新闻中心

EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 可编程定时/计数器提高输出频率准确度方法

可编程定时/计数器提高输出频率准确度方法

作者:时间:2012-03-07来源:网络收藏

将单片机内置或专用/作脉冲发生器,一般输入脉冲由晶振产生经过整形或分频后形成,有很高的和稳定度。设输入脉冲为fin,期望脉冲为f,应置入脉冲发生器的计数值N=fin/f。当f为fin的约数,则N为整数,f与fin的相同;当f不为fin的约数,则N 也不为整数,N=n+δ,其中n为N的整数部分,δ为 N 的纯小数部分。由于计数值只能为整数,实际计数值Np只能取N的近似数n或n+1,竞争脉冲频率fp=fin/Np。因Np的近似,fp与f间必然存在误差,且此误差分量较之因fin和稳定度有限引起的误差分量可能大得多。f的准确度主要受Np的近似影响。本文在不计由fin准确度和稳定度影响的条件下,分析由Np引起f误差的特点,探讨消除或减小因Np引起f误差的,从而f的准确度。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/171936.htm

1 单时钟源时,因Np近似影响频率准确度分析

当脉冲发生器输入脉冲为fin时,若最大计数值为nmax,则Np取值可能为1,2,…,nmax,有nmax种可能,相应fp被离散为fin, fin/2,…,fin/nmax,也有nmax种取值的可能。令fin/(nmax+1)=0,这些离散频率将0~fin频段分成nmax个子频段,对于任一f∈(0,fin),总对应一n,使f∈(fin/n+1),fin/n)。Np取n或n+1,近似N,实际上是用fin/n或fin/(n+1) 来近似f。当f为fin的约数时,Np=N,fp=f,绝对误差Δf=fp-f=0,相对误差r=Δf/f=0;当f不为fin的约数时,Δf≠0,r≠0。Δf和r的值与Np的取值方案有关,有以下三种情况:

①Np=n时,fp=fin/n>f, Δf>0,r>0,Δf随f的增大而减小。F趋近于fin/(n+1)时,Δf和r趋于极大值;Δf趋近于fin/n-fin/(n+1)=fin/[n(n+1)]时,r趋近于1/n。采用此方案时,f越接近于fin/(n+1),f的准确性越差,如图1口Δf(f)曲线。

33.jpg

②Np=n+1时,fp=fin/(n+1)f,f0,r0,| Δf|随f的增大而增大。F趋近于fin/n时,|Δf|和|r|趋于极大值;Δf趋近于fin/(n+1)-fin/n=-fin/[n(n+1)])时,r趋近于-1/n。采用此方案时,f越接近于fin/n,f的准确性越差,如图2中-Δf(f)曲线。

34.jpg

③以|Δf|为最小原则,f∈[fin/(n+1),fin/(n+1)+fin/2n(n+1)]时,Np=n+1,fp=fin/(n+1),则Δf0,r0;f∈[fin/(n+1)+fin/2n(n+1),fin/n]时,Np=n,fp=fin/n,则Δf>0,r>0;当f=fin/(n+1)+fin/[2n(n+1)]时,|Δf|和|r|达到极大值。Δf=±fin/2[n(n+1)],r=±1/(2n+1)。采用此方案时,f越接近fin/(n+1)+fin/[2n(n+1)],f的准确性越差(见图2)。

尘埃粒子计数器相关文章:尘埃粒子计数器原理

上一页 1 2 3 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭