TOP14【毕业设计】数字频率计设计2.doc文档免费在线阅读

图闸门电路各波形特点利用式。

若取，则，取标称值为，取。

门电路的输入输出个点波形如图所示。

⒌被测信号幅度扩展电路采用图所示电路，可以扩展被测信号幅度范围。

输入信号先经过限幅器，在经过施密特触发器整形。

当输入信号的幅度较小时，限幅器的二极管均截止，不起限幅作用。

图幅度范围扩大复位开关，计数器清零。

当标准时间秒脉冲到来时，与非门构成的闸门电路开通，片组成的计数器开始计数，最大计数。

标准时间秒脉冲结束时所产生的负跳变触发单稳态触发器使之产生正脉冲，它的率，则振荡器的输出波形如图所示，其中，。

图闸门电路各波形特点利用式。

若取，则，取标称值为，取。

门电路的输入是由定时器构成的多谢振荡器电路产生的，由定时器构成的多谐振荡气的周期计算公式占空比为，为正方波的宽度，为负方波的宽度若取振荡器的频用时间为，闸门电路将打开，若在这段时间内通过闸门电路的脉冲数目为个，则被测信号的频率就是。

由此可见闸门电路的逻辑功能可以有个与非门来完成，如图所示图标准脉冲产生的闸门电路设标准时基为的脉冲信号采用定时器构成的多谐振荡器电路，当标准时间信号高电平来到时，闸门开通，被测信号的脉冲通过闸门进入计数器计数标准时间脉冲结束时为低电平，闸门关闭，计数器无时钟脉冲输入。

例如，时基信号的作数器计数的标准时间信号，决定了被测信号的脉冲通过闸门进入计数器进行计数的计数个数，其精度很大程度上决定了频率计的频率测测量精度。

当要求频率测量精度高时，应使用晶体振荡器通过分频获得。

在此频率计中，时基所示。

原理图图波形图输入信号的直流电平应该满足下列关系为使，对于图所示电路，则取。

⒋时基电路和闸门电路如图所示，闸门电路是控制计器的应用较多。

电路形式采用构成的施密特触发器，电路原理如图所示。

图中与的作用是将被测信号进行电平移动，因为构成的施密特触发器的上触发电平，下触发电平，如图电路的作用是将待测信号如正弦波三角波或者其他呈周期性变化的波形整形为计数器所要求的脉冲信号，其周期不变。

将其他波形变换成脉冲波的电路有多种，如施密特触发器单稳态触发器比较器等，其中施密特触发接低电平，而把作为清零输入，该清零信号是高电平有效，而锁存信号也是高电平有效，而且计数器清零必须在单稳触发信号之后，故在延迟反相器的基础上再加个反相器得到计数器的清零信号。

⒊脉冲形成电路脉冲形成周期内，计数器的输出不会送到译码显示器。

清零信号是在计数器的计算值送锁存后，为了下次计数而把计数器进行清零，所以在锁存信号发出后，利用反相器的功能得到个对计数器清零的延时信号。

有计数器的端的上升沿到来时，锁存器的输出等于输入，即。

从而将个十进制计数器即个位十位百位千位的输出值送到锁存器的输出端。

正脉冲结束后，无论输入端为何值，输出端的状态仍然保持原来的状态。

所以在计数如图所示，的计数结束时。

逻辑控制电路发出的锁存信号，将计数器此时的值送到译码器，因此显示器的数字是稳定的。

选用了两片锁存器可以完成上述锁存功能。

的真值表如表所示。

表真值表当时钟脉冲电路⒉锁存器和清零锁存器的作用是将计数器在结束时的计数值进行锁存，使显示器获得稳定的测量值。

因为计数器在内要计算成千上万个输入脉冲，若不加锁存器，显示器上的数字将随计数器的输出而变化，不便于读数。

清零信号④，锁存信号的脉冲宽度由本身电路的时间常数决定。

因此这两个脉冲信号④和可疑由单稳态触发器产生，其电路如图所示设锁存信号的脉冲宽度若取，则，。

图控制门电路计数锁存和清零电路脉冲形成电路和译码显示电路组成二单元电路设计⒈逻辑控制电路根据图所示时序波形，在标准时间信号结束时所产生的下降沿用来产生锁存信号，同时锁存信号经过反相器有用来产生的频率。

逻辑控制单元的作用有两个其，产生清零脉冲④，使计数器每次从零开始计数其二，产生所存信号，是显示器上的数字稳定不变。

这些信号之间的时序关系如图所示数字频率计由时基电路控制电路闸经脉冲电路整形，变成如Ⅰ所示的脉冲波形，其周期与被测信号的周期相同。

实际电路输出标准时间信号Ⅱ，设其高电平持续时间为，计数器的计数时间就是，计数器计得的脉冲数如图Ⅲ所示就是被测信号的经脉冲电路整形，变成如Ⅰ所示的脉冲波形，其周期与被测信号的周期相同。

实际电路输出标准时间信号Ⅱ，设其高电平持续时间为，计数器的计数时间就是，计数器计得的脉冲数如图Ⅲ所示就是被测信号的频率。

逻辑控制单元的作用有两个其，产生清零脉冲④，使计数器每次从零开始计数其二，产生所存信号，是显示器上的数字稳定不变。

这些信号之间的时序关系如图所示数字频率计由时基电路控制电路闸门电路计数锁存和清零电路脉冲形成电路和译码显示电路组成二单元电路设计⒈逻辑控制电路根据图所示时序波形，在标准时间信号结束时所产生的下降沿用来产生锁存信号，同时锁存信号经过反相器有用来产生清零信号④，锁存信号的脉冲宽度由本身电路的时间常数决定。

因此这两个脉冲信号④和可疑由单稳态触发器产生，其电路如图所示设锁存信号的脉冲宽度若取，则，。

图控制电路⒉锁存器和清零锁存器的作用是将计数器在结束时的计数值进行锁存，使显示器获得稳定的测量值。

因为计数器在内要计算成千上万个输入脉冲，若不加锁存器，显示器上的数字将随计数器的输出而变化，不便于读数。

如图所示，的计数结束时。

逻辑控制电路发出的锁存信号，将计数器此时的值送到译码器，因此显示器的数字是稳定的。

选用了两片锁存器可以完成上述锁存功能。

的真值表如表所示。

表真值表当时钟脉冲的上升沿到来时，锁存器的输出等于输入，即。

从而将个十进制计数器即个位十位百位千位的输出值送到锁存器的输出端。

正脉冲结束后，无论输入端为何值，输出端的状态仍然保持原来的状态。

所以在计数周期内，计数器的输出不会送到译码显示器。

清零信号是在计数器的计算值送锁存后，为了下次计数而把计数器进行清零，所以在锁存信号发出后，利用反相器的功能得到个对计数器清零的延时信号。

有计数器的端接低电平，而把作为清零输入，该清零信号是高电平有效，而锁存信号也是高电平有效，而且计数器清零必须在单稳触发信号之后，故在延迟反相器的基础上再加个反相器得到计数器的清零信号。

⒊脉冲形成电路脉冲形成电路的作用是将待测信号如正弦波三角波或者其他呈周期性变化的波形整形为计数器所要求的脉冲信号，其周期不变。

将其他波形变换成脉冲波的电路有多种，如施密特触发器单稳态触发器比较器等，其中施密特触发器的应用较多。

电路形式采用构成的施密特触发器，电路原理如图所示。

图中与的作用是将被测信号进行电平移动，因为构成的施密特触发器的上触发电平，下触发电平，如图所示。

原理图图波形图输入信号的直流电平应该满足下列关系为使，对于图所示电路，则取。

⒋时基电路和闸门电路如图所示，闸门电路是控制计数器计数的标准时间信号，决定了被测信号的脉冲通过闸门进入计数器进行计数的计数个数，其精度很大程度上决定了频率计的频率测测量精度。

当要求频率测量精度高时，应使用晶体振荡器通过分频获得。

在此频率计中，时基信号采用定时器构成的多谐振荡器电路，当标准时间信号高电平来到时，闸门开通，被测信号的脉冲通过闸门进入计数器计数标准时间脉冲结束时为低电平，闸门关闭，计数器无时钟脉冲输入。

例如，时基信号的作用时间为，闸门电路将打开，若在这段时间内通过闸门电路的脉冲数目为个，则被测信号的频率就是。

由此可见闸门电路的逻辑功能可以有个与非门来完成，如图所示图标准脉冲产生的闸门电路设标准时基为的脉冲是由定时器构成的多谢振荡器电路产生的，由定时器构成的多谐振荡气的周期计算公式占空比为，为正方波的宽度，为负方波的宽度若取振荡器的频率，则振荡器的输出波形如图所示，其中，。

图闸门电路各波形特点利用式。

若取，则，取标称值为，取。

门电路的输入输出个点波形如图所示。

⒌被测信号幅度扩展电路采用图所示电路，可以扩展被测信号幅度范围。

输入信号先经过限幅器，在经过施密特触发器整形。

当输入信号的幅度较小时，限幅器的二极管均截止，不起限幅作用。

图幅度范围扩大复位开关，计数器清零。

当标准时间秒脉冲到来时，与非门构成的闸门电路开通，片组成的计数器开始计数，最大计数。

标准时间秒脉冲结束时所产生的负跳变触发单稳态触发器使之产生正脉冲，它的正跳变作为锁存器的锁存时钟脉冲，是锁存器的输出等于此时计数器的值。

单稳态触发器输出的脉冲经过两个与非门延时，用来对计数器清零，从而完成次测量。

下个秒脉冲来到时又按照计数锁存复位的过程完成第二次测量，如此的周而复始，实现频率的自动测量。

五选用器材备注本次设计选用的器件有，定时电路，数码管，共阴极七段数码管，电阻，电容，二极管等，下面为大家介绍主要器件在这次频率计数器的应用及原理⒈定时器集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做定时器或时基电路。

但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光调温调压调速等多种控制及计量检测。

此外，还可以组成脉冲振荡单稳双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源电源变换频率变换脉冲调制等。

由于它工作可靠使用方便价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，集成电路内部有几十个元器件，有分压器比较器基本触发器放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图所示。

集成电路是脚封装，双列直插型，如图所示，按输入输出的排列可看成如图所示。

其中脚称阈值端，是上比较器的输入脚称触发端，是下比较器的输入脚是输出端，它有和两种状态，由输入端所加的电平决定脚是放电端，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定脚是复位端，加上低电平时可使输出为低电平脚