信号发生器&数字频率计(3)

图 六 工作时序波形

3.6计数、译码、显示电路

频率计的计数、译码、显示电路如图7所示。根据设计指标要求最大输入信号频率为1MHz，最大量程扩展×10，选用6位LED数码管。计数器采用74LS192组成6位十进制计数器，BCD码显示译码器选用CD4511。CD4511译码器用于驱动共阴极LED数码管，它是将锁存、译码、驱动三种功能集于一身的电路。锁存器的作用是避免在计数过程中出现跳数现象，便于观察和记录。其中LE端是锁存控制端，LE=0时选通，LE=1时锁存，故用显示单稳态触发器IC1的输出控制显示译码器CD4511的LE端，可实现正常的显示。清零单稳态触发器IC2的输出连到6位十进制计数器的清零端。图中连接在LED数码管公共端对地的电阻是限流电阻。

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第四章 结论

完成情况、未完成的原因、心得体会、存在的问题、进一步努力的方向。 完成情况：本设计完成了所要求的设计指标并有所发挥。其中信号源可以输出频率范围为1KHZ~100KHZ；频率计测量范围为1KHZ~1MHZ，测量误差≤1%，具有可调量程、周期测量、十进制数字显示等功能。

心得体会：在这次信号频率测量仪的设计过程中，通过到图书馆和上网查找资料使我们小队成员收获颇多，懂得了很多集成块芯片的功能与应用，同时也锻炼了查找资料的能力。通过上网查找资料，发现了很多对我大有裨益的电子教育教学网站和一些有关电子的论坛，增长了见识。我们觉得做设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识偏向理论，纯理论性的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，在这次设计过程中，我了解了许多元件的功能，并且对于其在电路中的应用有了更多新的认识。这次信号频率测量仪的设计还让我知道了做一项工程的步骤，即确定项目、查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩，理论联系实际，培养和提高创新能力，为后续课程的学习，毕业设计、毕业后的工作打下坚实的基础。

存在的问题：由于时间有限，信号源部分参数未计算，只设计出了基本原理。可改进的地方很多。例如，正弦波发生电路中，为了使振荡幅度稳定，可以在放大电

路的负反馈回路里加入非线性元件来自动调整负反馈放大电路的增益，从而维持输出电压幅度的稳定。即在电阻R4两端并联两个二极管D1、D2（互相反接）。当输出电压的幅度较小时，电阻R4两端的电压低，二极管D1、D2截止，负反馈系数由R3、RW及R4决定；当输出电压的幅度增加到一定程度时，二极管D1、D2在正负半周轮流工作，其动态电阻与R4并联，使负反馈系数加大，电压增益下降。输出电压的幅度越大，二极管的动态电阻越小，电压增益也越小，输出电压的幅度保持基本稳定。频率测量仪部分，还可以增加其他有益附加功能，如增加部分电路，使其可以测量转速等物理量。

改进的方向：可以在提高信号源输出频率范围上、信号测量仪测量误差做出改进。

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附 录

附录1 元器件列表

名称 滑动变阻器 二极管 齐纳二极管 三极管 施密特触发器 晶体振荡器 计数器 计数器 JK触发器 单稳态触发器 译码器 LED数码管 电阻 电容 导线 型号 IN4148 2CW52 3DG12C CD4093 74LS04 CD4518 74LS192 74LS107 CD4538 CD4511 XD110561K 略 略 数量（个） 1 7 2 2 1 1 4 6 2 3 6 6 若干 若干 若干

附录2 参考文献

1．

康光华等编.《电子技术基础 模拟部分（第五版）》.北京：高等教育出版社2006

2． 康光华等编.《电子技术基础 数字部分（第五版）》.北京：高等教育出版

社2006

3． 姚福安编著.《电子电路设计与实践》.山东：山东科学技术出版社2001 4． 胡烨等编著.《Protel 99SE电路设计与仿真教程》.北京.机械工业出版

社2005.4

5． http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/58ea8e6f58fafab069dc02f0.html 6． 豆丁网

7． http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/2ef9e880d4d8d15abe234efe.html 8． http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/753e4129647d27284b7351b1.html 9． http://www.tu212.cn/yydz/203.htm 10． 中国电子网

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附录3 整机电路图

信号源总电路图

Rw R Rf C 15V + _ V01 R C R1 -15V 15V Vi R3 _ R4 V0 2 + R1 -15V R2 15V Vi _ V03 + -15V

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