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频率计的设计

内容介绍：

数字频率计是用来测量信号频率的装置。它可以测量正弦波、方波、三角波和尖脉冲信

号的频率。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试的过程中，经常要用到频率计。

由于其用十进制数显示，测量速度快、精度高、显示直观，因此频率计得到广泛的应用。

一、设计内容及技术指标

设计内容：

设计用四只数码管显示结果的数字频率计。

技术指标：

1、测量信号：正弦波、方波、三角波

2、被测量信号频率范围：1HZ—9999HZ

3、显示方式：4位十进制数显示

4、时基电路由555定时器组成多谐振荡器产生的时基信号，其脉冲宽度分别为：正脉冲1S，

负脉冲0.25S

二、电路原理及框图

数字频率计测频率的基本原理：

所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔T内测得这

个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为：f=N/T(1)

图1（a）是数字频率计的组成框图。被测信号vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲

信号I，其频率与被测信号的频率fx相同。时基电路提供标准时间基准信号II，其高电平

持续时间t1=1s，当l秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，

直到l秒信号结束时闸门关闭，停止计数。

若在闸门时间1s内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率fx=NHz。逻辑控制电路的

作用有两个：一是产生锁存脉冲IV，使显示器上的数字稳定；二是产生清“0”脉冲V，使

计数器每次测量从零开始计数。各信号之间的时序关系如图1（b）所示。

数字频率计的框图：如图1（a）所示

译码显示电路

V

逻锁存电路

辑

控IV

制计数电路

电

路III

闸门电路

II

I

时基信号

放大整形电路

图1（a）频率计系统框图

所谓频率，就是周期性信号的在单位时间（1s）内变化的次数，若在一定时间

间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为：

fN（2.2.1）

T

上图是数字频率计的结构框图。被测信号V经放大整形电路变成计数器所要求

X

If

的脉冲信号，其频率与被测信号的频率相同。时基电路提供标准时间基准信号

x

II，其高电平持续的时间t1s,当1s信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过

1

闸门，计数器开始计数，直到1s信号结束时闸门关闭，停止计数。若在闸门时间1s

内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率fNHz。逻辑控制电路的作用