數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計--數(shù)字頻率計-文庫吧
2025-05-14 13:31 本頁面
【正文】 路 武漢理工大學(xué)《 數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 4 輸入電路設(shè)計 實(shí)際測量中的輸入信號種類繁多，可能是正弦波、三角波、方波或者其他形式的波形，不能夠滿足后級的閘門或技術(shù)電路的要求，所以在測量的時候需要將被測信號經(jīng)過一個整形電路，將其變化成滿足計數(shù)電路要求的脈沖信號。并且在整形之前由于不清楚被測信 號的強(qiáng)弱的情況，所以還要考慮信號的放大衰減處理。當(dāng)輸入信號電壓幅度較大時，通過輸入衰減電路將電壓幅度降低。當(dāng)輸入信號電壓幅度較小時，則調(diào)節(jié)輸入放大增益，使被測信號得以放大。如圖 111所示為放大整形電路。為保障測量精度，在整形電路的輸入端 加一前置電路，對幅值較低的被測信號經(jīng)放大后在送入整形電路整形。模塊電路由單級共射放大電路、 74LS00 與非門和基本 RS 觸發(fā)器所構(gòu)成，其中 3DG100 位放大器，可對周期信號進(jìn)行放大后在傳入整形器中對信號進(jìn)行整形，實(shí)際操作時可用施密特觸發(fā)器代替此部分電路，如圖 112所示。 輸入電路通過基于 multisim 仿真軟件的電路仿真，可實(shí)現(xiàn)正弦波、三角波到脈沖信號的轉(zhuǎn) 換，如圖 11 114所示。 圖 111 放大電路 R110kΩR247kΩR347kΩR41kΩR539kΩR610kΩC11 0 0 181。 FQ1U 2 A7 4 L S 0 0 NU 2 B7 4 L S 0 0 NU 2 C7 4 L S 0 0 NC2D1V C C5 . 0 VXFG1武漢理工大學(xué)《 數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 5 5 5 5 _ V I R T U A LT i m e rGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRI1 0 n FCfV C C5V 圖 112 整形電路 圖 113 三角波到脈沖信號的轉(zhuǎn) 換 圖 114 正弦波到脈沖信號的轉(zhuǎn) 換 時基產(chǎn)生電路設(shè)計 為獲得較為穩(wěn)定的時間基準(zhǔn)信號，以便更準(zhǔn)確地控制閘門的開啟與關(guān)閉時間，本設(shè)計采用 555 定時器組成的多諧振蕩器作為時基產(chǎn)生電路，要求其產(chǎn)生頻率為 1Hz 的脈沖。振蕩器 的頻率計算公式為： 武漢理工大學(xué)《 數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 6 因此，可確定各個參數(shù)，并通過仿真得到 了比較穩(wěn)定的脈沖信號，這里取R1= ,R2=1kΩ ,C=100uF。為了提高測頻精度以及顯示穩(wěn)定，這里加入了一個 10kΩ電位器，可改變振蕩器的輸出頻率，以改變閘門時間。時基產(chǎn)生電路，如圖 121所示； 所 產(chǎn)生波形，如圖 122所示。 A25 5 5 _ V I R T U A LGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRIR11kΩR25 .1 k ΩR310kΩK e y = A8 3 %C1 0 0 181。 FC31 n FR410kΩL E D 1V C C5V 圖 121 時基產(chǎn)生電路 圖 121 時基產(chǎn)生波形 武漢理工大學(xué)《 數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 7 分 頻 電路設(shè)計 分頻器可采用十進(jìn)制計數(shù)器實(shí)現(xiàn)，對時鐘脈沖進(jìn)行分頻后取得不同量程所需要的時間基準(zhǔn)信號，實(shí)現(xiàn)量程控制。 如圖 131所示， 1 Hz 的時鐘脈沖，對其進(jìn)行 3次 10分頻，每個 10 分頻器的輸出信 號頻率分別為 1 Hz， Hz， Hz的 3 種時間基準(zhǔn)信號 。 因?yàn)殚l門時間為定值（ 1s高電平），當(dāng)選 擇未分頻的一路信號輸入時，倍率為 1。當(dāng)選擇十分頻的一路信號輸出時，倍率 為 10。同理，當(dāng)選擇十分頻的一路信號輸出時，倍率為 100。 顯然，閘門時間應(yīng)該選擇適當(dāng)，閘門時間過短則因計數(shù)有效值 有效位數(shù)少而降低了測量精度，過長則會導(dǎo)致計數(shù)器溢出而得不到正 確的結(jié)果。閘門時間應(yīng)能自動選擇在最佳點(diǎn)上：如被測頻 率太高，致使計數(shù)器溢出，此時應(yīng)自動將閘門鎖住的信號分頻后再輸入。 實(shí)現(xiàn)自動量程首先要解決的問題是計數(shù)值的檢測，即如 何知道計數(shù)值已大于該量程的上限，對于標(biāo)準(zhǔn)的 4 位 BCD 碼來
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