中心議題：

• 探究頻率計測試中的精度計算

解決方案：

• 充分利用時基穩定度
• 設置頻率計的頻率分辨率

在測試測量中測試精度一直是最為關心的問題。頻率計作為高精度的頻率和時間測試儀表，測試精度高於普通的頻譜儀和示波器，所以測試精度的計算就更加為人關注。影響測試精度，或者說產生誤差的因素很多
，而其中最主要的因素是儀表內部時基穩定度、分辨率、觸發精度及內部噪聲等。頻率計可以用來測試如頻率、周期、相位、脈衝等，而其中頻率和周期的測試占有絕大部分比例，本文主要討論頻率和周期的測試精度計算問題。

頻率和周期的測試精度

頻(pin)率(lv)和(he)周(zhou)期(qi)互(hu)為(wei)倒(dao)數(shu)，所(suo)以(yi)在(zai)頻(pin)率(lv)計(ji)的(de)測(ce)試(shi)中(zhong)，頻(pin)率(lv)和(he)周(zhou)期(qi)的(de)誤(wu)差(cha)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)。從(cong)測(ce)試(shi)誤(wu)差(cha)的(de)產(chan)生(sheng)來(lai)說(shuo)主(zhu)要(yao)有(you)兩(liang)類(lei)，一(yi)類(lei)是(shi)隨(sui)機(ji)誤(wu)差(cha)，一(yi)類(lei)是(shi)係(xi)統(tong)誤(wu)差(cha)。隨(sui)機(ji)誤(wu)差(cha)主(zhu)要(yao)由(you)於(yu)如(ru)噪(zao)聲(sheng)或(huo)者(zhe)一(yi)些(xie)隨(sui)機(ji)因(yin)素(su)產(chan)生(sheng)的(de)誤(wu)差(cha)，很(hen)難(nan)消(xiao)除(chu)。係(xi)統(tong)誤(wu)差(cha)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)、儀表設置或者儀表性能引起的誤差。不同的設備製造商都有自己的關於誤差的計算方法，大同小異
，本文論述泰克FCA3000係列頻率計測試誤差的計算方法。

總誤差: (U tot)
其中 MR = Meas. Result ( Freq or Period ) , MR測試結果

，可以是頻率或者時間
MT = Mear. Time 測試時間
TBE = Time Base Error ( 時基誤差 )

計算舉例

我們可以通過一個具體的例子來計算測試的誤差。我們假設以下參數：
l 使用泰克FCA3000 頻率計
l 95% 置信區間
l 100MHz被測信號讀數
， 測試時間 1 秒
l 信號電平 5 V
l 時基經過校準後為 1.7 ppm
l 信號比較純淨，噪聲（Vnoise-signal = 0）和 抖動 （ Ejitter = 0 ）

首先計算隨機誤差

1
、 通過公式（5）計算 Enoise= Vnoise/inp.sign.slew rate (v/s) at trig point
當被測信號是CW時inp.sign.slew rate (v/s) at trig point=2П(100MHz)*5V = 3.14*10 9
Enoise= Vnoise / inp.sign.slew rate (v/s) at trig point= 500uv/3.14*10 9=0.159 ps
2、 Start Trigger Error = Ess = Enoise， 代入公式 （3）
Urnd = [2.5* (100ps2 + 0.159ps2)1/2 / 1*8001/2 ]*100MHz = 8*10-4 Hz
計算係統誤差,通過公式 （6）
Usys= {1/3*[ ( 1.7*10-6*100MHz ) 2 + [ (200ps / 1s ) * 100MHz ] 2]}1/2= 93Hz
計算總誤差，通過公式 （1）
Utot = 2* [ ( Urnd 2 + Usys2 ) ]1/2 = 186Hz

結論

從cong計ji算suan的de結jie果guo中zhong我wo們men可ke以yi看kan出chu，誤wu差cha的de來lai源yuan主zhu要yao是shi係xi統tong誤wu差cha
，而er時shi基ji穩wen定ding度du的de提ti升sheng可ke以yi大da大da提ti高gao測ce試shi精jing度du。在zai計ji算suan中zhong我wo們men沒mei有you用yong到dao頻pin率lv分fen辨bian率lv這zhe個ge指zhi標biao，因yin為wei測ce試shi時shi間jian的de設she置zhi就jiu決jue定ding了le頻pin率lv計ji的de頻pin率lv分fen辨bian率lv。在zai測ce試shi中zhong我wo們men假jia設she被bei測ce信xin號hao是shi100MHz
，如果是頻率很低的信號，比如幾十赫茲

，那麼頻率分辨率會大大影響測試精度。