簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)畢業(yè)論文_第二版本(編輯修改稿)
2025-02-09 17:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 何值，輸出端Q的狀態(tài)仍然保持原來(lái)的狀態(tài)。所以在計(jì)數(shù)周期內(nèi)，計(jì)數(shù)器的輸出不會(huì)送到譯碼顯示器。清零信號(hào)是在計(jì)數(shù)器的計(jì)算值送鎖存后，為了下次計(jì)數(shù)而把計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，所以在鎖存信號(hào)發(fā)出后，利用反相器的功能得到一個(gè)對(duì)計(jì)數(shù)器清零的延時(shí)信號(hào)。有計(jì)數(shù)器74LS90的R9（0）端接低電平，而把R0(1)作為清零輸入，該清零信號(hào)是高電平有效，而鎖存信號(hào)也是高電平有效，而且計(jì)數(shù)器清零必須在單穩(wěn)觸發(fā)信號(hào)之后，故在延遲反相器的基礎(chǔ)上再加個(gè)反相器得到計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)。⒊ 脈沖形成電路脈沖形成電路的作用是將待測(cè)信號(hào)（如正弦波、三角波或者其他呈周期性變化的波形）整形為計(jì)數(shù)器所要求的脈沖信號(hào)，其周期不變。將其他波形變換成脈沖波的電路有多種，如施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、比較器等，其中施密特觸發(fā)器的應(yīng)用較多。電路形式采用555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，電路原理如圖4（a） 所示。 圖中R1與R2的作用是將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行電平移動(dòng)，因?yàn)?55構(gòu)成的施密特觸發(fā)器的上觸發(fā)電平UT+ =2/3Ucc，下觸發(fā)電平UT=1/3Ucc，如圖4（b）所示。 4(a) 原理圖 圖4（b） 波形圖 輸入信號(hào)的直流電平Uxo應(yīng)該滿(mǎn)足下列關(guān)系1/3UccUxo2/3Ucc。輸入信號(hào)的幅度Uxm與直流電平Uxo和回差△UT有關(guān)，一般說(shuō)來(lái)，△UT越小，對(duì)輸入信號(hào)的幅值Uxm要求越小，如果需要減小回差，可以在555的控制端CO接入一個(gè)正電壓。如果取+Ucc=+5V,回差△UT=。對(duì)于圖4（b）所示的波形圖，若取Uxo=1/3Ucc+1/2△UT=,則輸入信號(hào)幅度為 Uxm1/2△UT==，對(duì)于圖4（a）所示電路，則取R1=R2=10KΩ。⒋ 時(shí)基電路和閘門(mén)電路如圖2（a）所示，閘門(mén)電路是控制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，決定了被測(cè)信號(hào)的脈沖通過(guò)閘門(mén)進(jìn)入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，其精度很大程度上決定了頻率計(jì)的頻率測(cè)量精度。當(dāng)要求頻率測(cè)量精度高時(shí)，應(yīng)使用晶體振蕩器通過(guò)分頻獲得。在此頻率計(jì)中，時(shí)基信號(hào)采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)（1s高電平）來(lái)到時(shí)，閘門(mén)開(kāi)通，被測(cè)信號(hào)的脈沖通過(guò)閘門(mén)進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間脈沖結(jié)束時(shí)（為低電平），閘門(mén)關(guān)閉，計(jì)數(shù)器無(wú)時(shí)鐘脈沖輸入。例如，時(shí)基信號(hào)的作用時(shí)間為1s，閘門(mén)電路將打開(kāi)1s，若在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)閘門(mén)電路的脈沖數(shù)目為1000個(gè)，則被測(cè)信號(hào)的頻率就是1000Hz。由此可見(jiàn)閘門(mén)電路的邏輯功能可以有一個(gè)與非門(mén)來(lái)完成，如圖5所示 圖5 標(biāo)準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生的閘門(mén)電路設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基為1s的脈沖是由555定時(shí)器構(gòu)成的多謝振蕩器電路產(chǎn)生的，由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩氣的周期計(jì)算公式：t=t1+t2=（R1+2R2）C；占空比為：D= t2/ t1+t2= R2/ R1+2R250%，t1為正方波的寬度，t2為負(fù)方波的寬度；若取振蕩器的頻率f0=1/ t1+t2=,則振蕩器的輸出波形如圖6所示，其中t1=1s，t2=。 圖6 閘門(mén)電路各波形特點(diǎn)利用式t1≈（R1+R2）C；t2≈。若取C=10Uf，則R2=,取標(biāo)稱(chēng)值為36KΩ；R1=,取R1=108KΩ。門(mén)電路的輸入輸出個(gè)點(diǎn)波形如圖6所示。⒌ 被測(cè)信號(hào)幅度擴(kuò)展電路采用圖7所示電路，可以擴(kuò)展被測(cè)信號(hào)幅度范圍。輸入信號(hào)Ux先經(jīng)過(guò)限幅器，在經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器整形。當(dāng)輸入信號(hào)的幅度較小時(shí)，限幅
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