電子技術(shù)課程設(shè)計報告-數(shù)字頻率計(共22頁).docx
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計題目: 數(shù)字頻率計 學(xué) 院: 專業(yè)年級: 姓 名: 學(xué) 號: 組 號: 指導(dǎo)老師: 專心-專注-專業(yè)目錄前言-11.設(shè)計目的及功能分析-22.系統(tǒng)概述-32.1設(shè)計方案的選擇-32.1.1 計數(shù)法-32.1.2 計時法-33.單元電路設(shè)計-53.1放大電路設(shè)計-53.1.1 555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器-63.2時基電路設(shè)計-83.2.1 555多諧振蕩器電路-83.2.2 分頻電路-93.3控制電路-103.4自動換擋設(shè)計-113.5顯示部分電路-123.5.1計數(shù)器電路-133.5.2鎖存電路-133.5.3譯碼電路-133.6整體電路圖-14
2、4.實物制作-154.1 PCB板制作-154.2 實物展示-185.設(shè)計小結(jié)-195.1設(shè)計完成情況-195.2心得體會-19參考資料-20前言電子線路設(shè)計是大學(xué)一門重要的設(shè)計實驗,目的在于加深我們對書本知識的理解,增強我們的動手能力和設(shè)計能力。本次設(shè)計是基于TTL系列芯片的簡易數(shù)字頻率計,用所學(xué)的數(shù)字電路和模擬電路的知識進行設(shè)計。在設(shè)計過程中,所有電路仿真均基于Proteus仿真軟件。本課程設(shè)計介紹了簡易頻率計的設(shè)計方案及其基本原理,并著重介紹了頻率計各單元電路的設(shè)計思路,原理及仿真,整體電路的的工作原理,控制器件的工作情況。設(shè)計共有三大組成部分:一是原理電路的設(shè)計,本部分詳細(xì)講解了電路的
3、理論實現(xiàn),是關(guān)鍵部分;二是性能測試,這部分用于測試設(shè)計是否符合任務(wù)要求。三是對本設(shè)計實物的制作及調(diào)試。關(guān)鍵字:頻率計、TTL芯片、時基電路、邏輯控制、分頻、計數(shù)1.設(shè)計目的及功能分析使用在數(shù)模電理論課上學(xué)過或沒學(xué)過的集成器件和必要的門電路構(gòu)建簡易頻率計,用數(shù)碼管顯示頻率計數(shù)值,要求完成的主要任務(wù):(1) 被測信號的頻率為1Hz999KHz,分為4個檔位:1Hz,10Hz,100Hz,KHz。(2) 具有自檢功能,即用儀器內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)脈沖校準(zhǔn)測量精度。(3) 用3為數(shù)碼管顯示測量數(shù)據(jù),測量誤差小于10%。(4) 用3個發(fā)光二極管表示單位,分別對應(yīng)3個高檔位。(5) 具有自動換擋功能,即超量程能換高
4、檔,欠量程換低檔。2.系統(tǒng)設(shè)計概述2.1設(shè)計方案的選擇信號的頻率就是信號在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù),其表達式為f=N/T,其中f為被測信號的頻率,N為計數(shù)器所累計的脈沖個數(shù),T為產(chǎn)生N個脈沖所需的時間。計數(shù)器所記錄的結(jié)果,就是被測信號的頻率。如在1s內(nèi)記錄1000個脈沖,則被測信號的頻率為1000HZ。測量頻率的基本方法有兩種:計數(shù)法和計時法,或稱測頻法和測周期法。2.1.1計數(shù)法計數(shù)法是將被測信號通過一個定時閘門加到計數(shù)器進行計數(shù)的方法,如果閘門打開的時間為T,計數(shù)器得到的計數(shù)值為N1,則被測頻率為f=N1/T。改變時間T,則可改變測量頻率范圍。(如圖2-1-1)圖 2-1-1 測頻法測量
5、原理 設(shè)在T期間,計數(shù)器的精確計數(shù)值應(yīng)為N,根據(jù)計數(shù)器的計數(shù)特性可知,N1的絕對誤差是N1=N+1,N1的相對誤差為N1=(N1-N)/N=1/N。由N1的相對誤差可知,N的數(shù)值愈大,相對誤差愈小,成反比關(guān)系。因此,在f以確定的條件下,為減少N的相對誤差,可通過增大T的方法來降低測量誤差。當(dāng)T為某確定值時(通常取1s),則有f1=N1,而f=N,故有f1的相對誤差:¬f1=(f1-f)/f=1/f從上式可知f1的相對誤差與f成反比關(guān)系,即信號頻率越高,誤差越??;而信號頻率越低,則測量誤差越大。因此測頻法適合用于對高頻信號的測量,頻率越高,測量精度也越高。2.1.2計時法 計時法又稱為
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