高精度頻率計的使用方法 頻率差法測量方法？

頻率差法測量方法？一般來說，頻率測量時的方法有：1，計頻法：說白頻率，就是單位時間內信號周期變化的次數。如果不是以1s為單位，再測此時間區間內的脈沖電流個數應該是頻率。這樣的精度根本不高，要是把單位時

頻率差法測量方法？

一般來說，頻率測量時的方法有：

1，計頻法：說白頻率，就是單位時間內信號周期變化的次數。如果不是以1s為單位，再測此時間區間內的脈沖電流個數應該是頻率。這樣的精度根本不高，要是把單位時間可以放大到10s、100s等，那樣的話精度會增強很多。

2，計時法：直接測量一個脈沖序列來的時間和結束后的時間，二者之差葉白信號周期，取其正數葉白頻率。不過如果不是待測頻率很高，脈沖波周期相當短，這就沒有要求很高的計時器來測量時這微小的時間差，所以我這種方法測量高頻來講難以柯西-黎曼方程精度要求。但準確測量10個，100個……脈沖電流周期可能會很容易一些，計算精確一些。

單獨不使用某一種，雖然太低測量范圍，可以不提高精度，可是那就有了缺陷。如果不是可以使用混合方法來實現方法，也可以可以計算出高精度的頻率。

計頻法：可以設置時間閥值，對該時間內再采集脈沖序列計數法，計數為N；計時法，精確計算測N個脈沖序列所用時間，計時為T。則計時器計頻來測頻率為FN/T.

簡易數字頻率計的設計？

發起全部

簡易頻率計

一、設計任務與要求

1．設計制作一個鐵架頻率測量電路，實現數碼不顯示。

2．測量范圍：10Hz~99.99KHz

3．測量精度：10Hz。

4.輸入輸入信號幅值：20mV~5V。

5.沒顯示位LED數碼。

二、方案設計與論證

頻率計是用來測量正弦信號、平行四邊形信號、三角形信號等波形工作頻率的儀器，依據頻率的概念是單位時間里脈沖序列的個數，要測被測波形的頻率，則須測被測波形中1S里有多少個驅動信號，所以才，如果沒有用一個設置定時時間1S完全控制一個閘門電路，在時間1S內閘門然后打開，讓被測信號實際而再次進入定時計數譯碼器電路，即可換取被測信號的頻率fx。

任務具體的要求總結：

頻率計的測量范圍要求為10Hz~99.99KHz，且精度為10Hz，所以有用4片10進制的計數器構成1000進制對輸入的被測驅動信號參與數器；那些要求輸入信號的幅值為20mV~5V，所以我要在脈沖前沿與放大電路參與檢查被測驅動信號的幅值；導致被測的波形是各種有所不同的波，而后面的閘門或計數電路要求被測的信號需要是四邊形波，所以才還必須波形整形電路；頻率計的輸出會顯示要經過鎖存器通過穩定點再按照4位LED數碼管通過顯示。

經過本案所涉分析，頻率計電路設計的各個模塊如下圖：

方案一：

根據本案所涉分析，頻率計設置定時時間1s這個可以是從和電容、電阻構成的產生1000Hz的脈沖，再進行分頻成1Hz即周期為1s的脈沖，再按照把脈沖序列都正常高電平為1s；變小整形電路通過與非門、非門和二極管橫列；閘門電路用一個與門，只有一在每隔幾小時脈沖為高電平時鍵入信號才能通過與門進入計數寄存器電路數器；定時計數電路也可以個十進制的計數器橫列，計數器再將計的脈沖序列個數通過鎖存器通過穩定啊到最后按照4個LED數碼顯像管不顯示進去。

方案二：

頻率計每隔幾小時時間1s可以再是從和電容、電阻構成的產生1Hz的脈沖，再通過把脈沖電流正常高電平為1s；變小整形電路這個可以真接用一個具高放大縮小功能的施密特觸發器對輸入輸入的信號通過整形變小，其他模塊的電路和方案一的是一樣的。

對兩種方案的分析，為了會減少總的電路的延遲大時間，提高測量精確度，因為選擇類型元件少的第二種方案。

三、單元與參數換算

：

用555_VIRTUAL定時器和電容、電阻分成有一種1Hz的脈沖波，根據書中的振蕩周期：T（R1 R2）C*ln2取C10uF，R12KΩ，T1s，算出得：R270.43KΩ，再是從T_FF把脈沖波都正常高電平為1s的脈沖，元件的連接萬分感謝：

經示波器仿真，出現的脈沖的高電平約為1S。

變小整形電路：

用一個74HC14D_4V的含放大縮小功能的施密特觸發器對然后輸入脈沖通過放大整形，把再輸入信號放大整形成4V的正方形脈沖，其放大縮小整形效果如下圖：

閘門電路：

用一個與門74LS08以及脈沖可不可以的閘門，當設置定時信號Q為高電平時，閘門然后打開，鍵入信號剛剛進入計數寄存器電路進行定時計數，否則，其又不能通過閘門。

計數電路：

計數電路用5（4）片74192N計數器組成100000（10000）進制的計數電路，74192N是迅速下降沿比較有效的，來一個脈沖電流向上升沿，電路記一次數，所以數器的范圍為0~99999（5000）。但計數法1S后要對計數器并且清零或置零，在這里用清零端，高電平最有效，當數器1S后，Q為低電平，Q'為高電平，因此用Q'以及清零信號，接線圖追加：

鎖存沒顯示電路：

當計數法電路數器已經結束時，要把計得驅動信號數鎖存是從數碼會顯示管穩定沒顯示不出來。鎖存器用2片74ls273，時鐘都是猛升沿管用，當Q為逐漸下降沿時，Q'恰巧是緩慢上升沿，所以用Q'以及鎖存器的時鐘，恰能在計數結束時把脈沖電流數鎖存會顯示，電路的接線圖追加：

四、總電路工作原理及元器件清單

1．總原理圖

2．電路完整工作過程詳細解釋（總體工作原理）

555橫列的多諧振蕩器產生1Hz的脈沖，經由T觸發器整形成高電平時間為1S的脈沖，高電平脈沖然后打開閘門74LS08N，讓經施密特觸發器74HC14D放大縮小整形的被測脈沖是從，進入計數器進行1S的計數法。當計數都結束了時，T觸發器的Q為逐漸下降沿，Q'還好為迅速下降沿，觸發時鎖存器工作，讓計數器輸出的信號按照鎖存器鎖存會顯示，同時，高電平的Q'信號對計數寄存器電路進行清零，其后，電路將循環本案所涉過程，但對于同一個被測信號，在誤差的容許范圍內，LED上所不顯示的數字是穩定的。

3．元件清單

元件序號型號主要參數數量備注

1741925加法計數器

274LS2732鎖存器

3DCD_HEX4LED顯示器

4555_VIRTUAL1定時器

5T_FF1T觸發器

6CAPACITOR_RATED電容10Uf、額定電壓50V1電容

7CAPACITOR_RATED電容10Nf、額定電壓10V1電容

8RES阻值2KΩ1

9RES阻值1

1074LS081雙輸入與門

1174HC14D_4V1施密特觸發器，放大電壓4V

12AC_VOLTAGE1可調的正弦脈沖信號

五、仿真的調試與分析

把各個模塊兩種站了起來后，接受仿真調試以提升任務要求。

①在信號鍵入端輸入輸入10Hz的交流驅動信號，仿真，最終萬分感謝：

那說明仿真的結果準

②在信號輸入端再輸入300Hz的交流脈沖，仿真，結果萬分感謝：

設計模擬結果清楚

③在信號鍵入端鍵入3KHz正弦波脈沖序列，仿真，可是追加：

④鍵入20KHz的正弦脈沖，仿真，結果萬分感謝：

仿真的最終結果與實際的結果超過20Hz，這只能證明頻率越高，誤差越大。經分析，這是導致各個元器件存在地著服務器延遲時間，1S的脈沖，經由各個元器件的延遲大，定時計數時間會大于11s，頻率越高，誤差越大，所以我計數寄存器的時間要稍微小于等于1S，調小時基電路的R3為70.23KΩ，仿真，結果追加：

我還是必然誤差，經三次適當調節R3仿真，之后判斷R3為70.06KΩ時是對各個頻率的測試都比較詳細，20KHz時仿真結果追加：

因為R3為70.06KΩ是測得的各個頻率值都比較好確切，且電路設計都符合國家規定測任務要求。

六、結論與心得

在這次設計題目的過程中，我好東西不少。必須，我學會什么了把一個電路四等份模塊去設計，最后再整合，那樣可以不把一個緊張的電路簡單的化了，因此那樣的話更方便與調試與直接修改；如果你是，設計助于了我去沒基礎一些元器件的功能，去形象的修辭它；再度，我也進一步會用multisim軟件設計電路；后來，接下來課程設計也增強了我查找問題根源、思考問題和解決問題的能力，還鍛練了我的耐性。

在剛才課程設計中也遇見了很多問題，首先，是對元器件了解不多，相對于要實現某種功能可不知道用那一種元件，所以問同學，電腦上網收索，再打聽一下這種元件的邏輯功能，學會什么去用它；或者，不太大會用電路設計軟件，一開始用EWB軟件設計，對模塊仿真是可以，但統一整合整個原理圖仿真卻不行的話，按照示波器觀察輸出波形發現驅動信號走了一小段卻停止下來了，以為是是電路有問題，就中搜索了很多遍才找到問題的根源，原來是在那個軟件仿真時是不容許未知兩個信號，因為恢復用multisim設計，才也可以；后來，在用multisim仿真高頻率時仿真速度極慢，因為決定了軟件的仿真大的步長，但問題又出現了，信號紊亂，數碼管沒顯示數字不一，后再就推測會不會是元件的問題，太高頻率元件來得及反應就輸出來結果，但無線上網尋找答案，原來是是軟件的仿真步長會會影響仿真的精確度，因此，某一范圍的頻率仿真，要用相對應的的最仿真步長。

這個題目的設計花了自己不少心血，有時侯甚至連一整晚在弄，不過當自己最終地怎么設計出電路時所完成任務的那一份成就感是難以思想感情的，因此整個電路的設計過程飽含著苦惱與樂趣。

七、參考文獻

《數字電子技術基本教程》閻石《數字電子技術基本教程》第一版，清華大學出版社，2007.08