【正文】 多分立元件組成其外圍電路，整個(gè)系統(tǒng)顯得十分復(fù)雜，可靠性較低，抗干擾能力差，而且功耗高。模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片將被測(cè)量電壓輸入端所采集到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程，使單片機(jī)系統(tǒng)能按規(guī)定的時(shí)序來(lái)采集這些數(shù)字信號(hào)，通過(guò)一定的算法來(lái)計(jì)算出被測(cè)量電壓的值，最后單片機(jī)系統(tǒng)將計(jì)算好了的被測(cè)電壓按一定的是與送入顯示電路模塊加以顯示。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)計(jì)數(shù)譯碼電路變換成筆段碼，最后驅(qū)動(dòng)顯示器顯示相應(yīng)的數(shù)值。連接著輸入放大器、基準(zhǔn)電源、計(jì)數(shù)器、譯碼器、邏輯控制器、振蕩器和顯示器。 圖14 計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)第三節(jié)：數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)方案一：以A/D轉(zhuǎn)換器MC14433為核心器件，它有多路調(diào)制BCD碼輸出端和超量程，采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 將計(jì)數(shù)器的輸出值通過(guò)鎖存器輸送到共陽(yáng)極譯碼管驅(qū)動(dòng)芯片74LS47，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。從右到左依次是十進(jìn)制的個(gè)位，十位，百位，千位。4片計(jì)數(shù)器的清零端是由控制電路產(chǎn)生的，CP脈沖端是由待測(cè)信號(hào)經(jīng)整波后產(chǎn)生的矩形波提供的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的電路ENG端是由控制電路的輸出信號(hào)決定的。 當(dāng)ENG=1時(shí)Q隨D改變而改變。我們采用74LS373，其管腳圖如圖13 D1D8是數(shù)據(jù)輸入端Q1Q8是輸出端OC 是三態(tài)允許控制端，低電平有效ENG 鎖存允許端 當(dāng)OC為低電平時(shí)Q1Q8為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái) 驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。鎖存器的作用是將計(jì)數(shù)器在1S結(jié)束時(shí)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行鎖存，使顯示器獲得穩(wěn)定的測(cè)量值。此時(shí)，電路輸出一個(gè)正脈沖，該脈沖寬度主要取決于時(shí)間常數(shù)C7Rt的值，延時(shí)時(shí)間為上一級(jí)電路的延時(shí)時(shí)間及這一級(jí)延時(shí)之和。圖10 控制電路 圖11時(shí)基電路與控制電路輸出信號(hào) 圖 12 延時(shí)電路圖延時(shí)電路由D觸發(fā)器CC4013，積分電路（有電位器RW和電容C6組成），非門(mén)U15以及單穩(wěn)態(tài)組成，如圖12所示，由于CC4013的D端接VDD，因此，在清零信號(hào)所產(chǎn)生的上升沿的作用下，CC4013翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)后Q非=1，由于開(kāi)機(jī)置零，則Q非=1，經(jīng)過(guò)二極管迅速給電容C6充電，是C6兩端的電壓達(dá)到“1”，而此時(shí)Q非=0，電容器C6經(jīng)過(guò)電位器RW緩慢放電。其電路圖如圖10所示控制電路利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)結(jié)束后產(chǎn)生的負(fù)跳變來(lái)產(chǎn)生鎖存信號(hào)，同時(shí)鎖存信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器又產(chǎn)生清零信號(hào)。 控制電路 鎖存信號(hào)和清零信號(hào)的產(chǎn)生 頻率顯示器的控制電路是由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路。 圖9 時(shí)基電路其中T1=(R5+R6)C3= T2== 同理，當(dāng)撥碼開(kāi)關(guān)撥到C7時(shí)，閘門(mén)信號(hào)為10S，頻率計(jì)為第一檔位。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)（1S正脈沖）到來(lái)時(shí)，閘門(mén)開(kāi)通，被測(cè)信號(hào)通過(guò)閘門(mén)進(jìn)入計(jì)數(shù)器；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)脈沖結(jié)束時(shí)，閘門(mén)關(guān)閉，計(jì)數(shù)器無(wú)脈沖輸入。三 總體設(shè)計(jì)與原理 整波電路 具體電路圖7，并進(jìn)行仿真，得到輸入波形與輸出波形如圖8圖7整波電路 圖8 整波電路仿真圖 頻率顯示計(jì)的時(shí)基電路是采用555構(gòu)成的多些振蕩器，控制計(jì)數(shù)器的輸入脈沖。第三檔：最大讀數(shù)是99..99KHZ,閘門(mén)信號(hào)的采樣時(shí)間為 。改變時(shí)基信號(hào)的周期范圍TG時(shí)，即可得到不同的測(cè)頻范圍第一檔：最小量程檔，閘門(mén)信號(hào)的采樣時(shí)間為10S。應(yīng)用multisim仿真如圖3將被測(cè)信號(hào)直接加到主控門(mén)的輸入端，時(shí)基信號(hào)經(jīng)控制電路產(chǎn)生閘門(mén)信號(hào)至主控門(mén)，只有在閘門(mén)信號(hào)采樣期間（時(shí)基信號(hào)的一個(gè)周期），輸入信號(hào)才能通過(guò)主控門(mén)。 放大電路仿真結(jié)果圖第二節(jié)：頻率的數(shù)字顯示頻率的數(shù)字顯示電路設(shè)計(jì)中要求輸出的頻率能夠進(jìn)行數(shù)字顯示，本電路中頻率顯示電路利用555定時(shí)器構(gòu)成控制電路，實(shí)際電路和延時(shí)電路，控制計(jì)數(shù)器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，延時(shí)和清零，將計(jì)數(shù)結(jié)果用鎖存器鎖存輸出到數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管靜態(tài)數(shù)位顯示。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R6可以改變放大倍數(shù)，可幫助電路起振，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R9可進(jìn)一步改變輸出波形幅度，可以實(shí)現(xiàn)幅值從1~5V之間的調(diào)節(jié)變化。當(dāng)f0=20KHZ時(shí)，RC。一般采用改變電容C 作頻率量程切換（粗調(diào)），而調(diào)節(jié)R作量程內(nèi)的頻率細(xì)調(diào)。如不能起振，則說(shuō)明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大Rf ，如波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)適當(dāng)減少 = R5+ R4+ ( R6 // rD ) 。4．正弦信號(hào)發(fā)生總電路把上述各分電路集中在一塊電路板上,共用電源和接地后,整個(gè)信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)變得緊湊美觀， 所示。由于設(shè)計(jì)要求的電壓幅度為5V，因此必須對(duì)產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行二級(jí)放大，本設(shè)計(jì)的放大電路主要由同相比例器來(lái)?yè)?dān)任 。當(dāng)輸出電壓的幅度較小時(shí)，電阻R4兩端的電壓低，二極管DD2截止，負(fù)反饋系數(shù)由R及R4決定；當(dāng)輸出電壓的幅度增加到一定程度時(shí)，二極管DD2在正負(fù)半周輪流工作，其動(dòng)態(tài)電阻與R4并聯(lián)，使負(fù)反饋系數(shù)加大，電壓增益下降。我們可以利用二極管的非線性特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此必須設(shè)法是輸入電壓的幅值在最增大的同時(shí)，讓AF的絕對(duì)值適當(dāng)減小，以維持輸出電壓的幅值基本不變。由于w = w 0 時(shí)，F(xiàn)=1/3，則要求A =1 +RfR3. 3 ，即Rf2R1，輸出波形就接近正弦波。由于RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性，使信號(hào)通過(guò)閉合環(huán)路AF后，僅有f = f0 =的信號(hào)才滿足相位條件，因此該電路振蕩頻率為f0 ，從而保證了電路輸出為單一頻率的正弦波。，其放大電路為