简易数字频率计电路设计.doc

简易数字频率计电路设计摘要 请对内容进行简短的陈述,一般不超过300字关键字:周期;频率;数码管,锁存器,计数器,中规模电路,定时器在电子技术中,频率是最基本的参数之一,而且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。数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号能够是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。如配以适当的传感器,能够对多种物理量进行测试,比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器。本章要求设计一个简易的数字频率计,测量给定信号的频率,并用十进制数字显示。数字频率计主要由放大整形电路、闸门电路、计数器电路、锁存器、数码管、时基电路、逻辑控制、译码显示电路几部分组成。目录前言 10结束语 11参考文献 12前言数字频率计是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。被测信号能够是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。数字频率计主要由放大整形电路、闸门电路、计数器电路、锁存器、时基电路、逻辑控制、译码显示电路几部分组成。在传统的电子测量仪器中,示波器在进行频率测量时测量精度较低,误差较大。频谱仪能够准确的测量频率并显示被测信号的频谱,但测量速度较慢,无法实时快速的跟踪捕捉到被测信号频率的变化。正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化,因此,频率计拥有非常广泛的应用范围。在传统的生产制造企业中,频率计被广泛的应用在产线的生产测试中。频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化,用户经过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品,确保产品质量。频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。在无线通讯测试中,频率计既能够被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准,还能够被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。,就是周期性信号在单位时间(1s),则其频率可表示为fx=N/T。因此,能够将信号放大整形后由计数器累计单位时间内的信号个数,然后经译码、显示输出测量结果,这是所谓的测频法。可见数字频率计主要由放大整形电路、闸门电路、计数器电路、锁存器、时基电路、逻辑控制、译码显示电路几部分组成,清零信号锁存信号ⅣⅤTNⅣⅤⅢⅡⅠ整形放大电路计数器锁存器译码器逻辑控制电路显示器时基电路闸门ⅠⅡⅢ图1总体结构图从原理图可知,被测信号Vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号Ⅰ,其频率与被测信号的频率fx相同。时基电路提供标准时间基准信号Ⅱ,具有固定宽度T的方波时基信号II作为闸门的一个输入端,控制闸门的开放时间,被测信号I从闸门另一端输入,被测信号频率为fx,闸门宽度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fx=N/THz。可见,闸门时间T决定量程,经过闸门时基选择开关选择,选择T大一些,测量准确度就高一些,T小一些,,时基电路是关键,:一是产生锁存脉冲Ⅳ,使显示器上的数字稳定;二是产生清“0”脉冲Ⅴ,使计数器每次测量从零开始计数。、电容构成充放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路,可方便地构成单稳态触发器,多谐振荡器,施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路RD1是置零输入端。只要在RD1端加上低电平,输出端Uo便被置成低电平,不受其它输入端状态的影响。正常工作必须使RD1处于高电平。当U11>>UR2时,比较器C1的输出U1=0,比较器C2的输出UC2=1,SR锁存器被置0,TD导通,同时U0为低电平。当U11<UR1,U12>UR2时,UC2=1,U1=1,锁存器的状态保持不变,因而TD和输出的状态也维持不变。当U11<UR1,U12<UR2时,UC2=0,U1=1故锁存器被置1,U0为高电平,同时TD截止。当U11>UR1,U12<UR2时,UC2=0,U1=0,锁存器处于Q=Q1=1的状态,U0为高电平,同时TD截止。时基电路的作用是产生标准的时间信号,能够由555组成的振荡器产生,若时间精度要求较高时,可采用晶体振荡器。由555定时器构成的时基电路包