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時(shí)間間隔分析儀的基本原理

2.1相位數(shù)字化
相位數(shù)字化是采集、計(jì)算信號(hào)特定斜率的零點(diǎn)，丟棄幅度信息。由于數(shù)據(jù)是相位、頻率或時(shí)間形式，因此避免了三角函數(shù)，取而代之的是如直線(xiàn)和拋物線(xiàn)等簡(jiǎn)單函數(shù)。因此，即使是相當(dāng)復(fù)雜的調(diào)制信號(hào)，分析起來(lái)也相當(dāng)簡(jiǎn)單。
相位數(shù)字化是由硬件記錄信號(hào)的周期數(shù)及與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間，由此進(jìn)行處理得到測(cè)量結(jié)果。
考慮一個(gè)調(diào)制信號(hào)

其中φ(t)是單調(diào)遞增的，在正斜率的零點(diǎn)處進(jìn)行采樣。第I個(gè)事件樣點(diǎn)ei和第I個(gè)時(shí)間樣點(diǎn)ti滿(mǎn)足簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)關(guān)系：

式中ei為整數(shù)，且ti有最小的最化值。

2.2時(shí)間間隔分析儀的基本原理
基于相位數(shù)字化方法，給出了圖1所示的時(shí)間間隔基本原理框圖，主要由三部分構(gòu)成：輸入通道、測(cè)量硬件和微處理器系統(tǒng)。



輸入通道主要由阻抗變換電路、輸入開(kāi)關(guān)陣列和電壓比較器組成，以完成輸入的模擬信號(hào)向成數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換（相位數(shù)字化），另外它還可設(shè)置觸發(fā)電平、觸發(fā)的斜率以及完成阻抗匹配。
測(cè)量硬件主要由序列發(fā)生器、事件計(jì)數(shù)器、時(shí)基部分和存儲(chǔ)器系統(tǒng)四個(gè)部分組成。序列發(fā)生器將由輸入通道輸出的信號(hào)傳送給適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)器且為事件計(jì)數(shù)器和時(shí)基部分產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)和鎖存信號(hào)。啟動(dòng)信號(hào)和鎖存信號(hào)要受輸入信號(hào)的組態(tài)、采樣間隔及其他的啟動(dòng)限定條件的制約。測(cè)量硬件的輸入信號(hào)還有外部啟動(dòng)輸入和外部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘輸入。另外，測(cè)量硬件還接收來(lái)自微處理器的對(duì)測(cè)量進(jìn)行設(shè)置和控制的指令。