数字示波器测量频率准不准？

示波器是否能够分辨出频率分别是74.25MHz和74.1758MHz的两个信号？

晶振的频率稳定度要求是5ppm，怎么用示波器测量这个指标？

示波器测量频率和频率计测量频率在原理上有什么不同？

“一周一问”回答汇总

d.sen

目前示波器测频率主要使用的是周期法，先测出周期，再计算出频率。想要精度很高的频率测量结果，对测量的准确度要求很高。现在的数字示波器通过对幅值做概率分布的方法计算出top和base的值，再根据这两个值计算出周期等参数，要想准确得到这两个值，个人认为需要较高的样本数来减小测量误差，这就要求示波器有较强的运算能力和较高的采样率。同时还要有一个合适的带宽来减小失真，对应的探头带宽也要合适，还要注意减小噪声的影响。 因此，示波器想要准确测量频率是多么不容易啊。 频率计测频率的话是将被测信号整形为脉冲信号，接入一个闸门电路，时基电路产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号，计数器记录时钟个数，根据公式f=N/T计算出频率。 相对示波器而言，在相同的准确度要求下，频率计的成本会更低一些，晶振的测量使用频率计也会更准确一些。但是频率计毕竟功能单一，无法完整的观察波形动态，在发现异常，故障检测方面还是示波器更胜一筹。

超刚

我也想问一下，示波器硬件频率计测量和测量菜单里面的频率测量哪一个测量更准确？原理有何不同？

黑瞳

1.现在的示波器能测出MHz也可以测试Hz频率，由于示波器测频率是将屏幕上测出的周期做倒数，而这两个频率倒数之后非常接近，只能用带宽大，精读高的示波器来测量； 2.示波器测5ppm的晶振非常容易受探头之类的外界干扰，很难正确的显示出来，可以通过其他分析仪来测量。 3.第一点说到示波器测频率是通过对屏幕上的多个周期做平均再倒数得出，而频率计测频率是通过比较复杂的时基电路和逻辑控制电路来得到单位时间内的变化次数来求周期。频率计测出的周期是要比示波器测出的精准的。 以上是个人拙见，希望大神能指出错误和不足！

Extreme°/极致 °

用示波器测量频率往往受到很多方面的制约，比如带宽、采样率等，限制了其测量高频信号的能力，并且由于本身底噪的影响，限制了其测量小信号的能力，其本身精度不高，在需求高精度测量的条件下，示波器就不适合了。但它在频率测量方面的优点是不可忽视的，它的波形和频率测量值在同一屏幕显示，我们还可以通过观察波形的周期自行计算，给人以直观的感受。波形图片还可以存储，导出，相当方便。并且数字示波器还带有简单的频谱分析功能，可以分析频率之间的关系。虽然示波器中内置的硬件频率计由于内部硬件回路的一些影响，其位数不会太高，鼎阳公司的SDS1000X和SDS1000CFL系列内置了6位硬件频率计，其频率分辨率为1Hz，是完全可以分辨上述两个频率的，且采用的是有源晶振，能够实现6位实时读数，并且对噪声分量比较大的信号采用了数字带通、带阻、低通、高通等滤波方式，避免了噪声引起的误触发，使测量值更加准确。专有频率计目前市面上大多数是采用的10位或者12位/秒的频率分辨率，测量精度较高；另一方面他又不具备示波器能够抓取波形和存储的功能，大多数的老式专有频率计虽然精度很高，但不具备内存，这是一个很大的缺陷

亮仔Forrest

频率计的原理是先通过输入回路把信号整合成便于计数器统计的脉冲信号，然后测量一定时间内被测信号的脉冲个数。而示波器一般使用周期法间接的计算频率。所以频率计测量精度要高，鼎阳示波器内有频率计功能，可以区分上述信号。

大卫

多数数字示波器自身频率误差在百万分之五以上，所以要测该量级频率稳定度，首先自身要在百万分之一左右或外接高稳晶振。有少量数字示波器可以达到这个水平。 其次，利用熟悉示波器的大延迟时间功能进行测量即可。参考国军标数字示波器的时基检定方法即可。

勤快的贾贾

就探棒引入的寄生参数（主要是对地电容）都已经带来了超过晶振规格的影响。所以这种这种直接测量频率的方法是不正确的。对于频域的一些分析建议使用buffer出来的信号做分析（jitter）。另一个就是频率的定量分析，示波器的精度也是一个不能回避的问题。粗略的经验而已，请指正，也非常希望获得一种方便准确的晶振频率在线测量方法。我们通常都是通过后端分频以后做间接测量结合仿真。

宋民

示波器是否能够分辨出频率分别是74.25MHz和74.1758MHz的两个信号？ 答：鼎阳的示波器都带有硬件频率计功能，其频率分辨率为1Hz，是完全可以分辨上述两个频率的。 晶振的频率稳定度要求是5ppm，怎么用示波器测量这个指标？ 答： 这个取决于示波器内部频率基准源的频率稳定度。如果示波器自己的频率稳定度都比5ppm差，那么测试是没有意义的。一般要保证测试设备的精度比被测设备的好3～5倍

李为龙

首先需要区分测试对象是晶体（谐振器）还是晶振时钟输出，前者频偏受对地并联电容影响，一般电容越大，频率越负偏，示波器（甚至一般频率计数计）测试使用无源探头电容一般在9～11pF，对晶体测试频偏影响太大了，这种方法本身就有缺陷。 如果是晶振的话，频率计没有问题，示波器测试也不可靠，会有触发误差，统计的平均值会比较接近，到作为准确的测试结果肯定不行。 晶体频偏分为两种测试: 1.单体测试，使用晶体分析仪，如S&A的250-B 2.板上测试，为了避免接触影响，我们现在都统一用频谱仪测试。

cy

频率计的原理是把被测信号整形成脉冲信号，计算一定时间内脉冲信号的个数，而这个时间就决定了频率计的量程，所以只要频率计的量程大于74.25MHz就可以分辨出这两个频率。用示波器测试频率一般是抓取一个到几个周期的波形，计算出时间，计算出一个周期的时间，从而得出频率，但是这两个频率的周期时间分别是74.25Mhz–>13.46801ns,74.1758Mhz–>13.48149ns，一周期相差0.01348ns,100个周期才差1.3ns,才能用500M带宽的示波器区分开。再加上测量误差，示波器要区分出这两个信号非常不容易

刘伟城

示波器测量晶振的频率，影响最大的应该是其探头的输入电容，测试时，该输入电容将等效并联于晶振的谐振电容上，一个pF级的电容，将很大程度影响其本振频率，特别是对于小谐振电容、高精度ppm值的晶振，此时，即使撇开示波器其它的测试误差，所测得的值已无意义。因此，用示波器测量晶振频率肯定是不准确的。同样频率计等其它设备进行进行接触式测量晶振频率时，也会有此问题困扰。 基于以上，用非接触式的测量法被很多工程师采用，即,用频谱仪的高阻探头感应拾取基频，以读取其基频频标。