Распространённые в электронике термины опорный канал, опорный сигнал, опорный уровень (Reference) имеют в своей основе общий технический принцип построения системы, когда один из переменных периодичных или постоянных сигналов в системе играет роль задающего (эталонного) по частоте, фазе или постоянному уровню, и преобразование остальных сигналов в системе происходит относительно данного опорного периодического сигнала или постоянного уровня. Периодический опорный сигнал синхронизирует процессы в устройстве по частоте или фазе. Постоянный опорный уровень (например, напряжения, тока) привязывает передаточную функцию преобразования сигналов в системе по смещению или масштабу.

Очевидно, канал измерения системы или выделенный канал выполняет роль опорного канала, когда периодический сигнал или постоянный уровень данного канала используется как опорный. Нередко сама физика специфической схемы измерений диктует необходимость опорного канала, как например, в случае измерения температуры термопарой, когда канал измерения температуры холодного спая по сути является опорным каналом измерения.

На фото выше приведён фрагмент задней панели генератора сигналов AFG1022 с входом опорной частоты (Ref Clk/Counter In) и выходом (Ref Clk Out). В генераторах и частотомерах вход опорной частоты (и соответствующий ему канал) является входом синхронизации счётной логики. При использовании канала опорной частоты генераторов и частотомеров относительная погрешность воспроизведения или измерения частоты этих приборов будет равняться относительной погрешности частоты сигнала внешнего источника опорной частоты. Это даёт возможность засинхронизировать несколько приборов от одной высокостабильной опорной частоты, возможно, задействовав выходы опорной частоты для трансляции опорного сигнала на вход опорного канала частоты другого прибора. Синхронизация частот генераторов в измерительной системе делается также с целью уменьшения интермодуляционных искажений сигналов.

Привязка по фазе опорного периодического сигнала широко применяются в системах фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), фазовых детекторах, фазовых модуляторах, фазометрах, в системах измерения задержек сигналов — во всех системах, где критически важным условием функционирования является сохранение заданных задержек по отношению к опорному сигналу. Привязка частоты синхронизации в измерительной системе по фазе опорного периодического сигнала также применяется для обеспечения когерентности измерений.

Привязка по уровню опорного сигнала широко используется в измерительных системах и методах измерений, основанных на сравнении с эталоном (типично эталоном является источник опорного напряжения). Полезной возможностью реализации такого метода является применение АЦП с входным коммутатором каналов, у которого часть каналов используется в роли опорных с целью повышения точности измерений. Подметим, что практически всегда доступен хотя бы один недорогой, но высокопрецизионный источник опорного напряжения — это источник нулевого напряжения в виде короткозамкнутого соединения для измерения собственного смещения нуля вольтметра или АЦП с входом напряжения. Также всегда доступен один практически идеальный источник нулевого опорного тока в виде обрыва цепи для входа измерения тока.

Общий технический принцип, заложенный в пришедшую из радиотехники группу терминов со словом “опорный”, широко применяется в метрологии: в калибровке, тарировке, в методиках поверки Средств измерений и в методах измерений вообще. 

---

Использование термина

Данный термин широко используются в тематике измерительных систем, часто используются в документации систем сбора данных ООО "Л  Кард" и тесно связан с задачами интеграции измерительного оборудования.

Измерительная система LTR

Внешние модули АЦП/ЦАП

Платы АЦП/ЦАП на шину PCI