该参考信号产生模块以接收该参考信号，并基于该参考信号产生该等相位移信号；及一 误差计数模块，其连接该频率屏蔽产生模块、该延迟模块及该数字频率管理器模块，以接收 该待测信号频率屏蔽、该参考信号频率屏蔽、及该等相位移信号，并用于在该待测信号频率 屏蔽的起始时序点至该参考信号频率屏蔽的起始时序点的时间区间内计数该等相位移信 号发生第三触发状态的次数Ndl，以及用于在该待测信号频率屏蔽的终止时序点至该参考 信号频率屏蔽的终止时序点的时间区间内计数该等相位移信号发生第三触发状态的次数 Nd2。在本专利技术的一实施例中，该延迟模块还包含根据该参考信号FB产生延迟该参考 信号频率屏蔽mk_FB预定相位的一延迟频率屏蔽mk_dly，以供该控制单元在该延迟频率屏 蔽mk_dly结束后进行运算。其中，该延迟模块还可包含一第一延迟单元，其连接该参考信 号产生模块及该频率屏蔽产生模块，以接收该参考信号FB及该待测信号频率屏蔽mk_FI， 并用于产生该参考信号频率屏蔽mk_FB;及一第二延迟单元，其连接该参考信号产生模块 及该第一延迟单元，以接收该参考信号FB及该参考信号频率屏蔽mk_FB，并基于该第二起 始时序点，设定同步于该参考信号FB的该第二触发状态的第三起始时序点，以及基于该第 二终止时序点，设定同步于该参考信号FB的该第二触发状态的第三终止时序点，其中该第 三起始时序点及第三终止时序点间为该延迟频率屏蔽mk_dly。在本专利技术的一实施例中，该参考信号产生模块包含一基频产生单元，其用于产生 一基频信号；及一倍频单元，其连接该基频产生单元，用于将该基频信号倍频为该参考信 号。在本专利技术的一实施例中，该控制单元还可用于将该数值Fb取代为一默认值。在本专利技术的一实施例中，该第一触发状态可为上缘触发状态及下缘触发状态的二 者中的其中之一；该第二触发状态可为上缘触发状态及下缘触发状态的二者中的其中之 一；该第三触发状态可为上缘触发状态及下缘触发状态的二者中的其中之一。在本专利技术的一实施例中，该参考信号周期次数计数模块连接该参考信号产生模块 及该频率屏蔽产生模块，以接收该参考信号及该待测信号频率屏蔽，并用于计数该待测信 号频率屏蔽内的该参考信号的周期次数Fb。在本专利技术的一实施例中，该可编程门阵列以该参考信号作为该闸门频率。由此，本专利技术的计频器利用快速且精准的多相位处理方式消除了量测误差， 并随着相位移信号的产生数量倍增量测准确度，并基于同步性的触发来达到准确的控制目 的，以及达到较小电路占用面积的功效，进而不需使用传统的计频仪即可利用占用较小电 路面积的计频器达到频率量测的目的。附图说明图1为本专利技术在一实施例中的频率量测的运作时序图。图2为本专利技术在一实施例中的计频器的功能方块图。图3为本专利技术在一实施例中的可编程门阵列的功能方块图。图4为本专利技术在一实施例中的延迟模块的功能方块图。图中100,信号输入端；200,可编程门阵列；201，mk_FI产生模块(频率屏蔽产生模块)；203，FI计数模块(待测信号周期次数计数模块);204，闸门判断模块；205，延迟模块；205a，第一延迟单元；205b，第二延迟单元；207，FB计数模块(参考信号周期次数计数模块);209，误差计数模块211，DCM模块(数字频率管理器模块);300，FB产生模块(参考信号产生模块);301，基频产生器；303，倍频器；400，控制单兀；CLK，闸门频率； d_up,上微分信号； d_down,下微分信号；FB，参考信号；Fb，参考信号的频率值；FI，待测信号；Fi，待测信号的频率值； gate,闸门信号； mk_FI，待测信号频率屏蔽； mk_FB，参考信号频率屏蔽； mk_dly,延迟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计频器，用于根据一闸门信号致能一待测信号的频率量测动作，其特征在于：其包含：一信号输入端，其用于接收该待测信号；一参考信号产生模块，其用于输出具有频率值Fb大于该待测信号的一参考信号；一可编程门阵列，其接收一闸门频率以产生该闸门信号，以及接收该信号输入端的待测信号以形成一待测信号频率屏蔽，并计数待测信号频率屏蔽内的该待测信号的周期次数Ni，以及接收该参考信号产生模块的参考信号以形成一参考信号频率屏蔽，并计数该参考信号频率屏蔽内的该参考信号的周期次数Nb，且该可编程门阵列基于该参考信号产生具相同频率且彼此互相间隔一固定相位的M个相位移信号，其中M≧2，以及该可编程门阵列用于在该待测信号频率屏蔽的起始时序点至该参考信号频率屏蔽的起始时序点的时间区间内计数该等相位移信号发生一触发状态的次数Nd1，以及用于在该待测信号频率屏蔽的终止时序点至该参考信号频率屏蔽的终止时序点的时间区间内计数该等相位移信号发生同一触发状态的次数Nd2，以及用于输出该等数值Nb、Ni、Nd1、及Nd2；及一控制单元，其连接该可编程门阵列及该参考信号产生模块，以接收该等数值Nb、Ni、Nd1、及Nd2，并依Fi＝{Ni/[Nb＋(Nd/M)]}×Fb，进行运算以取得该待测信号的频率值Fi，其中，Fb＞Fi，Nd＝(Nd1－Nd2)。...

【技术特征摘要】
1.一种计频器，用于根据一闸门信号致能一待测信号的频率量测动作，其特征在于其包含 一信号输入端，其用于接收该待测信号； 一参考信号产生模块，其用于输出具有频率值Fb大于该待测信号的一参考信号； 一可编程门阵列，其接收一闸门频率以产生该闸门信号，以及接收该信号输入端的待测信号以形成一待测信号频率屏蔽，并计数待测信号频率屏蔽内的该待测信号的周期次数Ni，以及接收该参考信号产生模块的参考信号以形成一参考信号频率屏蔽，并计数该参考信号频率屏蔽内的该参考信号的周期次数Nb，且该可编程门阵列基于该参考信号产生具相同频率且彼此互相间隔一固定相位的M个相位移信号，其中M 3 2，以及该可编程门阵列用于在该待测信号频率屏蔽的起始时序点至该参考信号频率屏蔽的起始时序点的时间区间内计数该等相位移信号发生一触发状态的次数Ndl，以及用于在该待测信号频率屏蔽的终止时序点至该参考信号频率屏蔽的终止时序点的时间区间内计数该等相位移信号发生同一触发状态的次数Nd2，以及用于输出该等数值Nb、N1、Ndl、及Nd2 ;及 一控制单元，其连接该可编程门阵列及该参考信号产生模块，以接收该等数值Nb、N1、Ndl、及Nd2，并依Fi = {Ni/[Nb + (Nd/M)]} XFb，进行运算以取得该待测信号的频率值Fi，其中，Fb > Fi, Nd = (Ndl — Nd2)。2.如权利要求1所述的计频器，其特征在于其中该可编程门阵列包含 一闸门判断模块，其接收该闸门频率以及接收该信号输入端的待测信号，用以产生该闸门信号； 一频率屏蔽产生模块，其连接该信号输入端以接收该待测信号，以及接收该闸门判断模块的闸门信号，并基于致能的该闸门信号，设定同步于该待测信号的第一触发状态的第一起始时序点，以及基于失能的该闸门信号，设定同步于该待测信号的该第一触发状态的第一终止时序点，以形成该待测信号频率屏蔽； 一待测信号周期次数计数模块，其连接该信号输入端及该频率屏蔽产生模块，以接收该待测信号及该待测信号频率屏蔽，用于计数该待测信号频率屏蔽内的该待测信号的周期次数Fi ； 一延迟模块，其连接该参考信号产生模块及该频率屏蔽产生模块，以接收该参考信号及该待测信号频率屏蔽，并用于基于该第一起始时序点，设定同步于该参考信号的第二触发状态的第二起始时序点，以及基于该第一终止时序点，设定同步于该参考信号的该第二触发状态的第二终止时序点，以形成该参考信号频率屏蔽； 一参考信号周期次数计数模块，其连接该参考信号产生模...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明宏，王乃坚，谢青峰，
申请(专利权)人：亚旭电子科技江苏有限公司，亚旭电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：