普及型数字频率计
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:518
工作原理
普及型数字频率计电路如附图所示。它由放大整形电路、分频器、量程转换器、记数器、译码器、显示器、秒信号发生器、电源等部分组成。
c1、c2、c3、r1、r2、r3、r4、r5及集成电路ic1组成放大整形电路,把被测信号的波形(正弦波、三角波、畸形波……)统统变成方波脉冲。整形后的方波信号被送入由集成电路ic2、ic3、ic4组成的5级十分频电路。频率计量程可通过开关k1变换分频级数来改变。量程的第一挡为10hz~9.999khz、第二挡为10khz~99.99khz、第三挡为100khz~999.9khz、第四挡为1.000mhz~9.999mhz、第五挡为10mhz~99.99mhz、第六挡为100mhz~999.9mhz。分频后的信号经k1选择后送入bcd码计数器ic5的cp端({12}脚)进行记数。ic5内部有个位、十位、百位十进制计数器,每一位都有一个四锁存器,通过ic5的⑩脚le控制端对计数结果进行锁存或传输:le为高电平时锁存;le为低电平时传送数据。
该频率计共有四位led显示屏,其中低三位采用动态扫描显示。ic5内部有扫描振荡器、扫描器和3路转换器。数据并行输出端q0(④脚)、q1端(⑦脚)、q2(⑥脚)、q3(⑤脚)受扫描器的控制,分时输出个、十、百三位的并行数据。ic5的扫描输出端②脚、①脚、{15}脚分别接数码管个、十、百位的阴极开关管(三极管vt3、vt2、vt1)的基极,使其周期性地轮流导通,使相应的位显示数据。每一位按50次/秒的转换速度显示,以消除闪烁现象。
ic6是一块bcd码锁存/七段译码/驱动集成电路,它的数码输入端⑦、①、②、⑥脚分别接ic5输出端的④、⑦、⑥、⑤脚,译码后7个输出端分别接led显示屏的7个端子,三位数码管的同名段连在一起,而阴极受扫描器控制,周期性轮流接地。
为了实现四位显示(而不是三位半),千位的数码管由ic8单独译码、驱动。ic7是一片串入/并出的十进制计数器,其输出端与ic8的输入端对应。ic7输入端②脚接ic5的溢出端{14}脚。当电路计数值由999升到1000时,个、十、百三位显示为0,ic5的{14}脚输出一个正脉冲,此脉冲做为千位的记数器ic7的cp输入(②脚)。千位的译码器ic8的锁存控制端⑤脚与ic5的锁存控制端⑩脚连在一起接闸门脉冲发生器。
频率计采用的单位时间为1秒。由ic9、ic10、ic11、j1等组成的秒脉冲发生器产生秒信号,秒信号的准确度直接影响频率计的精度。该频率计采用石英晶体稳频,j1为32768hz的晶振,接于ic11的{11}、⑩脚产生稳定的频率。此频率再经ic11内部的14级二分频,得到2hz的的脉冲,从③脚输出,再经过双稳态触发器ic10二分频得到1hz的秒信号。此秒信号脉冲经ic9单稳态触发器和反相器,使ic5锁存控制端⑩脚适时地得到一个负脉冲和一个清零正脉冲,送到ic5的{13}脚及ic7的{15}脚,每秒钟复位一次。
r6~r12和r13~r19为显示器的段电流限流电阻,一般取220~300ω。电源采用5w220v变双10v变压器,d1、d2接成全波整流电路,再经ic12三端稳压器7805变成稳压的5v电源,供各集成电路及显示器用。c11、c12为滤波电容。
调整及使用
该频率计装配完之后,分别输入100khz、1mhz、10mhz的标准信号,微调c8,使显示屏正好符合标准数值。
使用时,该频率计输入信号幅度为50mv~3v,如果被测信号电压太高,需经电阻分压后再输入。另外,如果被测信号波形失真太大,如多次谐波,经放大整形后会显示谐波频率值;还有的信号是脉冲串(间歇脉冲组),这类波形应用同步示波器测量。当信号频率超过100mhz时,引线要短,要使用75ω阻抗负载,vp-p应≥75mv,否则易被干扰,读数不准。输入信号幅度不应大于5vp-p,以免损坏内部电路。(国治)
工作原理
普及型数字频率计电路如附图所示。它由放大整形电路、分频器、量程转换器、记数器、译码器、显示器、秒信号发生器、电源等部分组成。
c1、c2、c3、r1、r2、r3、r4、r5及集成电路ic1组成放大整形电路,把被测信号的波形(正弦波、三角波、畸形波……)统统变成方波脉冲。整形后的方波信号被送入由集成电路ic2、ic3、ic4组成的5级十分频电路。频率计量程可通过开关k1变换分频级数来改变。量程的第一挡为10hz~9.999khz、第二挡为10khz~99.99khz、第三挡为100khz~999.9khz、第四挡为1.000mhz~9.999mhz、第五挡为10mhz~99.99mhz、第六挡为100mhz~999.9mhz。分频后的信号经k1选择后送入bcd码计数器ic5的cp端({12}脚)进行记数。ic5内部有个位、十位、百位十进制计数器,每一位都有一个四锁存器,通过ic5的⑩脚le控制端对计数结果进行锁存或传输:le为高电平时锁存;le为低电平时传送数据。
该频率计共有四位led显示屏,其中低三位采用动态扫描显示。ic5内部有扫描振荡器、扫描器和3路转换器。数据并行输出端q0(④脚)、q1端(⑦脚)、q2(⑥脚)、q3(⑤脚)受扫描器的控制,分时输出个、十、百三位的并行数据。ic5的扫描输出端②脚、①脚、{15}脚分别接数码管个、十、百位的阴极开关管(三极管vt3、vt2、vt1)的基极,使其周期性地轮流导通,使相应的位显示数据。每一位按50次/秒的转换速度显示,以消除闪烁现象。
ic6是一块bcd码锁存/七段译码/驱动集成电路,它的数码输入端⑦、①、②、⑥脚分别接ic5输出端的④、⑦、⑥、⑤脚,译码后7个输出端分别接led显示屏的7个端子,三位数码管的同名段连在一起,而阴极受扫描器控制,周期性轮流接地。
为了实现四位显示(而不是三位半),千位的数码管由ic8单独译码、驱动。ic7是一片串入/并出的十进制计数器,其输出端与ic8的输入端对应。ic7输入端②脚接ic5的溢出端{14}脚。当电路计数值由999升到1000时,个、十、百三位显示为0,ic5的{14}脚输出一个正脉冲,此脉冲做为千位的记数器ic7的cp输入(②脚)。千位的译码器ic8的锁存控制端⑤脚与ic5的锁存控制端⑩脚连在一起接闸门脉冲发生器。
频率计采用的单位时间为1秒。由ic9、ic10、ic11、j1等组成的秒脉冲发生器产生秒信号,秒信号的准确度直接影响频率计的精度。该频率计采用石英晶体稳频,j1为32768hz的晶振,接于ic11的{11}、⑩脚产生稳定的频率。此频率再经ic11内部的14级二分频,得到2hz的的脉冲,从③脚输出,再经过双稳态触发器ic10二分频得到1hz的秒信号。此秒信号脉冲经ic9单稳态触发器和反相器,使ic5锁存控制端⑩脚适时地得到一个负脉冲和一个清零正脉冲,送到ic5的{13}脚及ic7的{15}脚,每秒钟复位一次。
r6~r12和r13~r19为显示器的段电流限流电阻,一般取220~300ω。电源采用5w220v变双10v变压器,d1、d2接成全波整流电路,再经ic12三端稳压器7805变成稳压的5v电源,供各集成电路及显示器用。c11、c12为滤波电容。
调整及使用
该频率计装配完之后,分别输入100khz、1mhz、10mhz的标准信号,微调c8,使显示屏正好符合标准数值。
使用时,该频率计输入信号幅度为50mv~3v,如果被测信号电压太高,需经电阻分压后再输入。另外,如果被测信号波形失真太大,如多次谐波,经放大整形后会显示谐波频率值;还有的信号是脉冲串(间歇脉冲组),这类波形应用同步示波器测量。当信号频率超过100mhz时,引线要短,要使用75ω阻抗负载,vp-p应≥75mv,否则易被干扰,读数不准。输入信号幅度不应大于5vp-p,以免损坏内部电路。(国治)