简易频率计设计报告Word格式文档下载.docx

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计数器、锁存器的工作、译码器、显示器的工作原理，限幅器和整形电路的工作原理；

涉及芯片管脚及功能的使用。

2.设计任务

（1）频率计测量范围0~9999Hz，闸门信号采样时间为1s。

（2）最大读数为9999Hz。

（3）采用四位数码显示。

（4）输入信号最大幅值可以扩展。

二、设计的方案与论证

频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的器电子测量仪器。

频率计主要由四个部分构成：

时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。

频率计最基本的工作原理为：

当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T（如下图①所示）。

在一个测量周期过程中，被测周期信号在输入电路中经过放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。

主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。

在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。

①数字频率计的组成框图

三、电路设计计算与分析

1.原理说明

输入电路：

由于输入的信号可以是正弦波，三角波。

而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。

在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。

所以在通过整形之前通过放大衰减处理。

当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。

当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大。

频率测量：

测量频率的原理框图.测量频率共有3个档位。

被测信号经整形后变为脉冲信号（矩形波或者方波），送入闸门电路，等待时基信号的到来。

时基信号有555定时器构成一个较稳定的多谐振荡器，经整形分频后，产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。

被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号，计数器即开始记录时钟的个数，这样就达到了测量频率的目的。