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数字频率计

本文共10页，2029字

一 内容提要:

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.它的基本功能是测量正弦信号.方波信号,尖脉冲信号及其他各种单位时间内变化的物理量.

关键词：数字，频率计


讲述了数字频率计的工作原理以及其各个组成部分，记述了我在整个设计过程中对各个部分的设计思路、对各部分电路设计方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对调试结果的分析，到最后得到比较满意的实验结果的方方面面 。

二 设计内容及要求:

要求设计一个简易的数字频率计，其信号是给定的脉冲信号，是比较稳定的。

1. 测量信号:方波 ；
2. 测量频率范围: 1Hz~9999Hz ; 10KHz~10KHz;
3. 显示方式: 4位十进制数显示;
4. 时基电路由 555 定时器及分频器组成, 555 振荡器产生脉冲信号,经分频器分频产生的时基信号,其脉冲宽度分别为: 1s, 0.1s;
5. 当被测信号的频率超出测量范围时,报警.
三 设计思路及原理:

数字频率计由四部分组成：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可控制的计数、译码、显示电路。

由555 定时器,分级分频系统及门控制电路得到具有固定宽度T的方波脉冲做门控制信号,时间基准T称为闸门时间.宽度为T的方波脉冲控制闸门的一个输入端B.被测信号频率为fx,周期Tx.到闸门另一输入端A.当门控制电路的信号到来后,闸门开启,周期为Tx的信号脉冲和周期为T的门控制信号结束时过闸门,于输出端C 产生脉冲信号到计数器,计数器开始工作,直到门控信号结束,闸门关闭.单稳1的暂态送入锁存器的使能端,锁存器将计数结果锁存,计数器停止计数并被单稳2暂态清零.

若T=1s,计数器显示fx=N 若T=0.1s,通过闸门脉冲个数位N时,fx=10N,(闸门时间为0.1s时通过闸门的脉冲个数).也就是说,被测信号的频率计算公式是fx=N/T.由此可见,闸门时间决定量程,可以通过闸门时基选择开关,选择T大一些,测量准确度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.被测信号频率通过计数锁存可直接从计数显示器上读出.

在整个电路中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确.

参考文献

1、 安德宁 赵廷瑞 编注. 数字电路与逻辑设计实验技术 .北京邮电学院出版社
2．、高吉祥 主编 电子技术基础实验与课程设计 电子工业出版社 2002.2
3．、谢自美 主编 电子线路设计.实验.测试（第二版）华中科技大学出版社 2000.7