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简易数字频率计设计
南京理工大学紫金学院
电子信息与光电技术系
2012.03.05
姓名：彭杰
学号：090401341
专业：电子信息工程
日期：2012年3月14日
南京理工大学紫金学院电光系
电子线路课程设计报告
一．绪论
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测
量仪器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它
的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间内变化的物
理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十
进制数显示，测量迅速，精度高，显示直观，所以经常要用到数字频率计。
1.1设计要求
（1）输入信号：正弦、三角和方波；
频率：1Hz~10KHz；
幅度：峰-峰值0.3V~5V；
（2）频率计通带：100Hz~2KHz；
（3）量程范围：0~99；
（4）闸门时间：1s；
（5）采样周期：≥2s；
（6）实现自动测频、自动清零、数据显示和保持功能。
2数字式频率计原理
2.1电子计数器测频原理
周期性信号在单位时间内重复出现的次数，称为电流/电压的频率。
频率计又称为频率计数器，是一种专门对信号频率进行测量的电子测
量仪器，不论频率计技术指标如何定义，其基本工作原理都类似，频率测
量原理如图3。
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电子线路课程设计报告
图3频率测量基本原理图
若在一定的时间间隔T内的计得这个周期性信号的重复次数为No时，
则被测信号的频率F为：
F=No/T
式中：F为频率，单位为Hz。No为计数器计数值，计数器计数定时时间为T。
一般的数字式频率计主要由四个部分构成：输入电路、闸门电路，计
数显示电路和控制电路，频率和周期测量原理框图如图4。
式中：F为频率，单位为Hz。No为计数器计数值，计数器计数定时时间为T。
一般的数字式频率计主要由四个部分构成：输入电路、闸门电路，计
数显示电路和控制电路，频率和周期测量原理框图如图4。
图4频率和周期测量原理方框图
在一个频率测量的周期过程中，被测频率信号在输入电路中经过放大、
滤波和整形、形成特定的被测脉冲，送到主门的一个输入端。主门的另外
一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲（定时计数信号）。在闸门
脉冲开启主门的期间，特定的被测脉冲才能通过主门，从而进入计数器进
行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路
则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。
2.2周期测量原理
周期测量原理框图如图4，脉冲宽度测量计算公式：
T=No*To
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电子线路课程设计报告
式中：T为被测脉冲宽度，单位为s，To为时标，No为计数器计数值。
2.3简易数字频率计原理框图
简易数字式频率计主要由输入信号调理器、闸门电路，计数、译码、显示、
清0、时基和逻辑控制电路等组成，原理框图如图5。
信号调理计数、译码LED显示
被测信号闸门信号产生清零电路时基信号发生器
图5简易数字式频率计方
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