數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-22 19:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 12） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 7 本文設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)由四個(gè)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(hào)作為控制電路的門(mén)控信號(hào)。被測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)放大整形電路后變成序列脈沖送到控制電路，它和標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)共同控制控制電路的工作。只有被測(cè)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)同時(shí)為高電平時(shí)，與非門(mén)控制電路才能輸出高電平，這時(shí)計(jì)數(shù)器才能開(kāi)始計(jì)數(shù)，一直到兩信號(hào)回到低電平。此時(shí)，譯碼顯示器的讀數(shù)為被測(cè)信號(hào)的頻率。 2 數(shù)字頻率計(jì)的電路設(shè)計(jì) 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(hào)整形為同方波，測(cè)試信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)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(yùn)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(mén)以便計(jì)數(shù)。 電路原理如圖 21 所示： :數(shù)字頻率計(jì) 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(guò) 14 級(jí)二進(jìn)制 分頻器 CD4060、雙十進(jìn)制分頻器CD4518 和八進(jìn)制分頻器 CD4022，輸出頻率的周期范圍從 1us10s。根據(jù)被測(cè)信號(hào)頻率的大小，通過(guò)閘門(mén)時(shí)基選擇開(kāi)關(guān)選擇時(shí)基。時(shí)基信號(hào)經(jīng)過(guò)門(mén)控制電路得到方波，其正脈寬時(shí)間控制控制門(mén)的開(kāi)放時(shí)間 。 電路原理如圖 22所示 遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 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(jì)數(shù)、 譯碼顯示系統(tǒng) 本系統(tǒng)由五片七段顯示十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 HCP4026 組成。 HCP4026 不僅受輸入信號(hào)的控制，而且受分頻輸出信號(hào)的控制，只有兩者同時(shí)高電平時(shí)，五個(gè)計(jì)數(shù)器才開(kāi)始工作，進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)。 控制電路 控制電路由與門(mén)組成?？刂崎T(mén)是否開(kāi)通受分頻輸出信號(hào)的控制 ，當(dāng)輸出信號(hào)為高電平“ 1”時(shí)，控制門(mén)開(kāi)啟；而輸出信號(hào)為低電平“ 0”時(shí)，控制門(mén)關(guān)閉。顯然，只有在控制門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間內(nèi)，被測(cè)信號(hào)才能進(jìn)入計(jì) 數(shù)器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)間就是控制門(mén)開(kāi)啟時(shí)間?？梢?jiàn)，控制信號(hào)寬度一定時(shí)，分頻的輸出值正比于被測(cè)信號(hào)的頻率，通過(guò)計(jì)數(shù)顯示系統(tǒng)把輸出結(jié)果顯示出就可以得到被測(cè)信號(hào)的頻率。 控制
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