數(shù)字頻率計論文

　　摘 要:該數(shù)字頻率計主要由74系列集成電路組成,它除具有基本的計頻功能外,還具有對信號進行放大整形、選擇時基信號、自動清零、自動換擋等功能。將待測頻率的信號加入到信號輸入端,與時基信號經(jīng)閘門電路送入低位計數(shù)器的脈沖端開始計數(shù),利用時基信號的下降沿經(jīng)反相器去控制鎖存器74HC273,將信號鎖存,并用時基信號的低電平去給計數(shù)器清零,達到了很好的效果,以此實現(xiàn)計數(shù)、清零、換擋的功能。并通過Proteus仿真軟件驗證了設計的正確性。

　　關(guān)鍵詞:數(shù)字頻率計74系列集成器件Proteus

　　中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2010)08-0006-03

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及工作原理

　　數(shù)字頻率計的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。工作原理:接通電源后,首先檢測一下時鐘源是否起振,然后將分頻電路得到四種基頻信號,待測信號通過放大整形后與時基電路一起送給閘門電路,從閘門電路出來的信號送入低位計數(shù)器開始計頻,然后由最高位進位信號控制四種基頻的選擇,再由數(shù)據(jù)分配器去控制每一個小數(shù)點,從而簡便的完成了換擋功能。在這里,我們用時基信號的下降沿經(jīng)反相器去控制鎖存信號,將數(shù)據(jù)讀出,再由時基信號的低電平去控制計數(shù)器清零,進而保證了鎖存是在清零之前,有效地完成兩部工作。最后,由譯碼器將鎖存的信號譯碼后,再由數(shù)碼管顯示出來。

　　2 系統(tǒng)功能仿真調(diào)試

　　應用Protues進行仿真,驗證所設計的電路能否將待測信號進行放大整形,能否實現(xiàn)頻率測量,能否自動換擋、自動清零,測量高頻時有無較大的誤差,信號能否起振等。

　　2.1 放大整形電路

　　2.1.1 調(diào)試目的

　　測試放大整形電路是否具有放大整形的能,整形出來的波形是否為較為標準的方波信號。

　　2.1.2 調(diào)試電路

　　調(diào)試電路如圖2所示。

　　2.1.3 調(diào)試結(jié)果

　　假設輸入正弦波的幅值為2v,其顯示結(jié)果為如圖3所示。

　　2.2 計頻電路

　　2.2.1 調(diào)試目的

　　調(diào)試該頻率計能否實現(xiàn)自動換擋、自動清零以及能否測量出0-9.999MHZ的信號頻率。

　　2.2.2 調(diào)試電路

　　頻率測試電路如圖4所示。

　　2.2.3 調(diào)試結(jié)果

　　1、待測信號的頻率設為888HZ,其四位數(shù)碼管的顯示結(jié)果如圖5所示。

　　2、待測信號頻率設為12.58KHZ,其四位數(shù)碼管的顯示結(jié)果如圖6所示。

　　3、待測信號頻率設為100KHZ,其四位數(shù)碼管的顯示結(jié)果如圖7所示。

　　4、待測信號頻率設為1050KHZ,其四位數(shù)碼管的顯示結(jié)果如圖8所示。

　　3 調(diào)試結(jié)果分析

　　3.1 調(diào)試電路已實現(xiàn)的功能

　　通過先分步調(diào)試后整體調(diào)試的方法,本設計已實現(xiàn)了測量范圍從0-9.999MHZ的精確頻率測量,并且能夠自動換擋、自動清零。該數(shù)字頻率計可主要用于測量正弦波、矩形波、三角波、尖脈沖等周期信號的頻率值。

　　3.2 調(diào)試中遇到的問題和此電路的不足

　　在調(diào)試的過程中遇到的問題主要在于對邏輯控制電路和閘門電路的調(diào)試。剛開始電平出現(xiàn)了黃色和測量高頻率時測不出數(shù)值的問題,即使測量出來了,也會等很久,而且計出來的值總是比所設的值大一,于是我就將兩個鎖存端直接連接,縮短了它的反應時間,再用與非門做閘門電路,很好的解決了以上問題,并且計數(shù)很精確,所花的時間也很少。該電路的不足之處就是在于如果頻率要求更高,那么對元器件的要求就更高,用這一電路就很難實現(xiàn),就只有用微控制器MCU來完成此類頻率計的設計了。

　　參考文獻

　　[1] 趙淑范等.電子技術(shù)實驗與課程設計[M].北京:清華大學出版社,2009.

　　[2] 賈更新.電子技術(shù)基礎實驗設計與仿真[M].鄭州:鄭州大學出版社,2009.

　　[3] 朱清慧等.Proteus教程—電子線路設計、制版與仿真[M].北京:清華大學出版社,2008.

　　[4] 鄒其洪等.電工電子實驗與計算機仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.

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