简易数字频率计设计实验报告

电子线路课程设计报告

姓名：

学号：

专业：电子信息

日期： 2014.4.13

南京理工大学紫金学院电光系

2014-4-13

引言

《电子线路课程设计》是一门理论和实践相结合的课程。它融入了现代电子设计的新思想和新方法，架起一座利用单元模块实现电子系统的桥梁，帮助学生进一步提高电子设计能力。对于推动信息电子类学科面向21世纪课程体系和课程内容改革，引导、培养大学生创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，加强学生工程实践能力的训练和培养，促进广大学生踊跃参加课外科技活动和提高毕业生的就业率都会起到了良好作用。

该课程主要内容：

（1）了解和掌握一个完整的电子线路设计方法和概念；

（2）通过电子线路设计、仿真、安装和调试，了解和掌握电子系统研发产品的一个基本流程。

（3）了解和掌握一些常见的单元电路设计方法和在电子系统中的应用：包括放大器、滤波器、比较器、光电耦合器、单稳、逻辑控制、计数和显示电路等。

（4）通过编写设计文档与报告，进一步提高学生撰写科技文档的能力。

（5）电子线路课程设计课题：

设计并制作一个基于模电和数电的简易数字频率计。

目录

第一章设计要求.................................................

1.1 基本要求...........................................

1.2 提高部分...........................................

1.3 设计报告........................................... 第二章整体方案设计.............................................

2.1 算法设计...........................................

2.2 整体方框图及原理................................... 第三章单元电路设计.............................................

3.1 模电部分设计.......................................

3.1.1 放大电路........................................

3.1.2 滤波电路........................................

3.1.3 比较电路........................................

3.1.4 模电总体电路....................................

3.2 数电部分设计.......................................

3.2.1 时基电路........................................

3.2.2 单稳态电路......................................

3.2.3 计数、译码、显示电路............................

3.2.4 数电总体电路.................................... 第四章测试与调整...............................................

4.1 时基电路的调测.....................................

4.2 计数电路的调测.....................................

4.3 显示电路的调测..................................... 第五章设计小结.................................................

5.1 设计任务完成情况...................................

5.2心得体会...........................................

第一章设计要求

1.1 基本要求

（1）输入信号：正弦、三角和方波；

频率：10Hz~2KHz；

幅度：峰-峰值0.3 V ~3V；

（2）频率计通带：10Hz~1KHz；

（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。

1.2 提高部分

（1）实现双通道自动测频、数据显示和保持功能。（2）实现通道号显示。

（3）实现输入信号和数字频率计的隔离。

（4）其他。

1.3 设计报告

（1）系统方案

比较与选择、方案描述。

（2）理论分析与计算

（3）电路设计

主电路原理图及说明。

（4）仿真结果

仿真电路、方法、说明及波形图。

（5）测试结果

测试结果完整性、测试结果分析。

（6）使用说明书

第二章整体方案设计

2.1 算法设计 频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值。可根据这一定义采用如图2-1所示的算法。图2-2是根据算法构建的方框图。

被测信号

图2-2 频率测量算法对应的方框图

在测试电路中设置一个闸门产生电路，用于产生脉冲宽度为1s 的闸门信号。该闸门信号控制闸门电路的导通与开断。让被测信号送入闸门电路，当1s 闸门脉冲到来时闸门导通，被测信号通过闸门并到达后面的计数电路（计数电路用以计算被测输入信号的周期数），当1s 闸门结束时，闸门再次关闭，此时计数器记录的周期个数为1s 内被测信号的周期个数，即为被测信号的频率。测量频率的误差与闸门信号的精度直接相关，因此，为保证在1s 内被测信号的周期量误差在10 ³量级，则要求闸门信号的精度为10 ⁴量级。

2.2 整体方框图及原理

输入电路 闸门 计数电路 显示电路

闸门产生