数字频率计 课程设计

论文编号:JD135  字数:8527,页数:21

初始条件：
本设计既可以使用集成脉冲发生器、计数器、译码器、单稳态触发器、锁存器、放大器、整形电路和必要的门电路等。本设计也可以使用单片机系统构建简易频率计。用数码管显示频率计数值。
要求完成的主要任务:
技术要求：
① 设计一个频率计。要求用4位7段数码管显示待测频率，格式为0000Hz。
②测量频率范围：10~10KHz，10KHz~100KHz，100KHz~1MHz。
③测量信号类型：正弦波、方波和三角波。
④测量信号幅值：0.2~5V。
⑤设计的脉冲信号发生器，以此产生闸门信号，闸门信号宽度为1S。
⑥确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。

摘   要
 
本次课程设是针对简易频率计的设计，在设计过程中，所有电路仿真均基于EWB仿真软件。EWB软件是交互图像技术有限公司（INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd）在九十年代初推出的EDA软件，它的仿真功能十分强大，可以几乎100％地仿真出真实电路的结果，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。EWB的兼容性也较好，其文件格式可以导出成能被ORCAD或PROTEL读取的格式， EWB是一种电子电路计算机仿真软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。
本课程设计介绍了简易频率计的设计方案及其基本原理，并着重介绍了频率计各单元电路的设计思路，原理及仿真，整体电路的的工作原理，控制器件的工作情况。整个设计配以仿真电路图和波形图加以辅助说明，便于读者理解频率计的工作情况。设计共有三大组成部分：一是原理电路的设计，本部分详细讲解了电路的理论实现，是关键部分；二是仿真结果及分析，这部分是为了分析电路是否按理论那样正常工作，便于理解。三是性能测试，这部分用于测试设计是否符合任务要求。最后是对本次课程设计的总结。整个设计浅显易懂，结构严谨，是一份完整的课程设计。
但由于本人水平有限，加上时间仓促，存在错误在所难免。若发现错误，恳请读者给与批评指正。

目    录

摘   要..................................................................... 3
1 原理电路的设计.......................................................... ..4
1.1设计方案的选择 .......................................................... 6
1.2单元电路的设计和元器件的选择 .............................................9
（1）放大整形电路 .......................................................... 9
（2）时基电路.......................................................... .... 10
（3）逻辑控制电路 .......................................................... 11
（4）分频电路 .............................................................. 12
（5）计数电路 .............................................................. 13
（6）锁存显示电路..........................................................  14
1.3完整电路图及其工作原理................................................... 15
2 仿真结果及分析...........................................................  16
2.1 单元电路的仿真及分析.....................................................16
（1）放大整形电路 .......................................................... 16
（2）时基及逻辑控制电路..................................................... 17
（3）计数锁存及显示电路 .................................................... 18
2.2 整体电路仿真及分析 ..................................................... 18
3性能测试.......................................................... ........ 19
3.1 电路调试 ............................................................... 19
3.2 性能测试.......................................................... ..... 19
4收获、体会和建议..........................................................  20
5元器件清单 ................................................................ 21
6参考文献 .......................................................... ........21