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关键词：数字信号、电平、频率、计数器采集模块

 

导读

本期小百科举例一个用户遇到的实际问题，介绍在使用计数器卡测量数字信号时，需要注意的电平对信号频率测试结果的影响。

 

现象

如图待测信号为一个高电平为2V，低电平为0V，频率为400Hz的数字信号，使用示波器将其展示出来。

图 1  待测数字信号电平展示

 

图 2  待测数字信号频率展示

 

用户使用简仪的计数器卡PXIe-5211【1】对信号频率进行测量时，发现测量结果在50KHz和33.333KHz两种结果中变化。

图 3  计数器测量结果1

 

 图 4  计数器测量结果2

 

很明显测试频率结果是错误的，那这是什么原因呢？是计数器卡测量有问题吗？

 

数字信号

数字信号有两种状态：高电平与低电平。而在对其进行判定时，有三种判定状态：高电平、低电平、不确定状态。

 

下图为PXIe-5211手册中标注的不同逻辑电平的高低电平的电压判别界限。以5V的逻辑电平为例，需要控制电压在3.5V~5V之间才能准确判别为到高电平，0V~1.5V之间可以准确判别为低电平。

图 5  PXIe-5211输入电压区间

 

而中间这段1.5V到3.5V的区间为不确定状态，有可能被判定为高电平，也有可能被判定为低电平。

图 6  数字信号电平状态

 

所以上述案例，在使用默认逻辑电平为5V时，测试高电平为2V的数字信号，会发生测试结果错误的情况。

 

解决方法

在了解到数字信号高低电平的判定后，我们知道，在使用计数器卡进行测量时需要注意将输入电平控制在对应的高低电平区间，才能正确对数字信号进行量测。所以可以通过将逻辑电平改为2.5V来解决问题，这样一来处于1.7V~2.5V之间的2V就可以准确判定为高电平。

 

那又如何修改板卡的逻辑电平呢？

 

PXIe-5211计数器卡的驱动中，封装了LogicLevel这一属性。在调用简仪的C#驱动进行开发时，可以通过配置LogicLevel属性来设置板卡的逻辑电平。具体的代码如下图所示：

图 7 代码配置逻辑电平

 

参考

【1】简仪PCIe/PXIe-5211产品页