简易频率计设计报告Word格式文档下载.docx
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计数器、锁存器的工作、译码器、显示器的工作原理,限幅器和整形电路的工作原理;
涉及芯片管脚及功能的使用。
2.设计任务
(1)频率计测量范围0~9999Hz,闸门信号采样时间为1s。
(2)最大读数为9999Hz。
(3)采用四位数码显示。
(4)输入信号最大幅值可以扩展。
二、设计的方案与论证
频率计又称为频率计数器,是一种专门对被测信号频率进行测量的器电子测量仪器。
频率计主要由四个部分构成:
时基(T)电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。
频率计最基本的工作原理为:
当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时,则被测信号的频率f=N/T(如下图①所示)。
在一个测量周期过程中,被测周期信号在输入电路中经过放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲,送到主门的一个输入端。
主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。
在闸门脉冲开启主门的期间,特定周期的窄脉冲才能通过主门,从而进入计数器进行计数,计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值,内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。
①数字频率计的组成框图
三、电路设计计算与分析
1.原理说明
输入电路:
由于输入的信号可以是正弦波,三角波。
而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波,所以需要设计一个整形电路则在测量的时候,首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。
在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。
所以在通过整形之前通过放大衰减处理。
当输入信号电压幅度较大时,通过输入衰减电路将电压幅度降低。
当输入信号电压幅度较小时,前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路,则调节输入放大的增益,时被测信号得以放大。
频率测量:
测量频率的原理框图.测量频率共有3个档位。
被测信号经整形后变为脉冲信号(矩形波或者方波),送入闸门电路,等待时基信号的到来。
时基信号有555定时器构成一个较稳定的多谐振荡器,经整形分频后,产生一个标准的时基信号,作为闸门开通的基准时间。
被测信号通过闸门,作为计数器的时钟信号,计数器即开始记录时钟的个数,这样就达到了测量频率的目的。
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