數(shù)字頻率計(jì)

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一 內(nèi)容提要:

數(shù)字頻率計(jì)是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器.它的基本功能是測(cè)量正弦信號(hào).方波信號(hào),尖脈沖信號(hào)及其他各種單位時(shí)間內(nèi)變化的物理量.

關(guān)鍵詞：數(shù)字，頻率計(jì)


講述了數(shù)字頻率計(jì)的工作原理以及其各個(gè)組成部分，記述了我在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)思路、對(duì)各部分電路設(shè)計(jì)方案的選擇、元器件的篩選、以及對(duì)它們的調(diào)試、對(duì)調(diào)試結(jié)果的分析，到最后得到比較滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方方面面 。

二 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求:

要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字頻率計(jì)，其信號(hào)是給定的脈沖信號(hào)，是比較穩(wěn)定的。

1. 測(cè)量信號(hào):方波 ；
2. 測(cè)量頻率范圍: 1Hz~9999Hz ; 10KHz~10KHz;
3. 顯示方式: 4位十進(jìn)制數(shù)顯示;
4. 時(shí)基電路由 555 定時(shí)器及分頻器組成, 555 振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào),經(jīng)分頻器分頻產(chǎn)生的時(shí)基信號(hào),其脈沖寬度分別為: 1s, 0.1s;
5. 當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率超出測(cè)量范圍時(shí),報(bào)警.
三 設(shè)計(jì)思路及原理:

數(shù)字頻率計(jì)由四部分組成：時(shí)基電路、閘門(mén)電路、邏輯控制電路以及可控制的計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路。

由555 定時(shí)器,分級(jí)分頻系統(tǒng)及門(mén)控制電路得到具有固定寬度T的方波脈沖做門(mén)控制信號(hào),時(shí)間基準(zhǔn)T稱為閘門(mén)時(shí)間.寬度為T(mén)的方波脈沖控制閘門(mén)的一個(gè)輸入端B.被測(cè)信號(hào)頻率為fx,周期Tx.到閘門(mén)另一輸入端A.當(dāng)門(mén)控制電路的信號(hào)到來(lái)后,閘門(mén)開(kāi)啟,周期為T(mén)x的信號(hào)脈沖和周期為T(mén)的門(mén)控制信號(hào)結(jié)束時(shí)過(guò)閘門(mén),于輸出端C 產(chǎn)生脈沖信號(hào)到計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作,直到門(mén)控信號(hào)結(jié)束,閘門(mén)關(guān)閉.單穩(wěn)1的暫態(tài)送入鎖存器的使能端,鎖存器將計(jì)數(shù)結(jié)果鎖存,計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)并被單穩(wěn)2暫態(tài)清零.

若T=1s,計(jì)數(shù)器顯示fx=N 若T=0.1s,通過(guò)閘門(mén)脈沖個(gè)數(shù)位N時(shí),fx=10N,(閘門(mén)時(shí)間為0.1s時(shí)通過(guò)閘門(mén)的脈沖個(gè)數(shù)).也就是說(shuō),被測(cè)信號(hào)的頻率計(jì)算公式是fx=N/T.由此可見(jiàn),閘門(mén)時(shí)間決定量程,可以通過(guò)閘門(mén)時(shí)基選擇開(kāi)關(guān),選擇T大一些,測(cè)量準(zhǔn)確度就高一些,T小一些,則測(cè)量準(zhǔn)確度就低.根據(jù)被測(cè)頻率選擇閘門(mén)時(shí)間來(lái)控制量程.被測(cè)信號(hào)頻率通過(guò)計(jì)數(shù)鎖存可直接從計(jì)數(shù)顯示器上讀出.

在整個(gè)電路中,時(shí)基電路是關(guān)鍵,閘門(mén)信號(hào)脈沖寬度是否精確直接決定了測(cè)量結(jié)果是否精確.

參考文獻(xiàn)

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