14.Измерение длительности, периода и частоты цифрового импульсного сигнала

14.3.Погрешность квантования

Погрешность квантования обусловлена неопределенностью, возникающей из-за конечного разрешения при преобразовании аналогового сигнала в цифру (код). Погрешность квантования зависит от разрядности аналого-цифрового преобразователя, а также от его собственных погрешностей, нелинейности и шумов. Погрешности квантования появляются из-за сдвига фаз между входным сигналом и импульсами образцовой частоты и могут принимать различные значения в зависимости от частоты входного сигнала и используемого метода измерений.

На рис. 14-4 показаны три возможных результата измерения временного интервала с помощью счетчиков.

Рис. 14-4. Погрешность квантования при использовании счетчиков

Input Signal – входной сигнал; Counter Timebase – импульсы образцовой частоты; Miss Both Edges – потеря обоих фронтов;

Miss One, Catch One – потеря одного фронта, захват одного фронта; Catch Both Edges – захват обоих фронтов

Потеря обоих фронтов – счетчик пропускает первый и последний положительные фронты счетных импульсов. Это происходит, если входной сигнал переключается непосредственно после первого и перед последним положительными фронтами счетных импульсов. Следовательно, результат счета получается на единицу меньше ожидаемого значения.

Потеря одного фронта, захват другого – счетчик обнаруживает только первый или только последний положительный фронт счетных импульсов. В результате получается ожидаемая величина.

Захват обоих фронтов – счетчик реагирует и на первый, и на последний положительные фронты счетных импульсов. Результат счета получается на единицу больше ожидаемого.

Например, при частоте счетных импульсов 20 МГц и частоте входного сигнала 5 МГц с учетом ошибки квантования может быть подсчитано