Frequency Measurement (1)

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最近有人問我，以 100 MHz (10 ns) 速率取樣，可否測量 80 MHz 訊號？ 這問題要看是採用何種技術測量，不同方法結果不同。

頻率測量方法一、計數訊號取樣高低週期，
如上圖 80 MHz (12.5 ns 週期)方波訊號，紅色標示 10 ns 取樣週期，那將發現，
每四個方波訊號週期 12.5 ns x 4 = 有五次取樣 10 ns x 5 = 50 ns
而這取樣後訊號結果 HHHLL 為 50 ns 週期，那會被誤判原訊號為 20 MHz。
這種測量方法僅適合  被測訊號頻率 ≤ 取樣頻率 / 2
倘若被測量的高頻訊號，沒有防護好的話，是會訊號失真。

頻率測量方法二、計數取樣以及訊號數量，

同樣每四個方波訊號週期 12.5 ns x 4 = 有五次取樣 10 ns x 5 = 50 ns

但是每個波形週期 = 10 ns x 5 / 4 pulse = 12.5 ns (80 MHz)

不過同樣也要小心高頻訊號防護，防止變異。

精密的高階儀表皆採用方法二測量頻率，並且以微電腦控制器 (MCU) 電路擷取訊號波形正緣或負緣次數，方法二的測量因為測量精度佳可以作為訊號特性使用。

下一篇會補述方法一的 Undersampling。