省大学生电子设计竞赛设计报告
题 目： 数字频率计 学 校： 琼州学院 参赛队员： 董晋玮 程宇 帅强 指导老师：
2012年11月
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目 录
摘要 关键词 设计要求
第一章：数字频率计测频的基本原理 第二章：基本单元电路设计
2.1放大整形电路设计与仿真 2.2时基电路 2.3闸门电路
2.4逻辑控制电路设计 2.5锁存及译码电路设计 2.6整体电路图及仿真 2.7整机元件清单 第三章：系统组装、调试及结果 第四章：课程设计总结
致 参考文献
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数字频率计
（琼州学院 电子信息工程学院， 572022）
摘要：数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器，其功能是测量正弦信号，方波信号，尖脉冲信号以及其他各种单位时间变化的物理量，因此已经成为电路设计的常用原器件之一，有它不可取代的地位。在电子技术中，频率与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中数字计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。其原理为通过测量一定闸门时间信号的脉冲个数。本文阐述了设计了一个简单的数字频率计的过程。
关键词：数字频率计
设计要求
设计任务及要求：
设计一简易数字式频率计，其设计要求及技术指标是：
1．基本要求：
（1）被测信号为矩形脉冲信号，0~4V； （2）显示的频率围为0000~9999Hz； （3）测量精度为1Hz；
（4）用LED数码管显示频率数值。 2．扩展部分：
（1）输入信号为正弦信号、三角波，幅值为10mV； （2）显示的频率围为0~10MHz； （3）自动量程切换；
（4）如何提高测量的精度。
频率是指单位时间信号振动的次数。从测量的角度看，即在标准时间，测得的被测信号的脉冲数。其测量的频率的方框图如下图所示。被测信号送入通道，经放大整形后，使每个周期形成一个脉冲，这些脉冲加到主门的Ａ输入端，门控双稳输出的门控信号，加到主门的Ｂ输入端。在主门开启时间，脉冲信号通过主门，进入计数器，则计数器记得的数，就是要测的频率值。如果主门的开启时间为Ｔ秒，计数器累积的数字为Ｎ，则被测的频率为fx?ABN。 T主门十进制计数器数字显示门控信号频率清零门控信号分频器... . .
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元器件清单： NE555×1片 74LS123×2片 74LS90×4片 74LS273×2片 74LS48×4片
BS202×4个（共阴LED数码管） 74LS00×2片
三极管9014×1只 二极管1N4007×1只
电阻：10kΩ×3，47kΩ×2，39kΩ×2，1kΩ×1，3.3kΩ×1，680Ω×28 电位器：50kΩ×1，100kΩ×1 瓷介电容：0.01μF×1
电解电容：47μF×1，4.7μF×2，100μF×1，10μF×1 按钮开关×1
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第一章 数字频率计测评的基本原理
频率计是直接用十进制来显示被测信号频率的一种测量装置。它可以测量正弦波、方波、三角波的频率。利用施密特触发器将输入信号整形为方波，并利用计数器测量1s脉冲的个数，利用锁存器锁存，稳定显示在数码管上。频率是指单位时间(1s)信号振动的次数。从测量的角度看，即单位时间测得的被测信号的脉冲数。被测信号送入通道，经放大整形后，使每个周期形成一个脉冲，这些脉冲加到主门的A输入端，门控双稳输出的门控信号加到主门的B输入端。在主门开启时间，脉冲信号通过主门，进入计数器，则计数器记得的数，就是要测的频率值。
如果主门的开启时间为Ts，计数器累积的数字为N，则被测的频率为
设计框图如下：
n位显示7显示译码n4锁存nfx?NTsNTs频率测量原理
十位显示7显示译码24锁存2个位显示7显示译码14FD锁存锁存14计数n4计数24计数1E清零被测信号方波正弦波VX衰减VO放大、整形AS1T分频频率计总体框图
闸门BC晶体振荡器单稳1单稳2
第二章：基本单元电路设计
2.1放大整形电路设计与仿真
放大整形电路
本部分电路由三极管放大电路和门电路组成。作用是将正弦波或三角波输入信号整形成同频率
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