简易数字频率计1.doc

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1、重庆航天职业学院毕业论文课题名称：简易数字频率计专业、班级：电子信息工程一班姓名：谢俊学号：20110054指导教师：邱秀玲目录一.设计目的内容·····································31.1.9设计目的··········································31.2.课程设计内容·····································3二．各单元的电路设计与参数计算··························42.1.计数电路部分······························42.2.

2、放大整形电路···································52.3.时基电路···································52.4.逻辑控制电路·····································62.5.闸门电路····································792.6.扩展电路···································7三、整体电路图的设计···················7四、实验设计总结与感悟·····························8简易

3、数字频率计一、课程设计目的与内容1.设计目的　（1）了解数字频率计的构成，并组成一个简单的数字频率计。　（2）理解几种常用集成芯片的工作原理和应用方法。　（3）理解和掌握数字频率计的主要技术指标和测试方法。　（4）根据给出的技术条件和指标，设计数字频率计9。　（5）能够独立搭接电路、掌握调试技术。2.设计内容1、测频的基本原理是，若T为时间间隔，N为T内测得的周期信号重复变化次数，则其频率可表示为f=。简易数字频率计的组成框图和波形图如下所示。2、正如上图，各单元的工作原理如下：（1）整形电路：将输入频率为周期的信号（正弦波、方波、三角波等）9进行整形,使之成为矩形脉冲。（1）时基电路：

4、作用是产生一个标准的时间信号（高电平持续时间1S）（2）闸门电路：闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，直到1S信号结束时关闭闸门，停止计数。若在闸门时间1S内计数器记得的脉冲个数为N,则被测信号频率fx=NHz。逻辑控制电路：作用有两个：一个是产生锁存脉冲信号，使显示器上的数字稳定；二是产生“0”脉冲（清零信号），使计数器每次测量从零开始计数。（3）计数器：对脉冲信号进行记录。（4）锁存器：在逻辑控制电路的控制下锁存信号。将计数器在1S结束时的计数值进行锁存，使显示器上获得稳定的测量值。（5）译码器：译码器的主要任务是将计数器的输出工作状态，翻译成数字并显示出来。（6）逻辑控

5、制电路：对计数器进行清零，并控制锁存器。二、各单元的电路设计与参数计算1、计数电路部分计数电路部分包括计数、锁存、译码、显示电路，计数电路由4个同步十进制加法计数器74LS160构成，译码器采用共阴极译74LS48，锁存器选用74LS273，其作用是将计数器在1S结束时的计数值进行锁存,使显示器上获得稳定的测量值.当时钟脉冲CP的正跳变到来时锁存器的输出等于输入,从而将计数器的输出值送到锁存器的输出端.正脉冲结束后,输出将不再改变。频率计测量的是被测信号1S内的周期数，因此需通过此计数器来实现对一秒钟的控制，当一秒钟到时需控制记频电路停止计数，锁存数据，并且该计数器也要显示出记频完成。此

6、部分是通过一个100Hz的交流电源来实现的，需要74LS160芯片。74LS160芯片同步十进制加法计数器，74LS160芯片价格便宜，性能强大，扛干扰能力强。74LS160引脚排列如下图所示：74LS160芯片的逻辑功能如下：①CLR’=0时异步清零。RCO=0②CLR’=1、LOAD’=0时同步置数。9③CLR’=LOAD’=1且ENT=ENP=1时，按照BCD码进行同步十进制计数。④CLR’=LOAD’=1且ENT=ENP=0时，计数器保持不变。锁存器电路采用2片74LS273构成的16位二进制数的输出锁存器连接电路，当时钟脉冲CP的正跳变来到时，锁存器的输出等于输入，即Q=D，从

7、而将4个十进制数的输出值送到锁存器的输出端。正脉冲结束后，无论输入端D为何值，输出端Q的状态仍保持原来的状态Qn不变。所以计数时间内，计数器的输出不会送到译码显示器。2、放大整形电路放大整形系统包括运算放大器和555构成的施密特触发电路，如下图所示。它将正弦波输入信号整形成同频率的方波。幅值过大的被测信号经分压器分压送到后级放大器，以避免波形失真。由运算放大器构成的跟随器使输入信号幅值扩展，其放大倍数为（Rf+R1）/R1。系统的整