1 数字频率计设计一、设计任务设计一个数显频率计。要求如下：1、 测量频率采用4 位 LED 数字显示。2、 频率测量范围1Hz~1MHz 。3、 分辨率： 1Hz。4、 输入信号波形：正弦波、方波、三角波。5、 输入信号幅度：0.5~5V 。6、 量程选择：× 1、× 10、× 100 三档。二、设计方案分析所谓“频率”就是周期信号在单位时间（1 秒）内变化的次数。若在一定的时间间隔T 内将信号变化的次数N 测量出来，即可测量出信号的频率，传统的测量频率的方法就是直接测频法。为了说明直接测频法的工作原理，可参考图所示的方框图。首先将被测量的信号通过脉冲整形电路转换成脉冲信号，然后将其输入到“闸门”的一个输入端。“闸门”的另一个输入信号是来自“门控电路”的输出，“门控电路”信号的输出时间T 非常准确， T是由一个高稳定的石英晶体振荡器和一系列的分频器形成的，当“门控电路”输出时间T时，“闸门”被打开，被测量的脉冲信号通过闸门，送入到计数、译码显示电路上，若选择合适的 T(假设 1 秒)，则计数器计数的脉冲个数就是要测量的信号的频率。由于“闸门”的开启时刻与计数脉冲之间的时间关系是不相关的，即它们在时间上是随机的，所以测频存在“± 1”误差，在 T(一般 1 秒 )一定时，计数频率越高，测频相对误差越小；反之计数频率越低，测频的相对误差越大。所以直接测频法适合于测量高频信号的频率。信号放大、整形输入信号f闸门门控信号T计数、显示图 1 直接频率测量原理图另外为了能够稳定的显示测量信号的频率，实际电路中还应加入逻辑控制单元，为了扩大测量信号的频率范围，还要有量程扩展电路等。一个实用的频率计电路的组成框图如图所示。时基信号产生电路主要由晶体振荡器和分频器组成，产生我们所需要的不同频率（例如 1Hz 、10Hz、100Hz）的时标信号， 通过 “闸门时间 ”选择开关 S 选出我们需要的时标信号，并加到 “门控电路 ”电路，例如当S 打在位置1Hz 时， “门控电路 ”产生 T=1s 的门控信号，此时频率计量程相当于×1；当 S 打在位置 10Hz 时，“门控电路 ”产生 T=0.1s 的门控信号， 此时频率计量程相当于×10。逻辑控制单元电路就是控制计数器正常顺序工作的，控制电路的作用是：其一，产生锁存信号，使显示的数字稳定。其二，产生定时清零信号，使计数器每次从零开始计数，控制电路的各点时序波形图如图所示。2 信号放大、整形输入信号f闸门门控信号T计数器锁...
