【正文】 向所有關心、支持和幫助過我的朋友們表示最誠摯的謝意。 本文是在張晶老師的悉心指導和自始自終的熱情鼓勵下完成的。在此一并表示感謝 ,在此，我衷心地感謝在本次畢業(yè)設計中給我熱忱幫助的老師和同學。 在兩個多月的畢業(yè)設計過程中，得到了各位老師的熱情指導，老師們的兢兢業(yè)業(yè)的工作作風、平易近人的品格、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和誨人不倦的學者風范，使我深受教益，值此論文完稿之際，謹向老師們表示忠心的感謝和深深的敬意?？傊?，不管是悲還是喜，都給了我很大的鼓舞，讓我學到了新的知識。它為我在以后的工作崗位上發(fā)揮自己的才能奠定了堅實的基礎。還有很多的設想由于時間和自身因素無法得以實現(xiàn)，這不能不說是本次設計中的遺憾之處。為我們這次設計的正常開展提供了保證。 同時電子信息系對畢業(yè)的重視也是我能完成設計的一個重要的條件。我也終于明白了大學三年學習的意義和作用。這是一個漫長的學習過程。 在老師的關心和幫助下，我開始了設計。我竟然發(fā)現(xiàn)自己無從下手。 由于我平時的課程的理論知識學的還可以，我總是認為自己的知識水平已經(jīng)能夠處理許多的現(xiàn)實問題了。從設計任務書的下達到今天基本實現(xiàn)任務書的實際要求，時間已經(jīng)過去了兩個多月。 2021 級專科畢業(yè)設計論文 第 30 頁 共 32 頁 小 結 在張老師的指導下，本次畢業(yè)設計在這就要畫上一個句號了。為提高測量和顯示精度，可設置如下幾個頻率檔： 1Hz～ 10Hz、 10Hz～ 100Hz、100Hz～ 1KHz、 1～ 10KHz、 10KHz～ 100KHz?；谶@一實際需要，本信號源設計為數(shù)字顯示頻率，可以用數(shù)碼管來實現(xiàn)顯示功能。正弦波幅度為 0～ +5V，輸出阻抗約為 2 KΩ；方波的幅度為 0～ +5V，輸出阻抗約為 1 KΩ；三角波輸出幅度為 0～ +3V，輸出阻抗約為 1 KΩ；三角波幅度為 0～ +3V；輸出阻抗約為 2 KΩ；三種波形均設計為對稱輸出，波形失真在 1%以下。 （ 2）測量低頻時，由于 ?1誤差產生的測頻誤差大的驚人，例如， xf ＝ 10HZ， T＝ 1S，則由 ?1 誤差引起的測頻誤差可達 10%，所以，測低頻時不宜采用直接測頻的方法。但是隨著 ?1誤差的影響減小，標準頻率誤差 cf? /cf 將對測量結果產生影響，并以ccff? 為極限。一般，總誤差可采用分項誤差絕對值合成，即 ???????? ?????ccxxx ffTfff 1 （ － 5） 由式可知，在 xf 一定時，閘門時間 T選得越長，測量人準確度越高。 通常，對標準頻率準確度例如，當測量方案的最小計數(shù)單位是 1HZ，而 HZ，在T＝ 1S 時的測量準確度為 6101 ??? （只考慮 ? 1 誤差），為了使標準 頻率誤差不對測量結產生影響，石英振蕩器的輸出頻率準確度 cf? /cf 應優(yōu)于 7101 ?? ，即比 ? 1誤差引起的測頻誤差小一個量級。 （ 二） 標準頻率誤差 閘門時間 T準不準，主要決定于由石英 振蕩器提供的標準頻率的準確度，若石英振蕩器的頻率為 cf ，分頻系數(shù)為 K（例如， cf ＝ 1MHZ，為了得到 T＝ 1S的時基信號，K應等于 610 ），則 cfKKTT ?? 0 ， 而 2ccf fKT ???? 所以 ccffTT ???? （ － 4） 可見，閘門時間的準確度在數(shù)值上等于標準頻率的準確度，式中負號表示由 cf? 引起的閘門時間的誤差為－△ T。所以考慮到式（ － 1），可以寫成式子： xTfNNN 11 ????? （ － 3） 2021 級?？飘厴I(yè)設計論文 第 27 頁 共 32 頁 式中 T—— 閘門時間； xf —— 被測頻率； 從式（ － 3）可知，不管計數(shù)值 N 多少，其最大誤差總是 ?1 個計數(shù)單位，故稱“ ? 1個誤差”，簡稱“ ?1誤差”。這就是有兩種可能的計數(shù)結果：若第 1 個計數(shù)脈沖和第 7 個計數(shù)脈沖都能通過門，則可計得 N+1＝ 7個數(shù)；也可能這兩個計數(shù)脈沖都沒能通過主門，則只能計得 N1=5個數(shù)。這樣在相同的主門開啟時間內，計數(shù)器所計得的數(shù)卻不一定相同，當主門開啟時間 t 接近于被測信號周期 T1 的整數(shù)倍時，此項誤差最大。由誤差的合成公式可得： TTNNff ????? （ － 2） 式（ － 2）中的第一項 NN? 是數(shù)字化儀器所特有的誤差，而第二項 TT? 是閘門時間的相對誤差，產這項誤差決定于時基信號頻率的準確性。所謂“頻率”，就是周期性信號在單位時間（一秒）內變化次數(shù)。在此僅大概的分析一下，一些細節(jié)電路配合前面元器件的介紹可以了解。由它來完譯碼產生七段碼并驅動七段 LED數(shù)碼顯示管將數(shù)值顯示出來。電路連接圖是通過第一片的進位信號輸出端（ 14 引腳）與第二片 的時鐘信號輸入端即計數(shù)信號輸入端（ 12 引腳）相 2021 級專科畢業(yè)設計論文 第 26 頁 共 32 頁 連來完成所需要求。由于該頻率計的設計范圍是在 1HZ～ 100KHZ，而計數(shù)器 MC14553 的計數(shù)范圍在 1HZ～ 999HZ。經(jīng)過CD4017BC 的處理可以產生頻率為 S1232 76 8214 ?? 的閘門信號。在此僅圍繞頻率計的基礎知識來簡要分析電路連接圖。 頻率計及顯示的設計 在第一章已經(jīng)介紹過關于頻率計的基礎知識。在前面的芯片介紹中已有了 ICL8038 產生信號的頻率粗略計算方法，在此這選擇電容為： C7:470p、 C8:4700p、 C9:、 C10:、C11: 來實現(xiàn) 1Hz～ 10Hz、 10Hz～ 100Hz、 100Hz～ 1KHz、 1～ 10KHz、 10KHz～100KHz 的五個檔次。 K2是選擇外接振蕩電容的，與 RP4 配合使用可以調節(jié)輸出信號的頻率。 RP RP2 用來調整正弦的失真大小及波形的對稱性。 ICL8038 的方波輸出腳的內部是集電極輸出， 相當于 OC 門。另一個路徑 R20送到頻率計電路，由于頻率計電路與信號源的電路用不同的電壓，信號源輸出的信號電壓幅值有可能大于頻率計的工作電壓，造成頻率計電路的損環(huán)， R VD VD9 就是為了保護頻率計的輸入門電路，將信號源的信號電壓限制在 12V以內。 圖 4－ 1 信號發(fā)生模塊 頻率計模塊 顯示模塊 2021 級?？飘厴I(yè)設計論文 第 24 頁 共 32 頁 芯片連接 圖 在通過對照所需要求的具體分析結合各部份芯片的介紹根據(jù)電子線路和數(shù)字電路知識，設計出的芯片連接圖如圖 4－ 2 所示： 圖 4－ 2 2021 級?？飘厴I(yè)設計論文 第 25 頁 共 32 頁 信號發(fā)生器的設計 在圖 42中，信號發(fā)生器的設計為圖中的右下部份（即以 ICL8038 為中心的附近的電路部份）。在設計中使用了鎖存、譯碼、驅動 BCD7 段集成電路（ CD4543B）來充當譯碼部份，來將計數(shù)模塊輸出的 BCD 碼譯成七段碼并驅動數(shù)碼顯示管組成動態(tài) 顯示模式將數(shù)值直觀的顯示出來。它完成了頻率計的多數(shù)組成部份，因而它也是頻率模塊的重要組成部份。使用驅動、十進制計數(shù)集成電路（ CD4017BC）來充控制單元部份，用來產生閘門控制取樣時間和顯示控制。在這里根據(jù)前面的知識介紹器件的選擇及其作用。 （ 2） 頻率計模塊： 在頻率計模塊中的主要作用是對信號發(fā)生模塊產生的信號進行所產生信號的頻率計量。 2021 級?？飘厴I(yè)設計論文 第 23 頁 共 32 頁 器件選擇及原理框圖 考慮