号
清零、锁存
1Hz时钟振荡电路
主控制电路
放大整形电路
被测信号
图1方案一的原理框图
原理:图1为简易数显频率计电路的逻辑框图。按功能分成五个单元电路进
行分析,被测信号经过整形电路变成脉冲信号,经过计数器、译码器、数码管来
显示,同时主控制电路能够完成清零和锁存,完成频率的测量。
f方案二:原理框图2所示。
被
测信
闸
计
门
III数
号
I
器
锁
译
显
存
码
示
器
器
器
II
V
IV
时基电路
逻辑控制电路
图2方案二的原理框图
原理:数字频率计由四部分组成:时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以
及可控制的计数、译码、显示电路。在整个电路中时基电路是关键闸门信号脉
冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确。各个部分共同协调来完成频率的
测量。
论证:本次设计我采用的是方案一,方案一电路所用的原件多为常见的元
器件,对性能比较了解,而且更加简洁明了,更易理解,性价比较高。
三、电路设计
1、谐振荡电路
本电路中的振荡器是由555定时器构成的多谐振荡器。由于采用差分电路形
式,而且555计时器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。此多谐振荡
器产生的振荡频率为1Hz。555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、
电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换
电路。
清零端0
1
高触发端TH×
0
低触发端TR×
1
Q放电管T
0导通保持上一状
x态
功能
直接清零保持上一状态
1
1
0
1截止
置1
1
0
0
1截止
置1
1
1
1
0导通
清零
f用555定时器构成的多谐振荡电路如图1所示信号输出
图1由集成555定时器构成的振荡电路
2、放大整形电路
放大整形电路方框图和放大整形电路如图2、3所示
输入信号
集成放大器
施密特触发器
输出信号
图2放大整形电路方框图
本电路由集成放大器和由555定时器组成的施密特触发器构成,集成放大器起放大作用,其输出信号应为输入信号的101倍;施密特触发器起整形作用。由信号发生器输出各种波形信号,如方波,正弦波。经过集成放大器放大,输出信号增强,再经由施密特触发器进行整形,将信号整形成相同的输出信号,输出进计数器电路。
f信号输出
图3放大整形电路的原理图
3、译码显示电路计数器电路与译码显示电路方框图和计数器电路与译码显示电路及分其电路,如图56所示
输入信号
计数器
译码器
数码管显示
图5计数器与译码显示电路图方框图
同步十进制计数器74LS160作用:实现计时的功能,为脉冲分配器做好准备r