無論是傳統的模擬示波器還是現代的數字示波器，測量信號頻率的功能從產品誕生之日起就具備了。早期的模擬示波器，測頻過程需要工程師手動調節水平時基、觸發等功能使得屏幕上呈現出1~2個周期的穩定波形后，通過觀察該信號一個周期內占據的水平格數，再參考水平時基估算出信號周期，最終得到頻率。

近些年隨著數字示波器在測量技術在精度、速度以及使用便捷性等諸多方面突飛猛進的發展，示波器能夠自動且快速地完成信號頻率測量，并呈現到屏幕上，方便工程師進行讀取。但是在使用示波器進行頻率測量時，常遇到這樣的問題：

1、頻率的測量結果是對采樣后的數據經過計算一個周期的時間得到的。由于不同的水平時基對應不同的采樣率，導致采樣點間隔時間不同，因此會影響測量精度。

2、工程師在實際測量一個很穩定的信號頻率時，測量結果的后幾位小數點會有隨機性的變化，這也是測量精度不高的表現。

那有沒有一種方法能夠使測量結果的精度很高，又能夠不受示波器采樣率變化的影響呢？

有！今天小普來給大家介紹示波器的頻率計功能。

頻率計

頻率計是一種用作測量信號周期、頻率特征的功能單元或獨立儀器，相對于示波器的通用測量功能，它具有測量精度高、測量精度不隨水平時基擋位變化的優點，在高精度頻率測量的場景應用中發揮著重要的作用。

RIGOL旗下的多個系列示波器都集成了頻率計功能，但測量精度都停留在6位有效位數。為了滿足客戶更嚴苛的測量場景，RIGOL最新推的DS70000 示波器將頻率測量精度提升到了8位有效位數，確保在滿足帶寬內的所有周期性信號的頻率都能被準確測量。

頻率計實現原理

示波器的工作過程可分為信號輸入、垂直系統（信號幅度調理）、采樣（模擬信號數字化）、頻率計算和結果顯示等幾部分，如下圖所示。

其中信號輸入、垂直系統、采樣屬于通用數字示波器的必備功能，頻率計算是通過直接對ADC采樣得到的原始數據進行處理和分析，得到信號頻率。依托具有高速ADC采樣功能的示波器，頻率計可以很輕松的獲得具有高時間分辨率（最高可達到ADC的采樣間隔時間）的采樣點，從而得到高精度的測量結果。

頻率計算過程分為以下兩個步驟：

1、邊沿判斷

示波器對周期性模擬信號進行采樣量化后的數據與一個用戶設置的“比較電平”進行比較，從低到高跨過此電平的跳變為“上升沿”，從高到低跨過此電平的跳變為“下降沿”。兩個上升沿（或兩個下降沿）之間的時間間隔為當前被測信號的一個周期。

正確識別信號中的邊沿是頻率計能夠得到正確結果的前提和關鍵。在實際應用場景中，真實的信號往往自帶一些噪聲，如果不對這些噪聲進行處理，就會造成邊沿的錯誤判斷，影響最終的測量結果。如下圖所示，圓圈標記的位置因為一個毛刺的存在導致了在該位置出現了兩個上升沿。

解決上述問題的方法，就是在原有比較器的基礎上再增加一個比較電平，只有同時跨過兩個比較電平的跳變才被判決為“有效沿”。兩個比較電平之間的區域為“遲滯區間”，區間越大對噪聲的抑制能力越強，反之則越小，這也是大家在觸發系統中經常聽到的觸發靈敏度的概念。RIGOL所有系列的數字示波器都支持噪聲抑制功能，用戶可根據實際情況決定是否使用。

2、統計/計算

測頻法