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數字頻率計的課程設計(編輯修改稿)

2025-12-07 02:06 本頁面

　

【文章內容簡介】能很小，這樣對于輸入信號的測量就不方便了，過大可能會把器件燒毀，過小可能器件檢測不到，所以在設計中采用了這個信號調理電路對輸入的波形進行阻抗變換、放大限幅和整形，信號調理部分電路具體實現電路原理圖和參數如圖 1 所示：圖 1— 放大整形電路圖石英晶體振蕩器（ 1）石英晶體振蕩器原理若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產生機械變形；反之若在極板間施加機械力，又會在相應的方向上產生電場，這種現象稱為壓電效應。如在極板間所加的是交變電壓，就會產生機械變形振動，同時機械變形振動又會產生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩定的。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。（ 2）石英晶體振蕩器的電路圖石英晶體具有優越的選頻性能。將石英晶體引入普通多諧振蕩器就能構成具有較高頻率穩定性的石英晶體多諧振蕩器。我們知道，普通多諧振蕩器是一種矩形波發生器，上電后輸出頻率為的矩形波。根據傅里葉分析理論，頻率為的矩形波可以分解成無窮多個正弦波分量，正弦波分量的頻率為（），如果石英晶體的串聯諧振頻率為，那么只有頻率為的正弦波分量可以通過石英晶體（第個正弦波分量，），形成正反饋，而其它正弦波分量無法通過石英晶體。頻率為的正弦波分量被反相器轉換成頻率為矩形波。因為石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率僅僅取決于石英晶體本身的參數，所以對石英晶體以外的電路元件要求不高。用反相器與石英晶體構成的振蕩電路如圖 2 所示。利用二個非門 U1A、 U2A 自我回饋，使它們工作在線性狀態，然后利用石英晶體 JU 來控制振蕩頻率，同時利用電容 C1 來作為二個非門之間的耦合，二個非門輸入和輸出之間并接的電阻R1和 R2 作為負反饋組件用，由于回饋電阻很小，可以近似認為非門的輸入和輸出的壓降相等。電容 C2 是為了防止寄生振蕩。例如：電路中的石英晶振頻率是4MHZ，則電路的輸出頻率為 4MHZ。圖 2石英晶體振蕩電路分頻器由于石英晶體振蕩器產生的頻率很高，要得到秒脈沖，就需要分頻電路。例如，振蕩器輸出 4MHZ 的信號，通過 D觸發器（ 74LS74）（圖 3）進行 4 分頻變成 1MHZ，然后送到 10 分頻計數器（ 74LS90，該計數器可以用 8421 碼制，也可以用 5421碼制），經過六次 10 分頻而獲得 1HZ 的方波信號作為秒脈沖信號。圖 374LS74 四分頻電路圖 4分頻器輸出波形閘門電路與邏輯控制電路（ 1）閘門電路

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