简易频率计的设计与仿真 .pdfVIP

中国地质大学（北京）期末考试论文专用

简易频率计的设计与仿真

目录：

一、简易频率计的设计要求及任务分析

1、设计要求

2、任务分析

二、简易频率计的设计

1、整形电路的设计和仿真

2、时基控制电路的设计和仿真

3、计数器、锁存器、显示器的设计和仿真

三、总结

四、心得体会

五、参考文献

任课教师：日期：2012年4月7日

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简易频率计的设计与仿真

一、简易频率计的设计要求及任务分析

1、设计要求

（1）设计原理和原理图分析计算

（2）仿真过程说明

（3）误差分析

（4）总结

（5）频率范围为1—9999Hz

2、任务分析

所谓频率就是指周期信号在单位时间内变化的次数。若在一定时间间

隔T内测得周期性信号的重复变化次数为N，则频率可表示为f=N/T(Hz)。

根据设计要求，数字频率计主要由以下几部分组成：放大整形电路、时基

电路、闸门控制脉冲、计数器、锁存器、显示器等。具体组成结构图如图

一。

显示器

锁存器

时基控制脉计数器

放大整形电

路

图一简易频率计的组成框图

被测信号v经放大整形电路变成计数器所要求的方波信号，其频率与

x

任课教师：日期：2012年4月7日

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被测信号v的频率f相同。时基电路是由555定时器构成的振荡器组成，

xx

其功能为产生标准时间为1秒的脉冲。当1s信号来到时，闸门电路开通，

被测脉冲信号通过闸门电路，成为计数器的计数脉冲，计数器开始计数直

到1s信号结束时闸门电路关闭，停止计数。若在闸门时间1s内计数器计

得的脉冲个数为M，则被测信号频率f=MHz。控制脉冲的作用是产生锁存

脉冲，使显示器上的数字稳定。

二、简易频率计的设计

由于设计的电路较复杂，所以将整个电路的设计分为三个部分：放大

整形电路、时基控制电路（包括时基电路、闸门控制电路）、计数显示电路

（包括计数器、锁存器、显示器），最后再将各部分组合连接在一起。

1、整形电路的设计和仿真

整形电路由信号发生器与整形电路组成，输入信号先经过限幅器，在

经过施密特触发器整形，当输入信号幅度较小时，限幅器的二极管均截止，

不起限幅作用。由555组成的施密特触发器对经过限幅器的信号进行整形

得到标准的方波信号。线路图如图二，波形图如图三。

任课教师：日期：2012年4月7日

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图二整形电路元件图

图三整形电路波形图

注：图中正弦波形为输入信号，方波脉冲为输出信号。

2、时基控制电路的设计和仿真

时基控制电路由定时器555构成的多谐振荡器产生，选取振荡器的频

率f==0.8Hz，其中高电平时间为t=1秒，低电平时间t=0.25秒，利用

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