一种数字频率计及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字频率计，包括振荡及分频模块、信号处理模块、闸门模块、计数器模块、锁存器模块和译码显示模块。被测信号经信号处理模块进行放大、整形、变换后产生被测脉冲信号并输入至闸门模块。振荡及分频模块产生闸门控制信号及第一锁存信号，闸门控制信号进入闸门模块控制闸门的开放/闭合，闸门开放时，被测脉冲信号进入计数器模块进行计数；闸门闭合时，计数器模块计数保持并输出计数数据，计数数据依次通过锁存器模块、译码显示模块进行锁存、显示。还包括长期锁存模块，长期锁存模块产生第二锁存信号，第一锁存信号和第二锁存信号组合控制锁存器模块对计数数据锁存的时间间隔，可灵活控制数据刷新时间间隔。

【技术实现步骤摘要】
一种数字频率计及电子设备
本技术涉及电子测量
，具体涉及一种数字频率计及电子设备。
技术介绍
数字频率计是一种测量并显示单位时间内的脉冲个数的数字仪表，其工作原理为：当被测脉冲信号在特定时间T内测量到脉冲个数为N，则被测脉冲信号的频率f＝N/T。数字频率计是数字电路教学中的典型实训案例，现有的数字频率计设计电路中，锁存器控制的数据刷新时间间隔较短且固定，学生来不及从容读取频率数据，可能导致记录错误；现有的数字频率计设计电路还存在缺乏自检电路的问题，学生能够读取频率数据，但无法判定读取到的数据是否正确；另外，现有的数字频率计设计电路的频率测量范围是固定的、不可扩展的，设计灵活性较差。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种数字频率计，其目的在于使数据刷新时间间隔可控制。第一方面，一种数字频率计，包括振荡及分频模块、信号处理模块、闸门模块、计数器模块、锁存器模块和译码显示模块。被测信号经信号处理模块进行放大、整形、变换后产生被测脉冲信号并输入至闸门模块。振荡及分频模块产生闸门控制信号及第一锁存信号，闸门控制信号进入闸门模块控制闸门的开放/闭合，闸门开放时，被测脉冲信号进入计数器模块进行计数；闸门闭合时，计数器模块计数保持并输出计数数据，计数数据依次通过锁存器模块、译码显示模块进行锁存、显示。还包括长期锁存模块，长期锁存模块产生第二锁存信号，第一锁存信号和第二锁存信号组合控制锁存器模块对计数数据锁存的时间间隔，可灵活控制数据刷新时间间隔。优选地，长期锁存模块包括长期锁存开关，长期锁存开关的一端与高电平连接，另一端与锁存器模块的输入端连接。优选地，长期锁存模块还包括隔离模块，隔离模块包括第一隔离二极管、第一隔离电阻和第二隔离二极管，第一隔离电阻的两端分别与第一隔离二极管的负极、第二隔离二极管的负极连接，第一隔离二极管的正极与振荡及分频模块连接，第二隔离二极管的正极与长期锁存开关连接。第一隔离二极管、第一隔离电阻和第二隔离二极管用于隔离第一锁存信号和第二锁存信号之间的相互影响。优选地，长期锁存模块还包括消颤模块，消颤模块包括消颤电容，消颤电容的一端与第一隔离电阻连接，另一端接地。消颤电容C3用于防止长期锁存开关闭合/断开瞬间的“抖动”引起锁存器模块误触发。优选地，还包括自检/被检信号控制模块，自检/被检信号控制模块的输入端分别与被测信号输入端、振荡及分频模块的输入端连接，自检/被检信号控制模块的输出端与信号处理模块的输入端连接，学生可通过自检信号进行设备自检，确认数字频率计正常工作后，再进行频率测量实验。优选地，包括扩频模块，扩频模块的输入端与信号处理模块的输出端连接，扩频模块的输出端与闸门模块的输入端连接，扩频模块使数字频率计测量范围可扩展，提高了灵活性。优选地，闸门模块产生复位信号，复位信号触发计数器模块的复位端清零。优选地，译码显示模块包括限流电阻和L个显示器，L大于等于2，L个显示器模块并联后与限流电阻串联，L个显示器共用1个限流电阻，不仅减小了数字频率计的体积，又确保了显示器发光亮度的统一。优选地，振荡及分频模块包括振荡与十四级分频器模块和四分频器模块，振荡与十四级分频器模块的输出端与四分频器模块的输入端连接；振荡与十四级分频器模块产生自检信号和第一复位控制信号，自检信号输入至自检/被测信号控制模块；四分频器模块产生闸门控制信号和第二复位控制信号，闸门控制信号进入闸门模块控制闸门的开放/闭合；第一复位控制信号和第二复位控制信号组合进入闸门模块并产生复位信号。第二方面，一种电子设备，包括第一方面所述的数字频率计。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术实施例的结构框图；图2为本技术实施例的详细结构框图；图3为本技术实施例的电路原理图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。如图1、图2所示，本实施例提供了一种数字频率计，包括振荡及分频模块、信号处理模块、闸门模块、计数器模块、锁存器模块和译码显示模块；其中，振荡及分频模块包括振荡与十四级分频器和四分频器，信号处理模块包括放大模块和波形整形与变换模块，闸门模块包括闸门与计数器复位信号产生电路，计数器模块包括100进制计数器1～3和进位脉冲产生模块1～2，锁存器模块包括锁存器1～3，译码显示模块包括译码显示器1～3。被测信号由被测信号输入端输入，经信号处理模块进行放大、整形、变换后产生被测脉冲信号并输入至闸门与计数器复位信号产生电路。振荡与十四级分频器和四分频器串联后产生闸门控制信号及第一锁存信号，闸门控制信号进入闸门与计数器复位信号产生电路控制闸门的开放/闭合；闸门开放时，被测脉冲信号进入100进制计数器1进行计数，进位时钟产生电路1收到100进制计数器1的反馈数据并触发100进制计数器2进行计数，同样的，进位时钟产生电路2收到100进制计数器2的反馈数据并触发100进制计数器3进行计数；闸门闭合时，100进制计数器1～3计数保持并输出计数数据，计数数据依次通过锁存器1～3、译码显示器1～3进行锁存、显示。数字频率计还包括长期锁存模块，长期锁存模块产生第二锁存信号，第一锁存信号和第二锁存信号组合控制锁存器模块对计数数据锁存的时间间隔，本实施例可灵活控制数据刷新时间间隔，方便学生读取和记录。如图3所示，长期锁存模块包括长期锁存开关S3，长期锁存开关S3的一端与高电平连接，另一端与锁存器模块连接。长期锁存模块还包括隔离模块，隔离模块包括二极管VD5、电阻R6和二极管VD6，电阻R6的两端分别与二极管VD5的负极、二极管VD6的负极连接，二极管VD5的正极与振荡及分频模块连接，二极管VD6的正极与锁存开关S2连接。二极管VD5、电阻R6和二极管VD6用于隔离第一锁存信号和第二锁存信号的相互影响。长期锁存模块还包括消颤模块，消颤模块包括消颤电容C3，消颤电容C3的一端与电阻R6连接，另一端接地。消颤电容C3用于防止长期锁存开关闭合/断开瞬间的“抖动”引起锁存器模块误触发。数字频率计还包括自检/被检信号控制模块，自检/被检信号控制模块包括单刀双掷开关S1，单刀双掷开关S1的动触点与放大模块连接，第一静触点与被测信号输入端连接，第二静触点与自检信号输入端连接。当第二静触点与自检信号输入端连接时，学生可通过自检信号进行设备自检，确认数字频率计正常工作后，再进行频率测量实验。其中，单刀双掷开关简单易用，方便学生操作。数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字频率计，包括振荡及分频模块、信号处理模块、闸门模块、计数器模块、锁存器模块和译码显示模块；被测信号经信号处理模块进行放大、整形、变换后产生被测脉冲信号并输入至闸门模块；所述振荡及分频模块产生闸门控制信号及第一锁存信号，闸门控制信号进入闸门模块控制闸门的开放/闭合；所述闸门开放时，被测脉冲信号进入计数器模块进行计数；所述闸门闭合时，计数器模块计数保持并输出计数数据，计数数据依次通过锁存器模块、译码显示模块进行锁存、显示；其特征在于：还包括长期锁存模块，所述长期锁存模块产生第二锁存信号，所述第一锁存信号和第二锁存信号组合控制锁存器模块对计数数据锁存的时间间隔。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字频率计，包括振荡及分频模块、信号处理模块、闸门模块、计数器模块、锁存器模块和译码显示模块；被测信号经信号处理模块进行放大、整形、变换后产生被测脉冲信号并输入至闸门模块；所述振荡及分频模块产生闸门控制信号及第一锁存信号，闸门控制信号进入闸门模块控制闸门的开放/闭合；所述闸门开放时，被测脉冲信号进入计数器模块进行计数；所述闸门闭合时，计数器模块计数保持并输出计数数据，计数数据依次通过锁存器模块、译码显示模块进行锁存、显示；其特征在于：还包括长期锁存模块，所述长期锁存模块产生第二锁存信号，所述第一锁存信号和第二锁存信号组合控制锁存器模块对计数数据锁存的时间间隔。


2.根据权利要求1所述的一种数字频率计，其特征在于：所述长期锁存模块包括长期锁存开关，长期锁存开关的一端与高电平连接，另一端与锁存器模块的输入端连接。


3.根据权利要求2所述的一种数字频率计，其特征在于：所述长期锁存模块还包括隔离模块，所述隔离模块包括第一隔离二极管、第一隔离电阻和第二隔离二极管，第一隔离电阻的两端分别与第一隔离二极管的负极、第二隔离二极管的负极连接，第一隔离二极管的正极与振荡及分频模块连接，第二隔离二极管的正极与长期锁存开关连接。


4.根据权利要求3所述的一种数字频率计，其特征在于：所述长期锁存模块还包括消颤模块，所述消颤模块包括消颤电容，消颤电容的一端与第一隔离电阻连接，另一端接地。

【专利技术属性】
技术研发人员：欧小东，
申请(专利权)人：欧小东，
类型：新型
国别省市：湖南;43