簡易數(shù)字頻率計長安大學(xué)

1、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告題 目 簡易數(shù)字頻率計 學(xué) 院 汽車學(xué)院 專 業(yè) 車輛工程 班 級 2012220102 學(xué)生姓名 任田園 學(xué) 號 201222010218 6 月 24 日至 6 月 28 日 共 1 周 指導(dǎo)教師（簽字） 0一、課題名稱：簡易數(shù)字頻率計二、技術(shù)要求: （1） 被測信號的頻率范圍100Hz10kHz；（2） 輸入信號為正弦信號或方波信號；（3） 用四位數(shù)碼管顯示所測頻率值，并用紅、綠色發(fā)光二極管表示單位；（4） 具有超量程報警功能。三、摘要：本設(shè)計報告主要包括對數(shù)字頻率計設(shè)計的設(shè)計要求、整體方案設(shè)計、單元電路設(shè)計、電路的測試與調(diào)整、設(shè)計小結(jié)。設(shè)計要求包括了數(shù)字頻

2、率計整體功能要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求及測試指標(biāo)；整體方案設(shè)計包括算法設(shè)計和整體方框圖及原理；單元電路的設(shè)計包括時基電路設(shè)計、閘門電路設(shè)計、控制電路設(shè)計、報警電路設(shè)計、整體電路圖、整機(jī)元件清單；電路的測試與調(diào)整包括時基電路的調(diào)測、顯示電路的調(diào)測、計數(shù)電路的調(diào)測、控制電路的調(diào)測、整體指標(biāo)的調(diào)測。四、設(shè)計方案第一章 系統(tǒng)概述1.1綜述數(shù)字頻率計也稱電子計數(shù)器，它是數(shù)字電路中的一個典型應(yīng)用，實(shí)際的硬件設(shè)計用到的器件較多，連線比較復(fù)雜，而且會產(chǎn)生延時現(xiàn)象，造成測量誤差、可靠性差。隨著可編程邏輯器件的廣泛應(yīng)用，運(yùn)用VHDL語言，將使整個系統(tǒng)大大簡化，提高整體的性能和可靠性。數(shù)字頻率計實(shí)際上就是脈沖計數(shù)器，即在單

3、位時間里（如1s，不同檔位的時間不同）所統(tǒng)計的脈沖個數(shù)。它不僅可以測量正弦波、方波、三角波、尖脈沖信號和其他具有周期特性的信號的頻率，而且還可以測量它們的周期。數(shù)字頻率計的系統(tǒng)主要由輸入整形電路、石英晶體多諧振蕩器（555多諧振蕩器）、分頻器及量程選擇開關(guān)、門控電路、邏輯控制電路、閘門、計數(shù)譯碼顯示電路等組成。首先，把被測信號（以正弦波為例）通過放大整形電路將其轉(zhuǎn)換成同頻率的脈沖信號，然后將它加到閘門的一個輸入端。閘門的另一個輸入信號是門控電路發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，只有閘門被打開時被測量的脈沖通過閘門進(jìn)入到計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。門控電路開通和關(guān)閉的時間是準(zhǔn)確的。邏輯控制電路是控制計數(shù)器工作順序的，使計數(shù)器

4、按照一定的工作程序進(jìn)行有條理的工作（例如準(zhǔn)備計數(shù)顯示（鎖存）清零準(zhǔn)備下一次測量）。為了把此次課程設(shè)計做的盡善盡美，我們小組去圖書館查閱了大量有關(guān)資料，并有效利用網(wǎng)絡(luò)資源，對數(shù)字頻率計有了深入的了解。在設(shè)計過程中，我們首先對數(shù)字頻率計的原理及工作過程有了準(zhǔn)確的理解，然后小組開始討論并得出此次設(shè)計基本路線，接下來每個人積極完成各自所要負(fù)責(zé)的部分，遇到不懂的互相探討協(xié)作。最后對各部分進(jìn)行綜合，得出基本設(shè)計方案，在答疑時進(jìn)行最后改進(jìn)與完善，設(shè)計出一份完整的報告。1.2基本算法及方案討論信號的頻率就是信號在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，其表達(dá)式為f=N/T，其中f為被測信號的頻率，N為技術(shù)其所累計的脈沖個

5、數(shù)，T為產(chǎn)生N個脈沖所需的時間。技術(shù)其所記錄的結(jié)果，就是被測信號的頻率。如在1s內(nèi)記錄1000個脈沖，則被測信號的頻率為1000HZ。 測量頻率的基本方法有兩種：計數(shù)法和計時法，或稱測頻法和測周期法。計數(shù)值N1T被測信號標(biāo)準(zhǔn)閘門圖1-1測頻法測量原理計數(shù)法是將被測信號通過一個定時閘門加到計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)的方法，如果閘門打開的時間為T，計數(shù)器得到的計數(shù)值為N1，則被測頻率為f=N1/T。改變時間T，則可改變測量頻率圍。如圖1-1所示。 設(shè)在T期間，計數(shù)器的精確計數(shù)值應(yīng)為N,根據(jù)計數(shù)器的計數(shù)特性可知，N1的絕對誤差是N1=N+1,N1的相對誤差為N1=(N1-N)/N=1/N。由N1的相對誤差可知，

6、N的數(shù)值愈大，相對誤差愈小，成反比關(guān)系。因此，在f已確定的條件下，為減少N的相對誤差，可通過增大T的方法來降低測量誤差。當(dāng)T為某確定值時（通常取1s），則有f1=N1,而f=N，故有f1的相對誤差：f1=(f1-f)/f=1/f 從上式可知f1的相對誤差與f成反比關(guān)系，即信號頻率越高，誤差越?。欢盘栴l率越低，則測量誤差越大。因此測頻法適合用于對高頻信號的測量，頻率越高，測量精度也越高。 計時法又稱為測周期法，測周期法使用被測信號來控制閘門的開閉，而將標(biāo)準(zhǔn)時基脈沖通過閘門加到計數(shù)器，閘門在外信號的一個周期內(nèi)打開，這樣計數(shù)器得到的計數(shù)值就是標(biāo)準(zhǔn)時基脈沖外信號的周期值，然后求周期值的倒數(shù)，就得到所

7、測頻率值。 首先把被測信號通過二分頻，獲得一個高電平時間是一個信號周期T的方波信號；然后用一個一直周期T1的高頻方波信號作為計數(shù)脈沖，在一個信號周期T的時間內(nèi)對T1信號進(jìn)行計數(shù)，如圖1-2所示。圖2-2計時法測量原理若在T時間內(nèi)的計數(shù)值為N2,則有：T2=N2*T1 f2=1/T2=1/(N2*T1)=f1/N2 N2的絕對誤差為N2=N+1。N2的相對誤差為N2=(N2-N)/N=1/NT2的相對誤差為T2=(T2-T)/T=(N2*T1-T)/T=f/f1從T2的相對誤差可以看出，周期測量的誤差與信號頻率成正比，而與高頻標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)信號的頻率成反比。當(dāng)f1為常數(shù)時，被測信號頻率越低，誤差越小，

8、測量精度也就越高。 根據(jù)本設(shè)計要求的性能與技術(shù)指標(biāo)，首先需要確定能滿足這些指標(biāo)的頻率測量方法。有上述頻率測量原理與方法的討論可知，計時法適合于對低頻信號的測量，而計數(shù)法則適合于對較高頻信號的測量。但由于用計時法所獲得的信號周期數(shù)據(jù)，還需要求倒數(shù)運(yùn)算才能得到信號頻率，而求倒數(shù)運(yùn)算用中小規(guī)模數(shù)字集成電路較難實(shí)現(xiàn)，因此，計時法不適合本實(shí)驗(yàn)要求。測頻法的測量誤差與信號頻率成反比，信號頻率越低，測量誤差就越大，信號頻率越高，其誤差就越小。但用測頻法所獲得的測量數(shù)據(jù)，在閘門時間為一秒時，不需要進(jìn)行任何換算，計數(shù)器所計數(shù)據(jù)就是信號頻率。因此，本實(shí)驗(yàn)所用的頻率測量方法是測頻法。1.3總體設(shè)計方案框圖及分析該設(shè)

9、計方案框圖共有8部分組成，分別為輸入通道、時基電路、閘門電路、分頻電路、計數(shù)器、鎖存器、譯碼顯示電路及邏輯控制電路。如圖1-3所示。報警器計數(shù)電路譯碼顯示電路放大整形閘門電路被測信號邏輯控制電路基時電路門控電路 檔位開關(guān)振蕩器 圖1-3 總體設(shè)計方框圖 輸入通道是由放大器、整形電路構(gòu)成，將輸入為任意波形的交流信號，轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率且符合后級輸入要求的信號。閘門電路即由一個與門構(gòu)成，時基信號與整形后的信號經(jīng)過它輸入給下一級。計數(shù)器有四片74LS160組成，由上一級的進(jìn)位輸出作為時鐘脈沖cp，當(dāng)cp為高電平時開始計數(shù)，直到高電平時間結(jié)束。分頻電路由7片74LS160組成，將輸入信號的頻率縮小到100K

10、HZ，10KHZ，1KHZ，100HZ，10HZ，1HZ，0.1HZ再根據(jù)檔位需要選擇頻率送入計數(shù)器計數(shù)，用于量程擴(kuò)展。計數(shù)鎖存器由4個鎖存器74LS175組成，在計數(shù)時間結(jié)束后由邏輯控制電路發(fā)出鎖存信號，將當(dāng)時的計數(shù)值鎖存并送往譯碼顯示器顯示結(jié)果。時基電路由石英晶體多諧振蕩器構(gòu)成，發(fā)出不同時間的高電平的矩形脈沖作為計數(shù)時間。兩片555定時器各自接成單穩(wěn)態(tài)電路和兩片JK觸發(fā)器構(gòu)成邏輯控制電路，產(chǎn)生復(fù)位與鎖存信號。1.4各功能塊的劃分與組成本電路包括8個部分，分別為輸入通道、時基電路、計數(shù)器、閘門電路、分頻電路、譯碼顯示電路、邏輯控制電路及鎖存器。各個部分組成及功能如下：1.4.1輸入通道由放大

11、器、整形電路構(gòu)成。（1）放大器：放大器是將輸入幅值較低的微弱信號放大到一定倍數(shù)，以符合后級電路的輸入要求的信號。本電路采用741系列運(yùn)算放大器，可利用其深度負(fù)反饋，自由選擇反饋電阻，因此電壓放大倍數(shù)可調(diào)，使用靈活。（2）整形電路：整形電路是將輸入信號為任意波形的信號，整形成同頻率的矩形脈沖信號，送入下一級的計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。施密特觸發(fā)器常利用觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正反饋?zhàn)饔茫瑢⑦呇刈兓徛闹芷谛盘栕優(yōu)檫呇睾芏盖偷木匦蚊}沖信號。由于在數(shù)字系統(tǒng)中矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往也會發(fā)生畸變。如：當(dāng)傳輸線上電容較大時，波形的上升沿和下降沿將明顯變壞；當(dāng)傳輸線較長，且接收的阻抗與傳輸線的阻抗不匹配時，在波形的上升

12、沿和下降沿將產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象；當(dāng)其他的脈沖信號通過導(dǎo)線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號上時，信號將出現(xiàn)噪聲。無論出現(xiàn)上述的哪一種情況，都可以通過用施密特觸發(fā)器整形而獲得比較理想的矩形脈沖波形。鑒于施密特觸發(fā)器整形電路的諸多優(yōu)點(diǎn)，本電路將起采用，且利用555定時器搭建，簡單方便。1.4.2時基電路：時基電路的作用是產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)的時間信號，即高電平持續(xù)時間，該時間可人為設(shè)定（根據(jù)不同量程選取0.01s、0.1s、1s、10s)。由于精度要求高，而用555定時器搭建的多諧振蕩器產(chǎn)生頻率不夠穩(wěn)定，并且計算參數(shù)較多，比較復(fù)雜，因此本次采用的方法是在多諧振蕩器電路中接入石英晶體，組成石英晶體多諧振蕩

13、器。石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率f0 ，而與外接電阻、電容無關(guān)，本次設(shè)計采用固有諧振頻率1MHz的石英晶體。石英晶體的振蕩頻率由石英晶體的結(jié)晶方向和外形尺寸所決定，具有極高的頻率穩(wěn)定性。 1.4.3計數(shù)電路：計數(shù)電路是將上級輸入的時基閘門時間內(nèi)計數(shù)脈沖的個數(shù)數(shù)出并輸出給鎖存器鎖存。用于計數(shù)的芯片很多，如：74LS90、74LS190、74LS290、74LS160、74LS161、等等。本電路采用的是將四片74LS160芯片級連構(gòu)成四位十進(jìn)制加法計數(shù)器。 1.4.4閘門：閘門實(shí)際上就是一個簡單的與門。將整形電路的輸入信號與門控信號做與運(yùn)算，以便輸出矩形脈沖作為計數(shù)脈

14、沖。當(dāng)門控信號為高電平1時，閘門開啟，而門控信號為低電平0時，閘門關(guān)閉。顯然，只有在閘門開啟的時間內(nèi)，被測信號才能通過閘門進(jìn)入計數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)時間就是閘門開啟時間?？梢婇T控信號的寬度一定時閘門的輸出正比于被測信號的頻率，通過計數(shù)顯示系統(tǒng)把閘門的輸出結(jié)果顯示出來，就可以得到被測信號的頻率。1.4.5分頻電路：分頻電路用于將石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生的基時信號縮小10的n次方倍后再再通過檔位選擇開關(guān)選擇合適的頻率送往計數(shù)器計數(shù)，利用它可擴(kuò)展量程。本電路利用7片74LS160級連成分頻器，產(chǎn)生不同頻率的基時信號，其中要用到的基時頻率有100Hz，10Hz，1Hz，0.1Hz。1.4.6譯碼顯示電路：譯

15、碼顯示電路是將鎖存器輸出的數(shù)值進(jìn)行譯碼并在數(shù)碼管上顯示出來。本電路由4片7447七段顯示譯碼器-七段數(shù)碼管構(gòu)成。1.4.7邏輯控制電路：邏輯控制電路是由兩片555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及兩片JK觸發(fā)器74LS107構(gòu)成。利用時基信號通過第一片JK觸發(fā)器產(chǎn)生計數(shù)門控脈沖做為第一片的觸發(fā)信號，輸出鎖存信號，將計數(shù)結(jié)果鎖存，使顯示數(shù)值穩(wěn)定；而第二片利用第一片的輸出信號作為觸發(fā)信號并輸出復(fù)位信號將計數(shù)器清零。清零信號同時使第二片JK觸發(fā)器開啟以便使的一片JK觸發(fā)器重新開啟，進(jìn)行下一次計數(shù)。1.4.8鎖存電路：鎖存電路是將計數(shù)器輸入的數(shù)值鎖存并送到譯碼顯示器顯示。如果在系統(tǒng)中不接鎖存器，則顯示器上的顯

16、示數(shù)值就會隨計數(shù)器的狀態(tài)不停地變化，只有在計數(shù)器停止計數(shù)時，顯示器上的顯示數(shù)字才能穩(wěn)定，所以計數(shù)器后必須接入鎖存器。鎖存器的工作狀態(tài)是受單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制的，本設(shè)計用四片74LS175寄存器來鎖存信號。 第二章 單元電路設(shè)計與分析 2.1輸入通道 由于待測信號一般較小因此不用限幅，故輸入通道由放大器、整形電路構(gòu)成。（1）放大器：放大器是將輸入幅值較低的微弱信號放大到一定倍數(shù)，以符合后級電路的輸入要求的信號。本電路采用741系列運(yùn)算放大器，可利用其深度負(fù)反饋，自由選擇反饋電阻，因此電壓放大倍數(shù)可調(diào)，使用靈活。（2）整形電路：整形電路是將輸入信號為任意波形的信號，整形成同頻率的矩形脈沖信號，送入下一

17、級的計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。施密特觸發(fā)器常利用觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正反饋?zhàn)饔?，將邊沿變化緩慢的周期信號變?yōu)檫呇睾芏盖偷木匦蚊}沖信號。由于在數(shù)字系統(tǒng)中矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往也會發(fā)生畸變。如：當(dāng)傳輸線上電容較大時，波形的上升沿和下降沿將明顯變壞；當(dāng)傳輸線較長，且接收的阻抗與傳輸線的阻抗不匹配時，在波形的上升沿和下降沿將產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象；當(dāng)其他的脈沖信號通過導(dǎo)線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號上時，信號將出現(xiàn)噪聲。無論出現(xiàn)上述的哪一種情況，都可以通過用施密特觸發(fā)器整形而獲得比較理想的矩形脈沖波形。鑒于施密特觸發(fā)器整形電路的諸多優(yōu)點(diǎn)，本電路將起采用，且利用555定時器搭建，簡單方便。如圖2-1所示，A1

18、為運(yùn)算放大器，將輸入信號放大100倍后送入下一級，即由555定時器接成的施密特觸發(fā)器，將輸入信號整形為矩形脈沖信號經(jīng)一個非門緩沖輸入給下一級。其中R0=1K，Rf=100K，C=0.01F。圖2-1 放大整形電路圖 2.2基時電路時基電路：時基電路的作用是產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)的時間信號，即高電平持續(xù)時間，該時間可人為設(shè)定（根據(jù)不同量程選取0.01s、0.1s、1s、10s)。由于精度要求高，而用555定時器搭建的多諧振蕩器產(chǎn)生頻率不夠穩(wěn)定，并且計算參數(shù)較多，比較復(fù)雜，因此本次采用的方法是在多諧振蕩器電路中接入石英晶體，組成石英晶體多諧振蕩器。石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率取決于石英晶體的固有諧振頻率f0

19、 ，而與外接電阻、電容無關(guān)，本次設(shè)計采用固有諧振頻率1MHz的石英晶體。石英晶體的振蕩頻率由石英晶體的結(jié)晶方向和外形尺寸所決定，具有極高的頻率穩(wěn)定性。如圖2-2所示R1R2是兩個1K的電阻，Y1是固有頻率為1MHz的石英晶體，C1 C2是兩個30pF的電容，U1A是一個非門，他們構(gòu)成的石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生1MHz的基時頻率，輸出給分頻電路。圖2-2基時電路圖 2.3分頻電路 分頻電路用于將石英晶體多諧振蕩器產(chǎn)生的基時信號縮小10的n次方后再再通過檔位選擇開關(guān)選擇合適的頻率送往計數(shù)器計數(shù)，利用它可擴(kuò)展量程。本電路利用7片74LS160級連成分頻器，產(chǎn)生不同頻率的基時信號，其中要用到的基時頻率有

20、100Hz，10Hz，1Hz，0.1Hz。其基本電路如圖2-3所示。圖2-3 分頻電路圖2.4閘門電路閘門實(shí)際上就是一個簡單的與門。將整形電路的輸入信號與門控信號做與運(yùn)算，以便輸出矩形脈沖作為計數(shù)脈沖。當(dāng)門控信號為高電平1時，閘門開啟，而門控信號為低電平0時，閘門關(guān)閉。顯然，只有在閘門開啟的時間內(nèi)，被測信號才能通過閘門進(jìn)入計數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)時間就是閘門開啟時間?？梢婇T控信號的寬度一定時閘門的輸出正比于被測信號的頻率，通過計數(shù)顯示系統(tǒng)把閘門的輸出結(jié)果顯示出來，就可以得到被測信號的頻率。這里使用的是74F00，如圖2-4所示。圖2-4閘門電路圖2.5門控及邏輯控制電路 門控及邏輯控制電路的功能是：

21、在時標(biāo)脈沖的作用下，首先輸出一個時標(biāo)準(zhǔn)時間（如1s）在這段時間內(nèi)計數(shù)器記錄下輸入脈沖個數(shù)；然后邏輯控制電路發(fā)出一鎖存保持信號，使記錄下的脈沖個數(shù)被顯示一段時間，以便觀察者看清并記錄下來；接下來邏輯控制電路一清零信號，使計數(shù)器清零，如圖2-5所示，第一片JK觸發(fā)器產(chǎn)生計數(shù)門控脈沖，第二片JK觸發(fā)器是閉鎖觸發(fā)器，他保證第一片JK觸發(fā)器形成一次門控信號后，需要間隔顯示和清零兩段時間后才能形成下一次門控信號；兩片555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第一片產(chǎn)生鎖存信號并輸出給74LS175，同時輸出信號也輸入第二片單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以便產(chǎn)生清零信號輸出給計數(shù)電路的47LS160，清零信號同時輸出給第二片JK觸發(fā)器，解

22、除其閉鎖作用，以便第一片JK觸發(fā)器產(chǎn)生新的門控脈沖。圖2-5門控及邏輯控制電路圖2.6計數(shù)電路計數(shù)電路是將上級輸入的時基閘門時間內(nèi)計數(shù)脈沖的個數(shù)數(shù)出并輸出給鎖存器鎖存。用于計數(shù)的芯片很多，如：74LS90、74LS190、74LS290、74LS160、74LS161、等等。本電路采用的是將四片74LS160芯片級連構(gòu)成四位十進(jìn)制加法計數(shù)器。 被測信號從第一片74LS160的CP端輸入，上一片74LS160的進(jìn)位輸出接到下一片74LS160得CP端，最后一片74LS160的進(jìn)位輸出接報警器，清零信號從每一片74LS160的異步清零端輸入。每一片74LS160的輸出端Q1，Q2，Q3，Q4分別接

23、到對應(yīng)位置的74LS175的端輸入1D，2D，3D，4D上去，其電路圖如圖2-6所示。圖2-6計數(shù)電路圖2.7鎖存電路鎖存電路是將計數(shù)器輸入的數(shù)值鎖存并送到譯碼顯示器顯示。如果在系統(tǒng)中不接鎖存器，則顯示器上的顯示數(shù)值就會隨計數(shù)器的狀態(tài)不停地變化，只有在計數(shù)器停止計數(shù)時，顯示器上的顯示數(shù)字才能穩(wěn)定，所以計數(shù)器后必須接入鎖存器。鎖存器的工作狀態(tài)是受單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制的，本設(shè)計用四片74LS175寄存器來鎖存信號。鎖存信號輸入每一片74LS175異步清零端，當(dāng)?shù)碗娖降逆i存信號到來時才清零，這樣就保證了讀書和記錄時間。每一片74LS175輸出端1Q，2Q，3Q，4Q分別接到對應(yīng)位置的7447的端輸入AB

24、CD端上去。其電路圖如圖2-7所示。圖2-7鎖存電路圖2.8譯碼顯示電路譯碼顯示電路是將鎖存器輸出的數(shù)值進(jìn)行譯碼并在數(shù)碼管上顯示出來。本電路由4片7447七段顯示譯碼器和七段數(shù)碼管構(gòu)成。如圖2-8所示。圖2-8譯碼顯示電路圖2.9檔位選擇電路 為了使用時方便最好使用四選一數(shù)字顯示器進(jìn)行自動換擋，但是本小組經(jīng)過討論無法得到如何自動控制，故用單刀六擲開關(guān)（軟件中沒找到四擲開關(guān)）手選擇檔位，檔位由分頻電路的100Hz,10Hz,1Hz,0.1Hz得到*100，*10，*1，*0.1檔。每一檔位都接一個LDE發(fā)光二極管，并標(biāo)明對應(yīng)檔位倍數(shù)以便讀數(shù)。如圖2-9所示。圖2-9檔位選擇電路圖2.10超量程報

25、警電路 在計數(shù)電路的最后一片74LS160的進(jìn)位輸出端接一個LED發(fā)光二極管，當(dāng)超出量程是發(fā)光報警。如圖2-10所示。圖2-10超量程報警電路第三章 系統(tǒng)綜述數(shù)字頻率計的系統(tǒng)主要由放大整形電路、石英晶體多諧振蕩器、分頻電路及量程選擇開關(guān)、門控電路、邏輯控制電路、閘門、計數(shù)電路、譯碼顯示電路等組成。首先，把被測信號（以正弦波為例）通過放大整形電路將其轉(zhuǎn)換成同頻率的脈沖信號，然后將它加到閘門的一個輸入端。閘門的另一個輸入信號是門控電路發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，只有閘門被打開時被測量的脈沖通過閘門進(jìn)入到計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。門控電路開通和關(guān)閉的時間是準(zhǔn)確的，它通過基電路產(chǎn)生的時標(biāo)信號控制，而通過量程選擇開關(guān)選擇不同頻率的時標(biāo)信號，使門控電路的開啟時間不同，從而使被測信號可輸入的時間不同，這樣就得到了不同的檔位。邏輯控制電路是控制計數(shù)器工作順序的，使計數(shù)器按照一定的工作程序進(jìn)行有條理的工作（例如準(zhǔn)備計數(shù)顯示（鎖存）清零準(zhǔn)備下一次測量）。總體電路圖第四章 結(jié)束語4.1 心得體會在為期一周的電子課程設(shè)計過程中，我們了解了數(shù)字頻率計的工作原理，并且進(jìn)一步學(xué)習(xí)了模擬電路仿真技術(shù)。同時還發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，認(rèn)識到自己的思維還是不夠活躍，認(rèn)識到理論知識與實(shí)際應(yīng)用之間還有很大的差距，為我們學(xué)習(xí)理論知識的同時必須做到理論聯(lián)系實(shí)踐，這樣我們才能真正掌握這些知識。本次課程設(shè)計過程中