提高信号发生器频率精度的方法

       对于某些测量来说，激励信号的绝对频率最为重要，而其他测量只需要在多个信号之间保持准确的相对频率间隔即可。例如，要用已知的频率创建多音频输入，传统方法是将多个模拟信号发生器的输出组合在一起。每个信号源的频率精度取决于其内置的频率标准件。这些标准件很可能在频率上略有偏差，因此会导致测量结果存在相对频率误差。

普源函数任意波形发生器DG4000系列

　　例如，假设您想要在两个 200 MHz 中心频率的信号之间设置 1 KHz的间隔，而信号源的老化率为 ± 1 x 10-6/年。在这种情况下，信号源的频率误差是 200 MHz x 1 x 10-6 = ± 200 Hz。于是，该间隔可能会是 600 Hz 到 1400 Hz 之间的任何一个值(参见图 3)。为了提高精度，可以将两个信号源的时基连接在一起。将其中一个信号源的参考信号输出(通常位于机箱的后面板上)连接至另一个信号源的参考信号输入。现在，间隔的不确定度为 1 KHz x 10-6 或 0.001 Hz。

　　如果您使用的是矢量信号发生器(信号源)，那么只需要一台这样的发生器即可创建多音频信号。由于所有的音频信号都是用同一个通用基带时钟频率生成的，所以它们相对的音频间隔将会非常精确。

SMW200A矢量信号发生器

　　但如果信号的绝对频率很重要，那么可以寻找更精确的外部频率参考件来提高信号源的频率精度。为您的测试装置选择带有最精确时基的仪器，然后将所有其他设备都连接到这个参考上。某些仪器制造商会提供高稳定度的温控参考振荡器作为选件。这些频率和时间标准件十分精确，但价格也可能会非常高昂。

　　您可以使用内部标准件(在整个设备内使用统一的高精度频率参考)来提高频率精度。将信号发生器和所有其他设备连接到这个参考上。您可能需要使用信号分配放大器来保持适当的电平和阻抗匹配。

　　注：使用外部频率参考时，其相位噪声可能会导致信号发生器(信号源)的相位噪声性能下降。因此在使用之前，务必要注意外部参考信号源的相位噪声性能。

　　图 1. 阴影区表示此示例的相对频率误差范围。

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