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方波，测试信号通过通过三极管放大电路进行放大，使微弱信号到达可测量的幅度。经过放大整形后的方波送到闸门以便计数。
放大整形电路
整形放大电路的设计仿真
用于非矩形波信号频率的测量。通过频率放大电路后，非矩形波可转化为矩形波，且其频率保持不变，即达到了测量任意波形信号频率的测量的扩展目的。 仿真原理图：
整形放大电路的仿真
2.2时基电路 时基电路
本部分电路由555芯片组成，作用是提供用于测量单位时间(1s)，即闸门信号的开启时间。同时产生的方波信号下降沿激发锁存器的锁存信号，再由该信号激发计数器的计数信号。
时基电路
时基电路的仿真
采用555多振荡电路，输出方波周期为：T=0.7×（RP+R1+2R2）C;
可调电阻RP=0—100KΩ，输出方波的周期T=0.75s—1.575s，占空比D==68.8%—82.67%
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仿真原理图：
555多谐震荡电路的仿真
仿真结果：
555多谐震荡电路的仿真波形
2.3闸门电路
本部分电路由与门组成，该电路有两个输入端和一个输出端，输入端的一端，接门控信号，另一端接整形后的被测方波信号。闸门是否开通，受门控信号的控制，当门控信号为高电平“1”时，闸门开启；而门控信号为低电平“0”时，闸门关闭。显然，只有在闸门开启的时间，被测信号才能通过闸门进入计数器，计数器计数时间就是闸门开启时间。可见，门控信号的宽度一定时，闸门的输出值正比于被测信号的频率，通过计数显示系统把闸门的输出结果显示出来，就可以得到被测信号的频率。
采用2/5分频十进制加法计数器74LS90，四片级联可扩展测量围到1——9999Hz，R91、R92端置零，R01、R02单稳态触发器输出的控制段相接，起到给计数器清零、为下一周期的计数做准备的作用。
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逻辑控制及闸门电路
2.4逻辑控制电路设计 逻辑控制电路
本部分电路由单稳芯片和门电路组成。作用是提供计数器的计数信号和锁存器的锁存信号。各部分信号逻辑关系如图所示。其中：A为被测信号； B为时基信号，秒脉冲；C为锁存器送数信号；D为计数器清零信号；E为计数器计数脉冲信号。
各部分波形逻辑关系
逻辑控制电路的仿真
采用74LS123集成芯片，其功能表如下：
逻辑控制电路的仿真
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采用1Q~ 与2A相连，比1Q与2A相连精度更高，因为1Q将产生20ms宽的脉冲信号，控制清零的信号产生一定的延迟，在测量频率相对较高的信号时建会产生一定的误差。 仿真原理图：
逻辑控制电路的仿真
锁存信号与时基信号逻辑关系图
计数信号与时基信号逻辑关系图
2.5锁存及译码电路设计
本部分电路由锁存器和译码器组成。其中计数器按十进制计数。如果在系统中不接锁存器，则显示器上的显示数字就会随计数器的状态不停地变化，只有在计数器停止计数时，显示器上的显示数字才能稳定，所以，在计数器后边必须接入锁存器。锁存器的工作是受单稳态触发器控制的到。门控波形的下降沿，使单稳态触发器1进入暂态，单稳态1暂态的上升沿作为锁存器的锁存(使能)脉冲。锁存器在锁存脉冲作用下，将门控信号周期的计数结果存储起来，并隔离计数器对译码显示的作用。在锁存器将门控信号周期的计数结果存储起来情况下，把所存储的状态送入译码器进行译码，在显示器上得到稳定的计数显示。
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计数锁存及显示译码电路
计数锁存及显示译码电路仿真
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海南省大学生电子设计竞赛设计报告
