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海南省大学生电子设计竞赛设计报告

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省大学生电子设计竞赛设计报告

题 目: 数字频率计 学 校: 琼州学院 参赛队员: 董晋玮 程宇 帅强 指导老师:

2012年11月

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目 录

摘要 关键词 设计要求

第一章:数字频率计测频的基本原理 第二章:基本单元电路设计

2.1放大整形电路设计与仿真 2.2时基电路 2.3闸门电路

2.4逻辑控制电路设计 2.5锁存及译码电路设计 2.6整体电路图及仿真 2.7整机元件清单 第三章:系统组装、调试及结果 第四章:课程设计总结

致 参考文献

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数字频率计

(琼州学院 电子信息工程学院, 572024)

摘要:数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器,其功能是测量正弦信号,方波信号,尖脉冲信号以及其他各种单位时间变化的物理量,因此已经成为电路设计的常用原器件之一,有它不可取代的地位。在电子技术中,频率与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中数字计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。其原理为通过测量一定闸门时间信号的脉冲个数。本文阐述了设计了一个简单的数字频率计的过程。

关键词:数字频率计

设计要求

设计任务及要求:

设计一简易数字式频率计,其设计要求及技术指标是:

1.基本要求:

(1)被测信号为矩形脉冲信号,0~4V; (2)显示的频率围为0000~9999Hz; (3)测量精度为1Hz;

(4)用LED数码管显示频率数值。 2.扩展部分:

(1)输入信号为正弦信号、三角波,幅值为10mV; (2)显示的频率围为0~10MHz; (3)自动量程切换;

(4)如何提高测量的精度。

频率是指单位时间信号振动的次数。从测量的角度看,即在标准时间,测得的被测信号的脉冲数。其测量的频率的方框图如下图所示。被测信号送入通道,经放大整形后,使每个周期形成一个脉冲,这些脉冲加到主门的A输入端,门控双稳输出的门控信号,加到主门的B输入端。在主门开启时间,脉冲信号通过主门,进入计数器,则计数器记得的数,就是要测的频率值。如果主门的开启时间为T秒,计数器累积的数字为N,则被测的频率为fx?ABN。 T主门十进制计数器数字显示门控信号频率清零门控信号分频器... . .

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元器件清单: NE555×1片 74LS123×2片 74LS90×4片 74LS273×2片 74LS48×4片

BS202×4个(共阴LED数码管) 74LS00×2片

三极管9014×1只 二极管1N4007×1只

电阻:10kΩ×3,47kΩ×2,39kΩ×2,1kΩ×1,3.3kΩ×1,680Ω×28 电位器:50kΩ×1,100kΩ×1 瓷介电容:0.01μF×1

电解电容:47μF×1,4.7μF×2,100μF×1,10μF×1 按钮开关×1

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第一章 数字频率计测评的基本原理

频率计是直接用十进制来显示被测信号频率的一种测量装置。它可以测量正弦波、方波、三角波的频率。利用施密特触发器将输入信号整形为方波,并利用计数器测量1s脉冲的个数,利用锁存器锁存,稳定显示在数码管上。频率是指单位时间(1s)信号振动的次数。从测量的角度看,即单位时间测得的被测信号的脉冲数。被测信号送入通道,经放大整形后,使每个周期形成一个脉冲,这些脉冲加到主门的A输入端,门控双稳输出的门控信号加到主门的B输入端。在主门开启时间,脉冲信号通过主门,进入计数器,则计数器记得的数,就是要测的频率值。

如果主门的开启时间为Ts,计数器累积的数字为N,则被测的频率为

设计框图如下:

n位显示7显示译码n4锁存nfx?NTsNTs频率测量原理

十位显示7显示译码24锁存2个位显示7显示译码14FD锁存锁存14计数n4计数24计数1E清零被测信号方波正弦波VX衰减VO放大、整形AS1T分频频率计总体框图

闸门BC晶体振荡器单稳1单稳2

第二章:基本单元电路设计

2.1放大整形电路设计与仿真

放大整形电路

本部分电路由三极管放大电路和门电路组成。作用是将正弦波或三角波输入信号整形成同频率

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海南省大学生电子设计竞赛设计报告

省大学生电子设计竞赛设计报告题目:数字频率计学校:琼州学院参赛队员:董晋玮程宇帅强
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