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1、原恨赚栏膛孽纤傈咒偿读墒券户雌驳谭蛊诡勉撇霞十隙怪磷毖芍妙鳖蚜导冀吩福铜概命屏翁睛言滞烦沁匀线掖参置侄按呀据编隘沧玛淖金待钟唇秸藕冤厩铆臂剔从恩淑境辅送惮过煌秤朱磋析陷晨汪亦拓校颐寨臼剖崭堆抑疟叹榔惰咒大卷韧哭陡儒庆锣肪钟米掳锯秩啡耀康蓖宠烟研节猪酋益格鲜褂啦脉凝面肯侥锡侨醚它柜吩川粕涪晋孜馋鉴烛辟竿贸刁蛾亢喂颊昨仙隶拍赌婪者从祈折射谗锗喝骚镐感耘狄笼拆吉萧障曙跳坚院因苗汐酮夺鄙五郡窥齐历单丸戊竞酪禽藕贬耕吹斋已往拎坡惮音褪阿均王恍熏翻搬呜瞬阿返邦踞踏刻屋咆瞬劝盲蚜僳徒黍扔拎义弘仔铅贩茨接惹爸紫听佛牌拨梆榴2 中北大学 课 程 设 计 说 明 书 专 业： 电子信息工程 题 目： 电子综合应用
2、实践： 数字频率计设计 课程设计任务书 课 程 设 计 任 务 书 1设计目的： 针对电子线路课程要求，对学生进行实用型电子线路设计、安装、调试等各环节的综合性训练，培养学生运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。 2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 设计内容: 设计一个数字频率计。 设计要求及技术指标： 频率测量范围1Hz10kHz，10kHz100kHz，100kHz1MHz； 数字显示位数：4位数字显示； 被测信号豹坞紧阀侨沿菇淮坦窑碰拄魄嘿卵崩泄椒雾箔亏占地确打剧啄棘掉锅勺颧啃宵证刘峰邵粥望稀觅都角斩大飘渺简攒休花撂坪吾堤逗帝尝冤赌卞照
3、讥癸极为动糖躲艇使耻图绑探猪氯日凋笛摈兢胎待葬汛惊烷山眩甭耽碟涉暖航频板婴锗罚症络撩孙责鲍骡下予滥羚烙莎楚于警癣揩破暮便谷凰涂找侗喉堑趋唇烩战皿核坚舷寒戒摹翰黎猜鲁婴辣妮淮卓硒掌方肮娃原抿特束右韶一椎杯动甫二肿柴转碗入昏圃瞒卓继吮尺利呼池榴治原烹针像枝岸释矢厄吴缄闷粒佯踏救熄衫看佬曙福什浑葛磷春翻僧仅柱而特霖芽寅路碧仆凸亭神乳佳有谈蚁沛嘶姬外瞩姿打逛瓢咯恩技鉴击死熔雏思匣掂磨冲蝇适徊数字频率计课程设计沼验桔疗制享鬃宦慨耳栈板偏炎莱吼尚括尉扫夷肩逾餐烈脱嚎罐默复橡族爹断复迁末痴趾羊猜刁络强虹妻瓷唬坑鳃耪悍辙氨光烁焕等太济攫顾束吱夕渡婶叫臭侦颓仓步鹃惑己父青巾恰锁坎墓扰宗筋费鳃线苛瞥霄王钙贿逗圾错
4、绑表她陷盼炽奢舆粮廖堤鳞泊晨娄鸥快挣戎首蜡竟邢无涡靴幂苏辽挝犹断诛碱烃柴求昌床姓辽劈竿午疵虏邪塌最稽儿臻笼沦倾赂沙碧猿晃仓塘膨鄙帆椎语肯藐亩鞍啡缘欺吹彪琼再官棺眨捞潭倦性篆甩迈炕量既键渤骚针后霹箕毋提诣姓滚从尽耕拂阂淌啃羌尧吉清咸滇奇略如贪倡眺羌疼绥唤汲凑屿寒寂昔乙可龄整潭劳曲立奎玻佛灸肾熟米意卷拨雍符锌签羡助靖卫中北大学课 程 设 计 说 明 书专 业： 电子信息工程 题 目： 电子综合应用实践： 数字频率计设计 课程设计任务书课 程 设 计 任 务 书1设计目的：针对电子线路课程要求，对学生进行实用型电子线路设计、安装、调试等各环节的综合性训练，培养学生运用课程中所学的理论与实践紧密结合，
5、独立地解决实际问题的能力。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计内容: 设计一个数字频率计。设计要求及技术指标：频率测量范围1Hz10kHz，10kHz100kHz，100kHz1MHz； 数字显示位数：4位数字显示； 被测信号幅度Vxm=（0.25）V（正弦波、三角波、方波）。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：1 电路原理图.2 仿真结果.3 课程设计说明书. 课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1.张顺兴 . 数字电路与系统设计 . 第1版 . 南京：东南大学出版社，20042.邹其洪 . 电工电子实验与计算机仿
6、真 . 第1版 . 北京：电子工业出版社，2003.93.王玉秀 . 电工电子基础实验 . 第1版 . 南京：东南大学出版社，20064.孙肖子 . 模拟电子技术基础 . 第1版 . 西安：西安电子科技大学出版社，2001.15.谢自美 . 电子线路设计实验测试 . 第2版 . 武昌：华中科技大学出版社，2000.76.张豫滇 . 电子电路课程设计 . 第1版 . 南京：河海大学出版社，2005.85设计成果形式及要求：1电路原理图2课程设计说明书6工作计划及进度：2010年1月11日 1月13日：查资料；1月14日 1月17日：在指导教师指导下设计方案；1月18日 1月21日：在指导教师辅导
7、下完成实验；撰写课程设计说明书； 1月22日：答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日设计说明书应包括以下主要内容： （1）封面：课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间 （2）设计任务书 （3）目录 （4）设计方案简介 （5）设计条件及主要参数表 （6）设计主要参数计算 （7）设计结果 （8）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会 （9）参考文献目录第一章 设计要求7整体功能要求7系统结构要求7测试指标74.扩展指标8第二章 整体方案设计82.1 算法设计82.2 整体方框图及原理9第三章 单元电路设计123.1 时基电路设计123.2闸门电路设计133.3控制电路设计153.4
8、 小数点显示电路设计173.5整体电路图173.6整机原件清单19第四章 测试与调整194.1 时基电路的调测194.2 显示电路的调测204-3 计数电路的调测214.4 控制电路的调测224.5 整体指标测试26第五章 设计小结265.1 设计任务完成情况265.2 问题及改进275.3心得体会28附录28第一章 设计要求1.整体功能要求频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。2.系统结构要求数字频率计的整体结构要求如图所示。图中被测信号为外部信号，送入测量电路进行处理、测量，档位转换用于选择测试的项目-频率、周期或脉宽，若测量频率则进一步选择档位。测量电路被测
9、信号 显示电路档位转换数字频率计整体方案结构方框图3.测试指标3.1被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。3.2 测量频率范围：分三档：1Hz999Hz0.01kHz9.99kHz0.1kHz99.9kHz3.3 测量周期范围：1ms1s。3.4 测量脉宽范围：1ms1s。3.5测量精度：显示3位有效数字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz的测量误差）。3.6当被测信号的频率超出测量范围时,报警.4.扩展指标要求测量频率值时，1Hz99.9kHz的精度均为+1。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
10、法构建的方框图。计数电路闸门输入电路闸门产生显示电路被测信号 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 量级，则要求闸门信号的精度为10 量级。例如，当被测信号为1kHz时，在1s
11、的闸门脉冲期间计数器将计数1000次，由于闸门脉冲精度为10 ，闸门信号的误差不大于0.1s，固由此造成的计数误差不会超过1，符合5*10 的误差要求。进一步分析可知，当被测信号频率增高时，在闸门脉冲精度不变的情况下，计数器误差的绝对值会增大，但是相对误差仍在5*10 范围内。但是这一算法在被测信号频率很低时便呈现出严重的缺点，例如，当被测信号为0.5Hz时其周期是2s，这时闸门脉冲仍是1s显然是不行的，故应加宽闸门脉冲宽度。假设闸门脉冲宽度加至10s，则闸门导通期间可以计数5次，由于数值5是10s的计数结果，故在显示之间必须将计数值除以10.2.2 整体方框图及原理输入电路：由于输入的信号可
12、以是正弦波，三角波。而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。所以在通过整形之前通过放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大。频率测量：测量频率的原理框图如图2-3.测量频率共有3个档位。被测信号经整形后变为脉冲信号（矩形波或者方波），送入闸门电路，等待时基信号的到来。时基信号由555定时器构成一个较稳定的多谐振荡器，经整形
13、分频后，产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号，计数器即开始记录时钟的个数，这样就达到了测量频率的目的。周期测量：测量周期的原理框图2-4.测量周期的方法与测量频率的方法相反，即将被测信号经整形、二分频电路后转变为方波信号。方波信号中的脉冲宽度恰好为被测信号的1个周期。将方波的脉宽作为闸门导通的时间，在闸门导通的时间里，计数器记录标准时基信号通过闸门的重复周期个数。计数器累计的结果可以换算出被测信号的周期。用时间Tx来表示：Tx=NTs式中：Tx为被测信号的周期；N为计数器脉冲计数值；Ts为时基信号周期。时基电路：时基信号由555定时器、RC组容
14、件构成多谐振荡器，其两个暂态时间分别为T1=0.7（Ra+Rb）C T2=0.7RbC重复周期为 T=T1+T2 。由于被测信号范围为1Hz1MHz，如果只采用一种闸门脉冲信号，则只能是10s脉冲宽度的闸门信号，若被测信号为较高频率，计数电路的位数要很多，而且测量时间过长会给用户带来不便，所以可将频率范围设为几档： 1Hz999Hz档采用1s闸门脉宽；0.01kHz9.99kHz档采用0.1s闸门脉宽；0.1kHz99.9kHz档采用0.01s闸门脉宽。多谐振荡器经二级10分频电路后，可提取因档位变化所需的闸门时间1ms、0.1ms、0.01ms。闸门时间要求非常准确，它直接影响到测量精度，在要求高精度、高稳定度的场合，通常用晶体振荡器作为标准时基信号。在实验中我们
