簡易數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 、紋波電壓?。y波系數(shù)Kr=），二極管所承受的最大反向電壓低，而且電源變壓器的正、負(fù)半周內(nèi)都有電流供給負(fù)載，得到了充分的利用，效率較高。直流穩(wěn)壓電源的電路圖，如圖4所示。將整形電路的輸入信號(hào)與門控信號(hào)做與運(yùn)算，以便輸出矩形脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖。當(dāng)閘門收到一個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)束。 本實(shí)驗(yàn)中采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90N，它可以用于對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。其具體功能詳述如下：(1)計(jì)數(shù)脈沖從INA輸入，QA作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(5)清零、置9功能。其作用是將計(jì)數(shù)器在1s結(jié)束時(shí)所記得的數(shù)進(jìn)行鎖存，使顯示器上能穩(wěn)定地顯示此時(shí)計(jì)數(shù)器的值。所以在計(jì)數(shù)期間內(nèi)，計(jì)數(shù)器的輸出不會(huì)送到譯碼顯示器。74LS48的內(nèi)部有升壓電阻，因此可以直接與顯示器相連，其作用是把BCD碼表示的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管正常顯示的段信號(hào)，以獲得數(shù)字顯示。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（1s正脈沖）到來時(shí)，閘門U21開通。根據(jù)計(jì)數(shù)器74LS90N的功能表可知，R0(1)、R0(2)為清零端，兩者同時(shí)為高電平時(shí)實(shí)現(xiàn)清零功能。由計(jì)數(shù)器74LS90N的功能表可知，當(dāng)INA為1的時(shí)候計(jì)數(shù)器開始工作。U1U1U1U11分別是個(gè)位、十位、百位、千位計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器U14為0000時(shí)，U13為0001，此時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位。因?yàn)橛?jì)數(shù)器在1s內(nèi)要計(jì)成千上萬的輸入脈沖，若不加鎖存器，顯示器上的數(shù)字隨計(jì)數(shù)器的輸出而變化，不便于計(jì)數(shù)。從而將4個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出值送到鎖存器的輸出端。譯碼器U9里面的0011被譯碼后轉(zhuǎn)換的值為3，UU8和U10里面的0000則被轉(zhuǎn)換為0。圖17 176Hz時(shí)的仿真結(jié)果被測(cè)信號(hào)為1150Hz的仿真結(jié)果如圖18所示圖18 1150Hz時(shí)的仿真結(jié)果由仿真可以得表4表4 仿真結(jié)果與測(cè)量值誤差表測(cè)量值仿真結(jié)果誤差0～9Hz981 （%）10～99Hz30300 （%）100～999Hz1761742 （%）1000～9999Hz1150113713（%） 由表4可以看出，此次設(shè)計(jì)能夠測(cè)出各種不同的頻率，仿真值比測(cè)量值略小，%，符合課程設(shè)計(jì)的要求。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)帶給我很多感悟，不僅可以將書本上的知識(shí)用于實(shí)際的應(yīng)用中去，而且可以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。按常規(guī)思維，就是要計(jì)數(shù)、鎖存、譯碼、顯示依次進(jìn)行，這樣會(huì)使得原本并不簡單的電路更加復(fù)雜。參考文獻(xiàn)[1] 閻石.《數(shù)字電子技術(shù)》，高等教育出版社，2006[2] 童詩白、華成英.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2006[3] 從宏濤.《Multisim8仿真與應(yīng)用實(shí)例開發(fā)》，清華大學(xué)出版社，2005[4] 彭容修.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，華中理工大學(xué)出版社，武漢，2000[5] 鄭家龍、王小海、章安元.《集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》，高等教育出版社，2000附錄Ⅰ：元器件清單序號(hào)編號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1U15U18LED數(shù)碼管LED42U7—U10譯碼器74LS48N43U19,U20鎖存器74LS273N24U11—U14計(jì)數(shù)器74LS90N45U21,U22與非門74LS0026U1，U5定時(shí)器55527U23A非門4009BD18R1電阻19R2電阻110R3電阻10kΩ111R4電阻1kΩ112R5電阻2kΩ113R6電阻10kΩ114R7電阻1kΩ115C1電容100uf116 C2電容10nf117C3電容10nf118C4電容1uf119D2D5二極管1N40074附錄Ⅱ：總體電路圖23。 調(diào)試部分也是本次設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)便是結(jié)點(diǎn)多連接的導(dǎo)線也較多，所以不能接錯(cuò)線，盡量避免器件距離近，這要求實(shí)際操作時(shí)要非常耐心細(xì)致。在整個(gè)過程中，整體的電路圖較以往所接觸的電路來說要復(fù)雜一些，因?yàn)闇y(cè)頻范圍0—9999Hz，電路的計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)部分都比較好做，這些部分都是對(duì)稱的，容易解決。簡易數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意其測(cè)量的的簡易性。圖15 30Hz的仿真電路總體電路的仿真分析被測(cè)信號(hào)為8Hz的仿真結(jié)果如圖16所示。鎖存器的輸出端把計(jì)數(shù)器的值傳給譯碼器74LS48N。選用8D鎖存器74LS273可以完成上述鎖存功能。所統(tǒng)計(jì)后額數(shù)據(jù)經(jīng)74LS273鎖存器鎖存。U14從0000一直計(jì)數(shù)到1000，此時(shí)輸出端最高位QD為1，又因?yàn)镼D與下一級(jí)計(jì)數(shù)器U13的INA端相連，所以U14的QD是1的時(shí)候U13開始工作。此次設(shè)計(jì)的是10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，由74LS90N的功能表可看出，INB需與QA相連，和為置9端，此設(shè)計(jì)不需要，所以均置0接地。又因?yàn)閁22與U21兩個(gè)閘門相連，所以U22輸出端只能有兩種形式，分別是高電平1和低電平0。
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