数字电子技术课设－－频率计

r囧r小猫 2022-08-20 01:26 159阅读 0赞

有一个设计频率计的题目，给出了一个链接：

[http://wenku.baidu.com/view/d3cf8aaad1f34693daef3e24.html][http_wenku.baidu.com_view_d3cf8aaad1f34693daef3e24.html]

文中是纯粹用数字电路芯片组成一个频率计，这个工作量，可是不小。

测量频率，有两种方法：计数法、测周法。

由于误差的原因，在信号频率较高时，要使用计数法，频率很低，则应该采用测周法。

一般情况下，信号频率都较高，而且计数法也比较简单，所以在讨论频率计时，都是使用计数法。

所谓计数法，是在一秒钟内，统计出信号脉冲的个数。把个数显示出来，就是信号的频率。

在文库中的这篇文章，有些烦琐，做而论道依此进行了改造，设计一个比较简单的电路。

74LS90 是一个异步二－五－十进制集成计数芯片。

可以轻易的用它构成一个十进制计数器，电路如下所示。

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[http://xiangce.baidu.com/picture/detail/c315e22e4a86c512b00821f57df9ba6351771cea][http_xiangce.baidu.com_picture_detail_c315e22e4a86c512b00821f57df9ba6351771cea]

**1．计数**

74LS90 的 Q0 必须连接到 CKB。图中的 k1，按一下，产生的下降沿，即可使 74LS90 加一。

加到了 1001，再按下 k1，74LS90 将自动清零。

个位的 Q3 清零时出现的下降沿，可以用来控制十位的计数器加一。

**2．锁存、译码、显示**

计数过程中，数字不停的变化，难以观察，为此，在电路中加上了一个八 D 锁存器 74LS273。

按一下 k2，松开时产生的上升沿即可使 74LS273 锁存住当时的计数值。

锁存器后面的译码、显示，都是常见的电路，就不用多说了。

**3．清零**

74LS90 的两个 R0 端，是用来清零的。

因为它们是高电平有效，所以，用一个电阻接地，那么，平时就是低电平。

当需要清零时，就可以按一下 k3，此时出现的高电平，就会使 74LS90 清零。

在松开 k3 的时刻，两个 R0 端，即为下降沿，从这时起，74LS90 就开始计数。

看清楚这个时序了吗？

应该是：**k3 高电平(清零) → k3 下降(开始对 k1 计数) → k2 上升(锁存显示)**。

对这个时序进行观察、分析，做而论道发现：

**k3、k2 可以连在一起，用同一个脉冲来控制**。

过程如下图所示：

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[http://xiangce.baidu.com/picture/detail/0049b209e300a41f0610c78cd24f12c233e76344][http_xiangce.baidu.com_picture_detail_0049b209e300a41f0610c78cd24f12c233e76344]

这个波形的低电平持续时间为一秒，应该精确一些。高电平的时间，稍稍有一些即可，精度要求不高。

这个波形可以用时基电路 555 来产生。

555 的多谐振荡器电路在下图中的左边。

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[http://xiangce.baidu.com/picture/detail/0024a1147ff9ba630b04f030c1d05f07610f10ea][http_xiangce.baidu.com_picture_detail_0024a1147ff9ba630b04f030c1d05f07610f10ea]

因为 555 输出波形的高电平时间，比低电平的时间长，为此，加上了一个反相器，即可产生清零、计数、锁存所需要的波形。

经过计算、调整，确定下来 R2、R3 和 C2 的数值如图所示。

在图中，被测信号的频率是 1.25 kHz，右边的显示的测量结果，也是 1250Hz。

更改了信号的频率，显示也能够随之变化，这说明，测量方案是正确的，并且，精度也相当的高。

采用做而论道的方案，原文中所说的闸门、单稳态电路，就都不需要了。因此，电路就简化了很多。

如果测量的是非矩形波，且信号幅度较小，那么，前面还应该加上放大、整形电路。

文库的原文，有放大、整形电路，但是，也还有改进的空间。

呵呵，太累了，不多说了。这些改进，就留给读者自己进行吧。

实际上，纯用数字电路芯片组成一个频率计，现在看来，远远比不上用单片机更方便。

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