数字电路频率计课设说明书.docx

目 录1. 设计任务及主要技术指标和要求 ...................................... 12. 总体设计方案 ......................................................  设计思路......................................................  设计方案和原理框图............................................  方案比较 ..................................................... 23. 电路设计 ..........................................................  放大整形电路..................................................  时基电路......................................................  计数译码显示电路..............................................  报警电路.....................................................  闸门电路..................................................... 124. 组装调试 ......................................................... 125. 心得体会 ......................................................... 14参考文献 ............................................................ 15附录Ⅰ总电路图 ...................................................... 16附录Ⅱ元件清单 ...................................................... 171. 选题背景数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器,其功能是测量正弦信号,方波信号,尖脉冲信号以及其他各种单位时间内变化的物理量,因此已经成为电路设计的常用器件之一,它有不可取代的地位。在电子技术中,频率与许多电参量的测量方案,测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中数字计数器测量频率具有精度高,使用方便,测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是测量频率的重要手段之一。 设计任务设计一个能够测量正弦波信号频率的电路。具体要求如下:(1)测频范围为 0~999Hz,精度为 1Hz。(2)用数码管显示测频结果。(3)设有超量程显示(信号频率>=1KHZ 时)。发挥部分:进一步扩大频率计的测评范围,设计超量程换挡。说明:在输入正弦波信号峰值为 100mv 的情况下测试2.  设计思路:频率,是单位时间内完成周期性变化的次数,所以我们的设计是将输入的信号进行放大整形之后输入到计数器,计算出一秒内通过的脉冲数量,然后经由译码器将对应的频率通过数码管显示出来。 设计方案和原理框图:我们打算采用数电技术来完成设计,该数字频率计主要由放大整形电路、闸门电路、时基电路、计数器电路、译码显示电路几部分组成,总体结构如图:被测信号 X 放大整型电路 Y七段显码管译码器计数器时基电路 Z闸门A图 2-1 数电频率计原理框图1从原理图可知,被测信号 X 在不影响其频率的情况下经放大整形电路变成计数器需求的方波信号 Y。由 555 构成的多谐振荡器提供标准时间基准信号 Z,信号 Z 经主控电路产生门控脉冲 A,方波时基信号 A 作为闸门的一个输入端,控制闸门的开放时间,被测信号 X 从闸门另一端输入,被测信号频率为 f,闸门宽度为 T,若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为 N,则被测信号频率 f=N/THz。逻辑控制电路的作用有两个:一是控制 4511译码器对显示数据进行锁存;二是控制计数器的清零,保证下一次计数从零开始。1)放大整形电路的选择对信号的放大功能由三极管放大电路实现,对信号整形的功能由施密特触发器来实现。施密特触发器是一种特殊的数字器件,一般的数字器件当输入超过一定的阈值,其输出一种状态,当输入小于这个阈值时,转变为