电子技术课程设计-数字频率计设计报告

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1、工学08-I《电子技术课程设计》报告数字频率计的设计专业：工学08—Ⅰ班级：15级工学（7）班姓名：学号：指导教师：中国·大庆2016年12月信息技术学院课程设计任务书信息技术学院工学08-I专业2015级，学号姓名一、课程设计课题：数字频率计的设计二、课程设计工作日自2016年11月28日至2016年12月9日三、课程设计进行地点：黑龙江八一农垦大学图书馆四、课程设计任务要求：1.课题来源:教师指定2.目的意义:针对电子线路课程要求，对学生进行实用型电子线路设计、安装、调试等各环节的综合性训练，培养学生运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独

2、立地解决实际问题的能力,提高自身创新能力。3.基本要求:（1）测量信号：方波。（2）测量频率范围：1Hz~9999Hz;10KHz~10KHz。（3）显示方式：4位十进制数显示。（4）时基电路由555定时器及分频器组成,555振荡器产生脉冲信号,经分频器分频产生的时基信号,其脉冲宽度分别为:1s,0.1s。（5）当被测信号的频率超出测量范围时，报警。课程设计评审表指导教师评语：成绩：签字：日期：目录1设计任务要求52方案比较53单元电路设计64元件选择105整体电路106说明电路工作原理117困难问题及解决措施138设计总结139致谢1310

3、参考文献：141设计任务要求(1)测量信号：方波。(2)测量频率范围：1Hz~9999Hz;10KHz~10KHz。(3)显示方式：4位十进制数显示。(4)时基电路由555定时器及分频器组成,555振荡器产生脉冲信号,经分频器分频产生的时基(5)信号,其脉冲宽度分别为:1s,0.1s。(5)当被测信号的频率超出测量范围时，报警。1.1规定(1)设计硬件线路，用Protel或其它绘图软件画图；(2)按单元电路详细说明硬件线路设计思路，元件参数，选取根据。附详细的元件清单；(3)如有程序，附完整的程序清单，并加注释，要求有完整的程序流程图，包括总

4、流程图和各模块流程图。(4)对程序设计思想做详细说明；(5)设计总结和设计体会。2方案比较2.1方案论述频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。频率计主要由四个部分构成：时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。在一个测量周期过程中，被测周期信号在输入电路中经过放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门的期间，特

5、定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。在传统的电子测量仪器中，示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大。频谱仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱，但测量速度较慢，无法实时快速的跟踪捕捉到被测信号频率的变化。正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，因此，频率计拥有非常广泛的应用范围。在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在产线的生产测试中。频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化，用户通过使用频率

6、计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。3单元电路设计3.1秒时间基准发生器利用555定时器组成多谐振荡器。根据振荡频率公式f=1.443/（R1+2R2）C，取C=100uF。设高脉冲持续时间1s，低脉冲持续时间0.5s，解得R2=7.0kΩ，R1=7.0kΩ,故可变电阻调到2kΩ处，构成基准发生器如下。3.2输入信号放大整形电路放大整形电路包

7、括衰减器、跟随器、放大器和施密特触发器，他将正弦波输入信号V1整形成同频率方波V0。衰减器由分压器构成，测试信号首先通过衰减开关选择衰减倍率，幅值过大的被测信号经分压器分压，送入后级放大系统以免波形失真。由运算放大器构成的设计跟随器起阻抗变换的作用，使输入阻抗变大，由运算放大器构成的同相放大器的的放大倍数为（Rf=R1）/R1，改变R1的大小可以改变放大倍数。系统的整形电路由施密特触发器组成，整形后的方波送到后的方波到闸门以便计数。放大电路由3DG100和电阻电容组成，目的是将一定频率的周期信号进行放大。整形电路由555定时器构成施密特触发器

8、，对放大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲信号。3.3闸门电路闸门电路由与非门组成，该电路有两个输入端和一个输出端，输入端的一端接门控信号，另一端接整形后的被测