普及型数字频率计

工作原理

　　普及型数字频率计电路如附图所示。它由放大整形电路、分频器、量程转换器、记数器、译码器、显示器、秒信号发生器、电源等部分组成。
　　C1、C2、C3、R1、R2、R3、R4、R5及集成电路IC1组成放大整形电路，把被测信号的波形(正弦波、三角波、畸形波……)统统变成方波脉冲。整形后的方波信号被送入由集成电路IC2、IC3、IC4组成的5级十分频电路。频率计量程可通过开关K1变换分频级数来改变。量程的挡为10Hz～9.999kHz、第二挡为10kHz～99.99kHz、第三挡为100kHz～999.9kHz、第四挡为1.000MHz～9.999MHz、第五挡为10MHz～99.99MHz、第六挡为100MHz～999.9MHz。分频后的信号经K1选择后送入BCD码计数器IC5的CP端({12}脚)进行记数。IC5内部有个位、十位、百位十进制计数器，每一位都有一个四锁存器，通过IC5的⑩脚LE控制端对计数结果进行锁存或传输：LE为高电平时锁存；LE为低电平时传送数据。

　　该频率计共有四位LED显示屏，其中低三位采用动态扫描显示。IC5内部有扫描振荡器、扫描器和3路转换器。数据并行输出端Q0(④脚)、Q1端(⑦脚)、Q2(⑥脚)、Q3(⑤脚)受扫描器的控制，分时输出个、十、百三位的并行数据。IC5的扫描输出端②脚、①脚、{15}脚分别接数码管个、十、百位的阴极开关管(三极管VT3、VT2、VT1)的基极，使其周期性地轮流导通，使相应的位显示数据。每一位按50次/秒的转换速度显示，以消除闪烁现象。
　　IC6是一块BCD码锁存/七段译码/驱动集成电路，它的数码输入端⑦、①、②、⑥脚分别接IC5输出端的④、⑦、⑥、⑤脚，译码后7个输出端分别接LED显示屏的7个端子，三位数码管的同名段连在一起，而阴极受扫描器控制，周期性轮流接地。
　　为了实现四位显示(而不是三位半)，千位的数码管由IC8单独译码、驱动。IC7是一片串入/并出的十进制计数器，其输出端与IC8的输入端对应。IC7输入端②脚接IC5的溢出端{14}脚。当电路计数值由999升到1000时，个、十、百三位显示为0，IC5的{14}脚输出一个正脉冲，此脉冲做为千位的记数器IC7的CP输入(②脚)。千位的译码器IC8的锁存控制端⑤脚与IC5的锁存控制端⑩脚连在一起接闸门脉冲发生器。
　　频率计采用的单位时间为1秒。由IC9、IC10、IC11、J1等组成的秒脉冲发生器产生秒信号，秒信号的准确度直接影响频率计的。该频率计采用石英晶体稳频，J1为32768Hz的晶振，接于IC11的{11}、⑩脚产生稳定的频率。此频率再经IC11内部的14级二分频，得到2Hz的的脉冲，从③脚输出，再经过双稳态触发器IC10二分频得到1Hz的秒信号。此秒信号脉冲经IC9单稳态触发器和反相器，使IC5锁存控制端⑩脚适时地得到一个负脉冲和一个清零正脉冲，送到IC5的{13}脚及IC7的{15}脚，每秒钟复位。
　　R6～R12和R13～R19为显示器的段电流限流电阻，一般取220～300Ω。电源采用5W220V变双10V变压器，D1、D2接成全波整流电路，再经IC12三端稳压器7805变成稳压的5V电源，供各集成电路及显示器用。C11、C12为滤波电容。

调整及使用

　　该频率计装配完之后，分别输入100kHz、1MHz、10MHz的标准信号，微调C8，使显示屏正好符合标准数值。
　　使用时，该频率计输入信号幅度为50mV～3V，如果被测信号电压太高，需经电阻分压后再输入。另外，如果被测信号波形失真太大，如多次谐波，经放大整形后会显示谐波频率值；还有的信号是脉冲串(间歇脉冲组)，这类波形应用同步示波器测量。当信号频率超过100MHz时，引线要短，要使用75Ω阻抗负载，Vp－p应≥75mV，否则易被干扰，读数不准。输入信号幅度不应大于5Vp－p，以免损坏内部电路。（国治）