頻率比

頻率比

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頻率比：單位時間內完成振動的次數，是描述振動物體往復運動頻繁程度的量，常用符號f或v表示，單位為秒-1。為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡稱「赫」。

頻率比簡介

每個物體都有由它本身性質決定的與振幅無關的頻率，叫做固有頻率。頻率概念不僅在力學、光學中應用，在電磁學和無線電技術中也常用。交變電流在單位時間內完成周期性變化的次數，叫做電流的頻率。

在很多儀器系統中，兩個頻率比值比兩個單獨的頻率更有意義。其中一種應用是比值量度電容傳感器，所產生的兩個頻率F1和F2反比於電容C1和C2。

然而，不需要昂貴的計算器件來確定頻率比。它提供的輸出電壓可以直接用數字面板表或數字電壓表讀出。下面說明電路工作。計數器(IC1，CD4017BE)與分頻F1(F1

每個Fd時鐘的正沿置位FFa。F2時鐘的下一個正沿轉移Qa輸出的邏輯1電平到Qb輸出。現在，FFa復位。Qb輸出保持高態直到F2時鐘的下一個正沿轉移Qa輸出的邏輯0電平到Qb輸出為止。因此，在Qb輸出所產生的脈衝Qb脈衝寬度等於1個F2時鐘脈衝的周期。

電路工作。計數器(IC1,CD4017BE)與分頻F1(F1<F2),產生頻率Fd(F1=5Fd)。Fd和F2分別定時D觸發器FFa和FFb(IC2,CD4013BE)。

每個Fd時鐘的正沿置位FFa。F2時鐘的下一個正沿轉移Qa輸出的邏輯1電平到Qb輸出。現在,FFa復位。Qb輸出保持高態直到F2時鐘的下一個正沿轉移Qa輸出的邏輯0電平到Qb輸出為止。因此,在Qb輸出所產生的脈衝Qb脈衝寬度等於1個F2時鐘脈衝的周期。

因為Fd和F2彼此不是同步的,所以Qb脈衝的正沿保持Fd時鐘沿變化。但保持Fd<0.5F2,將保證點Qb脈衝在1個Fd時鐘周期到1個時鐘周期間不漏失。因此,每個Fd時鐘產生1個Qb脈衝。Qb脈衝約占空比由下式給出：

h=脈衝寬度/周期=1個F2時鐘脈衝周期/1個Fd時鐘脈衝=Fd/F2

由於觸發器IC是CMOS器件,所以脈衝在地和VDD之間開關轉換。積分器(R1C1)平均Qb脈衝,給出輸出V0=VDD×h。注意,電容器C1必須是低漏電型的。保持VDD=5.000V,則得到V0：

V0=5(Fd/F2)=5F1/5F2=F1/F2 ^[1]

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如何使用萬用表測量頻率和占空比？