实验四 同步计数器及其应用.ppt

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1、数字频率计,现代电子技术实验,一、实验目的 1、了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理； 2、熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误差的方法。,返回,二、方案设计 所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为,返回,返回,数字频率计的组成框图和波形图,三、单元电路,返回,数字频率计电路图,返回,1、放大整形电路 放大整形电路由晶体管3DGl00与74LS00等组成，其中3DGl00组成放大器将输入频率为的周期信号如正弦波、三角波等进行放大。与非门74LS00构成施密特触发器，它对放大器的输出信号进行

2、整形，使之成为矩形脉冲。,2、时基电路 时基电路的作用是产生一个标准时间信号(高电平持续时间为1s)，由定时98 555构成的多谐振荡器产生(当标准时间的精度要求较高时，应通过晶体振荡器分频获得)。若振荡器的频率 ，则振荡器的输出波形如图1(b)中的波形所示，其中 ， 。,现代电子技术实验,返回,返回,由公式 和 ，可计算出电阻R1、R2及电容C的值。若取电容C=10uF，则 取标称值36K取R1=47 K，RP=100 K,返回,3、逻辑控制电路 根据图1(b)所示波形，在时基信号II结束时产生的负跳变用来产生锁存信号，锁存信号的负跳变又用来产生清“0”信号V。脉冲信号和V可由两个单稳态触发

3、器74LSl23产生，它们的脉冲宽度由电路的时间常数决定。,返回,设锁存信号和清“0”信号V的脉冲宽度相同，如果要求 ，则有若取 则 取标称值 。,返回,由74LSl23的功能表可得，当 、触发脉冲从1A端输入时，在触发脉冲的负 跳变作用下，输出端 可获得一正脉冲， 端可获得一负脉冲，其波形关系正好满足图1(b)所示波形和V的要求。手动复位开关S按下时，计数器清“0”。,返回,4、锁存器 锁存器的作用是将计数器在1s结束时所计得的数进行锁存，使显示器上能稳定地显示此时计数器的值如图1(b)所示，1s计数时间结束时，逻辑控制电路发出锁存信号，将此时计数器的值送译码显示器。,返回,选用8D锁存器7

4、4LS273可以完成上述功能当时钟脉冲CP的正跳变来到时，锁存器的输出等于输入，即Q=D。从而将计数器的输出值送到锁存器的输出端。正脉冲结束后，无论D为何值，输出端Q的状态仍保持原来的状态 不变所以在计数期间内，计数器的输出不会送到译码显示器,四、调整测试1、接通电源后，用双踪示波器(输人耦合方式置DC档)观察时基电路的输出波形，应如波形图(b)所示的波形，其中 ， ，否则重新调节时基电路中的和的值，使其满足要求。然后改变示波器的扫描速率旋钮，观察74LSl23的第13脚和第10脚的波形，应有如波形图(b)所示的锁存脉冲和清零脉冲V的波形。,返回,2、将4片计数器74LS90的第2脚全部接低电平，锁存器74LS273的第11脚都接时钟脉冲，在个位计数器的第14脚加入计数脉冲，检查4位锁存、译码、显示器的工作是否正常。,返回,3、在放大电路输入端加入 ， 的正弦信号，用示波器观察放大电路和整形电路的输出波形，应为与被测信号同频率的脉冲波，显示器上的读数应为1000Hz。,返回,