提高信號發生器頻率精度的方法

       對于某些測量來說，激勵信號的絕對頻率最為重要，而其他測量只需要在多個信號之間保持準確的相對頻率間隔即可。例如，要用已知的頻率創建多音頻輸入，傳統方法是將多個模擬信號發生器的輸出組合在一起。每個信號源的頻率精度取決于其內置的頻率標準件。這些標準件很可能在頻率上略有偏差，因此會導致測量結果存在相對頻率誤差。

普源函數任意波形發生器DG4000系列

　　例如，假設您想要在兩個 200 MHz 中心頻率的信號之間設置 1 KHz的間隔，而信號源的老化率為 ± 1 x 10-6/年。在這種情況下，信號源的頻率誤差是 200 MHz x 1 x 10-6 = ± 200 Hz。于是，該間隔可能會是 600 Hz 到 1400 Hz 之間的任何一個值(參見圖 3)。為了提高精度，可以將兩個信號源的時基連接在一起。將其中一個信號源的參考信號輸出(通常位于機箱的后面板上)連接至另一個信號源的參考信號輸入。現在，間隔的不確定度為 1 KHz x 10-6 或 0.001 Hz。

　　如果您使用的是矢量信號發生器(信號源)，那么只需要一臺這樣的發生器即可創建多音頻信號。由于所有的音頻信號都是用同一個通用基帶時鐘頻率生成的，所以它們相對的音頻間隔將會非常精確。

SMW200A矢量信號發生器

　　但如果信號的絕對頻率很重要，那么可以尋找更精確的外部頻率參考件來提高信號源的頻率精度。為您的測試裝置選擇帶有最精確時基的儀器，然后將所有其他設備都連接到這個參考上。某些儀器制造商會提供高穩定度的溫控參考振蕩器作為選件。這些頻率和時間標準件十分精確，但價格也可能會非常高昂。

　　您可以使用內部標準件(在整個設備內使用統一的高精度頻率參考)來提高頻率精度。將信號發生器和所有其他設備連接到這個參考上。您可能需要使用信號分配放大器來保持適當的電平和阻抗匹配。

　　注：使用外部頻率參考時，其相位噪聲可能會導致信號發生器(信號源)的相位噪聲性能下降。因此在使用之前，務必要注意外部參考信號源的相位噪聲性能。

　　圖 1. 陰影區表示此示例的相對頻率誤差范圍。

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