简单数字频率计1 - 图文

2.2.1 时基及分频电路

多级分频后的波形图

该电路由两部分组成，一部分是由石英晶体多谐振荡器构成的时基电路，由它产生40MHZ的稳定频率；另一部分是由74LS161和74LS290构成的分频电路。石英晶体振荡器产生40MHZ的脉冲，然后经过74LS161进行对信号进行2=8分频、74LS290对信号进行10分频得到占空比为50%的方波信号。 74LS161是同步四位二进制加计数器，有异步清零，同步置数功能；74LS290是异步二—五—十进制计数器，有异步清零、异步置数功能。此处分频为得到占空比为50%的方波，选用5421BCD码十进制计数。分频电路由一个74LS161和七个74LS290组成，经74LS161一次八分频输出5MHZ的频率，通过74LS290继续进行10分频，共经过8级分频，最终得到0.5HZ的信号。其间产生0.5HZ，5HZ，50HZ的时基信号。振荡分频电路接线图如下：

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时基分频电路接线图

2.2.2 放大整形电路

放大整形电路接线图

放大整形电路的作用是将待测信号整形为可测且统一幅值的脉冲信号，以便于计数器计数。该部分电路使用集成运算放大器对幅值较小的被测信号进行放大，可通过调整电位器来调整放大倍数，经555构成的施密特触发器整形输出和输入信号同频率的脉冲波进行计数。

经放大整形后的波形图

2．2.3 量程转换电路

量程转换电路接线图

该频率计数器计频部分分三个档位：1HZ～9999HZ，10HZ～99.99KHZ，100HZ～999.9HZ。档位选择可用8选1数据选择器74LS151实现，通过手动拨盘控制选择档位。不同的分频信号分别接到数据选择器的数据输入端D1～D6，地址输入端A2A1A0（CBA）用手动开关控制。档位分配：D1～D3为频率测量；D1（001）—1HZ，D2(010)—10HZ，D3（011）—100HZ；D4～D6为周期测量档位。档位显示通过3线-8线译码器74LS138和六个发光二极管实现，通过开关选择合适档位，其对应的二极管发光显示。

当选择1HZ～9999HZ档位时，石英晶体多谐振荡器产生的40MHZ稳定频率信号经一级74LS161的8分频和七级74LS290的10级分频，获得0.5HZ（2s）的脉冲信号，则时基信号为1s,计数电路中四个74LS160计数芯片分别对应个、十、百、千位的计数，通过锁存、译码，最终显示在数码显示管上。当选择10HZ～99.99KHZ档位时，石英晶体多谐振荡器产生的40MHZ稳定频率信号经一级74LS161的8分频和六级74LS290的10级分频，获得5HZ(0.2s)的脉冲信号，则时基信号为0.1s,此时第二个数码显示管后的小数点（用发光二极管）亮起，计数电路中四个74LS160芯片分别对应HZ的十、千、百、万位，即从00.01KHZ读到99.99KHZ。当选择100HZ～999.9KHZ档位时，石英晶体多谐振荡器产生的40MHZ稳定频率信号经一级74LS161的8分频和五级74LS290的10级分频，获得50HZ(0.02s)的脉冲信号，则时基信号为0.01s，此时第三个数码显示管后的小数点（用发光二极管）亮起，四个74LS160芯片分别对应HZ的千、百、万、十万位，即从000.1KHZ读到999.9KHZ。

2.2.4清零/锁存电路：

选用两个单稳态触发器作为清零和锁存芯片：

以闸门信号的下降沿作为触发信号，触发锁存信号，把计数结果存入锁存器，在tw时间后，以锁存信号的下降沿触发清零信号，在tw时间内，完成对计数器的清零，准备好下次的计数。