數(shù)字頻率計(jì)的主要功能是測量周期信號(hào)的頻率。頻率是單位時(shí)間( 1S )內(nèi)信號(hào)發(fā)生周期變化的次數(shù)。如果我們能在給定的 1S 時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)波形計(jì)數(shù),并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來,就能讀取被測信號(hào)的頻率。數(shù)字頻率計(jì)首先必須獲得相對(duì)穩(wěn)定與準(zhǔn)確的時(shí)間,同時(shí)將被測信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅度與波形均能被數(shù)字電路識(shí)別的脈沖信號(hào),然后通過計(jì)數(shù)器計(jì)算這一段時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù),將其換算后顯示出來。這就是數(shù)字頻率計(jì)的基本原理。
數(shù)字頻率計(jì)由四部分組成:時(shí)基電路、閘門電路、邏輯控制電路以及可控制的計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路。由555 定時(shí)器,分級(jí)分頻系統(tǒng)及門控制電路得到具有固定寬度T 的方波脈沖做門控制信號(hào),時(shí)間基準(zhǔn)T 稱為閘門時(shí)間.寬度為T 的方波脈沖控制閘門的一個(gè)輸入端 B.被測信號(hào)頻率為 fx,周期 Tx,到閘門另一輸入端 A.當(dāng)門控制電路的信號(hào)到來后,閘門開啟,周期為Tx 的信號(hào)脈沖和周期為T 的門控制信號(hào)結(jié)束時(shí)過閘門,于輸出端C 產(chǎn)生脈沖信號(hào)到計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器開始工作,直到門控信號(hào)結(jié)束,閘門關(guān)閉.,單穩(wěn)1 的暫態(tài)送入鎖存器的使能端,鎖存器將計(jì)數(shù)結(jié)果鎖存,計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)并被單穩(wěn)態(tài)清零,在整個(gè)電路中,時(shí)基電路是關(guān)鍵,閘門信號(hào)脈沖寬度是否精確直接決定了測量結(jié)果是否精確。 因此,可得出數(shù)字頻率計(jì)的原理框圖如下:
多周期同步測量法的基本思路是使被測信號(hào)與閘門之間實(shí)現(xiàn)同步化,從而從根本上消除了在閘門時(shí)間內(nèi)對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)的±1量化誤差,使測量精度大大提高。倒數(shù)計(jì)數(shù)器就是基于該方法而設(shè)計(jì)出來的一種具有創(chuàng)新思想的測頻、測周期的儀器。它采用多周期同步測量法,即測量輸入多個(gè)(整數(shù)個(gè))周期值,再進(jìn)行倒數(shù)運(yùn)算而求得頻率。其優(yōu)點(diǎn)是:可在整個(gè)測頻范圍內(nèi)獲得同樣高的測試精度和分辨率。
。ㄒ唬┫到y(tǒng)級(jí)方案設(shè)計(jì)