中电路状态发生转换时对应的输入电平，因为这时有所以式中称为正向阈值电压。

当从高电平逐渐下降并达到时，的下降会引发又个正反馈过程使电路的状态迅速转换为，由此又可以求出下数字频率计的设计降过程中电路状态发生转换时样的输入电平，由于这时有所以将代入上式后得到称为负向阈值电压。

我们将与之间之差定义为回差电压，即图为施密特电压传输特性图。

图用反相器构成的施密特触发器数字频率计的设计图施密特触发器电压传输特性图集成施密特触发器由于施密特触发器应用非常广泛，所以无论是在电路还是在电路中，都有单片集成施密特触发产品。

用施密特触发器构成多谐振荡器再经分频买脉冲发生器电路工作原理图如图所示图用施密特触发器构成多谐振荡器再经分频秒脉冲发生器工作原理由图可知，由施密特触发器和电阻电容构成的多谐振荡器的工作原理是当接通电源以后，因为电容上的初始电压等于，所以施密特触发器输出高电平，并开始经电阻相电容充电，电容上的电压逐渐上升，当上升到输入电压时，输出跳变为低电平，电容又经电阻开始放电，电容的电压逐渐下降，当下降到时，输出电平又跳变为高电平，电容又重新开始充电。

如此周而复始，电路不停的振荡，就构成了多谐振荡器。

其充电时间其放电时间故输出的振荡周期数字频率计的设计本设计电路中使用的是施密特触发器，而且，，得到振荡周期公式通过调节电阻和电容的大小，即可改变振荡周期。

当选定了施密特触发器振荡周期就完全取决于电阻和电容的取值，即是说输出的频率可以人为的控制，其电路图如图所示，波形图如图所示。

图施密特触发器与电阻电容组成多谐振荡器的工作原理图数字频率计的设计图施密特触发器与电阻电容组成多谐振荡器的波形图图所示施密特触发器采用块六施密特触发器来实现的，型号为，其内部和引脚如图所示。

图的内部结构和数字频率计的设计分频器电路的设计分频器就是将较高的频率信号降低为比较合适的频率信号，是信号频率应用较多的种电路，实现分频的电路很多，如用位二进制计数器进行分频，就可得到频率的信号。

分频器有同步的，也有异步的，这里我们采用同步加法计数器来实现分频的功能。

同步计数器既可用触发器构成，也可用触发器构。

如果用触发器构成，则每次信号也就是计数脉冲到达时应使该反转的那些触发器输入控制端，不该反转的。

如果用触发器构，则每次计数脉冲达到时只能加到该反转的那些触发器的输入端上，而不能加给那些不该反转的触发器。

由此可见，当计数器用触发器构成时，第位触发器输入端的逻辑式应为，„按式接成位二进制同步加法计数器。

各个触发器的驱动方程为，，，，将上式代入触发器的特性方程得到电路的状态方程，，，，电路的输出方程为。

我们可以将施密特振荡器的输出频率控制在的数倍上，根据倍数决定选用几块，经过分频后，即可得到输出为秒脉冲的信号。

表是管脚的功能。

被测信号从时钟端输入时，允许端必须接逻辑电平，用输入信号的上升沿数字频率计的设计使计数器计数，如信号从端输入，则端必须接逻辑电平，用下降沿计数器计数。

表管脚功能功能上升沿加法计数下降沿加法计数上升沿不变下降沿不变下降沿任意不变任意上升沿不变任意任意复位如图所示的引脚中，脚为同步的最高输出端，故在作十分频计数器时，须将前级的端作为后级的信号输入端，线路接法与波形输出见图所示。

可见在经两级集成电路分频后，频率由降为输出图引脚图数字频率计的设计图线路接法与波形输出用时基电路组成秒脉冲发生器的设计在秒脉冲准确度要求不太严格的情况下，可以用时基电路组成的多数字频率计的设计图多谐振荡器的波形图图时基电路的引脚图数字频率计的设计图时基电路的内部结构图除了上述两种设计方法外，也可以用晶振和分频器组成的秒脉冲发生器电路电路的框图如图所示，由晶振产生的振荡脉冲信号，经非门电路整形，而后经过六级十分频电路分频，产生标准的秒脉冲信号，这种电路适于要求准确度较高的仪器中使用。

图晶体振荡器与分频器石英晶体振荡器整形电路六级十分频器数字频率计的设计测量控制门电路的设计测量控制门电路的作用是保证频率计的工作状态是计数，示，清零。

线路由十进制计数分配器等组成。

的引脚图如图所示，线路工作原理图如图所示。

图的引脚图图中，在复位时，只有为高电平，其余输出均为低电平，输出端为，脚为进位输出端，脚为后沿计数脉冲输入端，脚为前沿计数脉冲输入端，脚接电源负极，交接电源正极，脚为清端。

数字频率计的设计图测量控制门电路工作原理图线路的工作原理由端输入的秒脉冲信号，当输入第个秒脉冲时，的输出端输出高电平，其余输出端均为低电平。

这高电平加到控制闸门的脚，将控制闸门打开，由控制闸门的脚输入被测信号。

当第个秒脉冲输入后，的输出端变为低电平，变为高电平，的低电平通过的脚将控制闸门关闭，被测信号停在输入。

在第至第个秒脉冲期间，输入到计数器的被测脉冲数，就是被测信号的频率。

在第个秒脉冲输入前保持高电平的秒钟，为数值显示保持时间。

在第个秒脉冲输入后，输出端变为高电平，由于脚与复位端脚相连，使由组成的控制门复位为，为下次测量做准备。

通过上述的设计，实现了设计的要求，即计数，保持，清零。

如果要使保持显示时间为，即将脚与端相连，即可实现计数，保持，清零。

数字频率计的设计输出电路的设计输出电路包括控制闸门计数电路译码电路锁存电路驱动电路及数字显示电路。

输出电路的主要作用是将记录的频率的大小显示出来，本电路设计采用十进制的计数器和数码显示管的组合应用。

十进制的计数器采用集成电路，它是及符合设计要求的计数译码锁存驱动为体的计数器，数码显示管采用型的，线路的工作原理如图所示，集成电路的引脚图如图所示，功能表如表所示，数码显示管的引脚图如图所示。

图输出电路的工作原理图由图可知，被测信号在与门被打开后，进入计数器，经计数译码锁存驱动。

由于与门高电平持续秒钟，所以显示出来的频率就是被测的频率。

图是数字个位的显示电路图，当个位显示计数到时，由的进位端输出，传输到十位计数器的计数输入端再进行计数，以后的百位千位显示的工作原理以此类推。

数字频率计的设计图集成块的引脚图图中，脚为字段的驱动端脚为除发端脚为复位端，高电平清脚为减法计数器输入端脚为电压负极脚为加法计数器输入端为进位输出端脚为借位输出端为电压正极表真值表计数显示加随计数器减随计数器不变保持复位随计数器禁止不变加不变减不变数字频率计的设计图数码管的引脚图及字形结构图所示的是半导体数码显示管，它将十进制数码分成七个字段，没段为个发光二极管，其字形如图所示。

选择不同的字段发光，可显示不同的字形。

例如，当七个字段全亮时，显示出段亮时，显示出。

半导体数码显示管中七个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法，如图所示中字段接高电平发光中字段接低电平发光。

使用时，每个管脚都要串联限流电阻。

共阴极数字频率计的设计共阳极图半导体数码显示管的两种接法线路中控制闸门采用集成电路四二输入与门，其引脚图如图所示，内部结构示意图如图所示。

图的引脚图图的内部结构示意图数字频率计的设计除了前面设计的输出电路外，也可以采用几块计数寄存译码显示驱动的四合电路来实现，型号有。

由于前面我们所选的集成块原电压为，故这里选电压范围变化相同的或，如图图管脚功能图图中与的管脚功能相似。

与三者的功能关系仍为表所示。

与是两种形式的进位脉冲，是同步进位脉冲，与输入计数脉冲等宽是展宽进位脉冲。

对来说，引脚上有小圆点，表示此电路用进位无小圆点的则是用进位方式。

数字频率计的设计展宽进位脉冲是在脚上。

为七段译码输出，是直接驱动荧光数码管。

为寄存命令端。

时，计数器向译码器送数，显示数字和计数器的状态相同时，计数器被封锁，数据存在寄存器中。

为液晶洗煤控制端。

当时，液晶熄灭当时，液晶正常显示。

为液晶激励频率输入端。

频率可选几十至几百兆，但上下宽度应相等。

如果直接驱动荧光数码管时。

和分别为小数点的输入端和输出端。

当时，小数点显示当时，小数点不显示。

有代码输出端，而没有，前者可带打印机。

另外，和不同的还有有三态控制端，当时为正常显示状态时，译码器的输出端到均呈现高阻状态。

输出电路最终目的是要将被测频率用数字形式显示出来，因此还必须设置显示电路。

由于液晶显示功耗小而且经济，因此大多采用液晶显示屏。

液晶显示屏的背电极接的端。

液晶显示屏要求输入的液晶频率有严格的空度比。

，其中为频率周期，为脉冲持续时间，般要求或，这与的输入脉冲上下宽度相等是致的。

而这频率来自振荡器，有前置振荡器输出周期，为脉冲上宽度，为下宽度。

如果作为的信号，则必须有，即由此式得出只要，即可满足要求。

只有施密特电路电源设置，并不难满足要求。

数字频率计的设计电路原理总图图电路原理总图数字频率计的设计总图中各点的波形图数字频率计的设计结论论文首先简述了数字频率计的设计原理，分析了实现该频率计的技术指标，包括设计任务和要求单元电路的设计等。

然后论文详细的讨论了频率计电路的构成单元，这里注意介绍了取样电路的设计控制电路的设计输出电路的设计和校准电路的设计。

这几个大块的各个小康组成了该电路的电路总图。

针对整个设计的系统功能要求，主要选用了集成块门电路和施密特触发器，并使用了液晶显示屏对被测输入信号的频率进行显示。

总的来说，此次毕业实习及毕业论文设计完成了任务书上所规定的各项要求，在学习了数字电路的相关知识的基础上，实现了对频率计的安装操作步骤，成功设计出了个功能齐全的小型数字频率计，即学到了不少新的知识和技术，又亲身体验来了设计和测试的无穷乐趣，个人觉得收获颇丰。

当然，这次设计的小型数字频率计只是初级产品，还可以根据对功能不同的要求进行改装，实现可以对被测频率自我调节和显示数值大小及测试时间等。

数字频率计的设计致谢本电路设计获得了各位老师和同学的大力支持帮助和指导，为此，我对大家表示衷心的感谢和真挚的祝福。

在毕业即将离开学校之际，我的毕业设计圆满完成，我尤其要感谢以下关心和支持我的人。

感谢学校为我提供了这么好的次学习的机会，让我度过了丰富精彩而又充实的四年大学生活，让我学习了很多的科学文化知识和为人出事的道理，塑造了良好的性格，锻炼了坚强的意志，强化了人生信仰和追求，为我以后的成功奠定了坚实的基础。

衷心的感谢我的指导老师刘福銮，她丰富的知识严谨的治学态度和细心全面丝不苟的指导，对我启发很大，收获甚多。

没有她热心的关怀和辛勤指导就没有我的圆满成功没有她的指导，我的毕业设计就不可能完成得那么快那么好，我也不可能通过这次毕业设计学到这么多的专业知识和技能。

感谢帮助过我的所有同学和老师，在他们的帮助下，完成了入学时期的各种手续，为我的毕业设计解除了琐事烦恼，使我能够安心的参加实习完成论文和工作，更为以后的学习工作奠定了基础。

最好要感谢的是我的父母