數(shù)字電子技術數(shù)字頻率計設計(編輯修改稿)
2024-12-22 19:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （ 12） 遼寧工程技術大學電子技術課程設計 7 本文設計的數(shù)字頻率計由四個基本單元組成：放大整形電路、石英晶體振蕩器和分頻器、控制電路和譯碼顯示。 由石英晶體和分頻器產(chǎn)生固定頻率的方波脈沖信號作為控制電路的門控信號。被測信號經(jīng)過放大整形電路后變成序列脈沖送到控制電路，它和標準的脈沖信號共同控制控制電路的工作。只有被測信號與標準信號同時為高電平時，與非門控制電路才能輸出高電平，這時計數(shù)器才能開始計數(shù)，一直到兩信號回到低電平。此時，譯碼顯示器的讀數(shù)為被測信號的頻率。 2 數(shù)字頻率計的電路設計 放大整形電路 放大整形系統(tǒng)包括放大器、施密特觸發(fā)器。它將正弦波輸入信號整形為同方波，測試信號通過開關選擇輸入放大倍數(shù)，放大器由同向比例放大器 U U3 構(gòu)成，以 免波形失真。由運算放大器構(gòu)成的同向比例放大器起阻抗變換作用，使輸入阻抗提高。系統(tǒng)的整形電路由施密特觸發(fā)器 U4A、 U4B 組成，整形后的方波送到控制門以便計數(shù)。 電路原理如圖 21 所示： :數(shù)字頻率計 8 C21 0 u F R51 0 0 k O h m U1R61 M O h m R72 M O h m R81 0 0 k O h m U3R91 M O h m R102 M O h m R111 0 k O h m R125 1 0 k O h m R135 1 0 k O h m U4A4 0 1 0 6 B D _ 5 VU4B4 0 1 0 6 B D _ 5 VR145 1 0 k O h m R155 1 0 k O h m C44 . 7 u F C51 0 u F 輸入電源5v方波輸出 圖 21 石英晶體振蕩器和分頻器 石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 4MHz,經(jīng)過 14 級二進制 分頻器 CD4060、雙十進制分頻器CD4518 和八進制分頻器 CD4022，輸出頻率的周期范圍從 1us10s。根據(jù)被測信號頻率的大小，通過閘門時基選擇開關選擇時基。時基信號經(jīng)過門控制電路得到方波，其正脈寬時間控制控制門的開放時間 。 電路原理如圖 22所示 遼寧工程技術大學電子技術課程設計 9 R2 1 0 k O h m R14 7 0 k O h m R31 0 M O h m C1K e y = A 5 p F 50%C31 5 p F VDDCINC O U TRSTQ14VSSCP Q1R VSSVDD CPEENVSS RY1Y0CP VDDU5C R Y S T A L _ V I R T U A LC D 4 0 6 0C D 4 5 1 8C D 4 0 2 2電源5v 圖 22 計數(shù)、 譯碼顯示系統(tǒng) 本系統(tǒng)由五片七段顯示十進制計數(shù)器 HCP4026 組成。 HCP4026 不僅受輸入信號的控制，而且受分頻輸出信號的控制，只有兩者同時高電平時，五個計數(shù)器才開始工作，進行頻率計數(shù)。 控制電路 控制電路由與門組成?？刂崎T是否開通受分頻輸出信號的控制 ，當輸出信號為高電平“ 1”時，控制門開啟；而輸出信號為低電平“ 0”時，控制門關閉。顯然，只有在控制門開啟的時間內(nèi)，被測信號才能進入計 數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)時間就是控制門開啟時間?？梢?，控制信號寬度一定時，分頻的輸出值正比于被測信號的頻率，通過計數(shù)顯示系統(tǒng)把輸出結(jié)果顯示出就可以得到被測信號的頻率。 控制
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