Kesalahan pada “gate”

8.4.1. Kesalahan pada “gate”

Pengukuran frekuensi dan waktu Gelombang (a) dan (b) dengan counter elektronik menyatakan sinyal input yang mempunyai beberapa mempunyai fasa berbeda ketidaktelitian, karena instrumen dibandingkan dengan sinyal itu sendiri. Satu kesalahan gating. Dengan jelas, pada satu instrumen yang paling umum hal akan terbaca 6 pulsa, dalam adalah “gating error” yang terjadi

hal yang lain hanya 5 pulsa dapat pada pengukuran frekuensi dan lewat melalui gerbang. Sehingga perioda. Untuk pengukuran terdapat ketidakpastian frekuensi, gerbang utama terbuka

perhitungan ±1 dalam dan tertutup oleh pulsa output pengukuran ini.

osilator. Ini menyebabkan sinyal Dalam mengukur frekuensi input dapat lewat melalui gerbang

rendah, gating error dapat dan dihitung oleh DCAs. Pulsa mempengaruhi pada kesalahan

gating tidak sinkron dengan sinyal hasilnya. Ambilah sebagai contoh input; pada kenyataannya pada keadaan dimana frekuensi

keduanya adalah sinyal yang

10 Hz yang akan diukur dan sama sekali tidak berhubungan.

interval gating time 1 detik Pada gambar 8-24. interval gating

(pemisalan yang beralasan). diberikan oleh gelombang.

Gambar 8-24. Gating error

Dekade counter akan frekuensi dan pengukuran perioda menunjukkan 10 ±1, ketidaktelitian

dinyatakan sebagai berikut, 10%. Oleh karena itu pada misalkan : frekuensi rendah pengukuran f c = frekuensi kristal (atau periode lebih disukai dari pada frekuensi clock) dari instrument. pengukuran frekuensi. Garis f x = frekuensi dari sinyal input pemisah antara pengukuran yang tidak diketahui.

Pada pengukuran perioda, jumlah pulsa yang terhitung sama dengan

fc Np = .

fx

Pada pengukuran frekuensi dengan gerbang waktu 1 detik, jumlah pulsa yang terhitung

Nf = fx .

Frekuensi cross over, dimana N p =N f adalah :

fc = fo atau fo = fc fo

Sinyal pada frekuensi lebih ketelitian pada fo disebabkan rendah dari fo akan dapat diukur

oleh gating error ± 1 adalah pada mode “period”; supaya

meminimumkan pengaruh dari

persen.

fc

gating error ± 1. Pengurangan

. Metoda ini memberikan hasil yang

dapat dipercaya, dengan tingkatan Ketidaktelitian pada time base ketelitian 1 bagian untuk 10 6 , juga menyebabkan kesalahan yang dinyatakan 1 siklus pada pengukuran. Pada pengukuran frekuensi osilator kristal 1 MHz.

8.4.2. Kesalahan Time Base

frekuensi, time base juga Bila “zero beating” dilakukan membuka dan menutup sinyal secara visual (daripada untuk di gerbang, dan ini melengkapi pulsa

dengar), sebagai contoh dengan yang dihitung. Kesalahan time menggunakan CRO, ketelitian base terdiri dari kesalahan kalibrasi pada umumnya dapat

kalibrasi osilator, kesalahan 7 mencapai 1 bagian dalam 10 . stabilitas kristal jangka pendek

dan jangka panjang. Beberapa stasiun radio dengan Beberapa metoda untuk kalibrasi

frekuensi sangat rendah (VLF) kristal sering digunakan. Satu dari

meliputi daratan Amerika Utara teknik kalibrasi yang paling dengan sinyal yang tepat pada sederhana adalah men “zerobeat”

range 16-20 kHz. Frekuensi osilator kristal dengan frekuensi pendengar yang rendah cocok standar yang ditransmisikan oleh

untuk “Automatic Servo-Controlled stasion radio standard seperti Tuning” yang dapat di “Slaved” ke untuk “Automatic Servo-Controlled stasion radio standard seperti Tuning” yang dapat di “Slaved” ke

frekuensi sesaat karena transien tegangan, schock dan vibrasi, siklus pemanasan kristal, interferensi listrik dan sebagainya. Kesalahan ini dapat diminimumkan dengan mengambil pengukuran frekuensi selama selang waktu gerbang time yang panjang (10 detik sampai 100 detik) dan pengukuran perioda rata-rata ganda (multiple periode average measurement). Gambar untuk stabilitas jangka pendek pada kombinasi standar kristal- oven pada orde 1 atau 2 bagian

per 10 7 .

Gambar 8–25. Kalibrasi sumber frekuensi lokal . Kesalahan stabilitas jangka

panjang merupakan sumber ketidaktelitian pada pengukuran frekuensi atau waktu. Stabilitas jangka panjang adalah fungsi dari usia dan memperburuk kristal. Karena kristal pada temperatur bersiklus dan dijaga pada osilasi yang kontinu, tegangan selama perbuatan dibebaskan, dan partikel kecil yang tertangkap pada permukaan dialirkan untuk mengurangi ketebalannya. Pada umumnya, fenomena ini akan menyebabkan kenaikan frekuensi osilator.

Kurva perubahan frekuensi terhadap waktu diperlihatkan pada gambar 8–21. Ketepatan perubahan frekuensi kristal mula-

mula pada orde 1 bagian per 10 6 per hari. Kecepatan ini akan menurun, bila kristal digunakan pada temepratur operasinya, secara normal kira-kira 50 s/d 60 o

C, dengan stabilitas puncak 1 bagian per 10 9 . Bila instrumen yang mengandung kristal dibuka dari sumber daya untuk perioda waktu yang cukup untuk pendinginan, slope baru karena bertambahnya usia akan terjadi C, dengan stabilitas puncak 1 bagian per 10 9 . Bila instrumen yang mengandung kristal dibuka dari sumber daya untuk perioda waktu yang cukup untuk pendinginan, slope baru karena bertambahnya usia akan terjadi

Gambar 8 - 26. Perubahan frekuensi terhadap waktu untuk “oven-controlled

crystal”

Untuk memperlihatkan efek input. Ketelitian dengan mana stabilitas jangka panjang dengan

gerbang dibuka atau ditutup ketelitian pengukuran yang adalah fungsi dari kesalahan absolut, misalkanlah osilator “Trigger Level”. Pada penggunaan

yang umum, sinyal input diperkuat dan dicapai stabilitas jangka (long-

dikalibrasi 1 bagian dalam 10 9 ,

dan dibentuk, dan kemudian term stability) 1 bagian dalam 10 8 dimasukkan ke rangkaian schmitt

per hari. Misalkan lebih lanjut trigger yang mensuplay gerbang bahwa kalibrasi dilakukan 60 hari

ini dengan pula pengatur. yang lalu. Ketelitian yang Biasanya sinyal input berisi digaransikan saat ini adalah 1 x

sejumlah komponen yang tidak

10 -9 + 60 x 10 -8 = 6.01 x 10 -7 , atau diharapkan atau noise, yang akan

6 bagian dalam 10 7 . sehingga diperkuat bersama-sama dengan dapat dilihat bahwa ketelitian sinyal.

absolut maksimum dapat dicapai, Waktu dimana terjadi terigger bila kalibrasi yang tepat dilakukan

pada rangkaian schmitt adalah pada waktu yang relatif pendek fungsi dari penguatan sinyal input sebelum digunakan untuk dan dari perbandingan “sinyal to pengukuran.

noise”. Pada umumnya kita dapat mengatakan bahwa kesalahan

waktu trigger dikurangi dengan Pada pengukuran interval waktu amplitudo sinyal yang besar dan dan periode, sinyal gerbang rise time yang cepat. dibuka dan ditutup oleh sinyal

8.4.3. Kesalahan “Level trigger”.

Ketelitian maksimum diperoleh bila yang akumulatif, ketelitian hal-hal seperti di bawah ini terjadi :

pengukuran sangat tergantung

a. Pengaruh dari kesalahan “one- pada waktu sejak kalibrasi count gating error” (satu

terakhir terhadap standard hitungan pada gerbang) primer atau sekunder. diminimumkan dengan c. Ketelitian dari pengukuran pengukuran frekuensi lebih

waktu sangat dipengaruhi oleh

besar dari √fc dan slope dari sinyal datang yang pengukurandi di bawah √fc,

mengatur sinyal gerbang. dimana fc adalah frekuensi

Amplitudo sinyal yang besar clock dan counter.

dan rise time yang cepat

b. Karena stabilitas jangka memberikan ketelitian yang panjang mempunyai pengaruh

maksimum.