Содержание
Введение
1. Теоретический обзор проектируемого устройства
2. Построение структурной схемы устройства
3. Построение функциональной схемы устройства
4. Построение принципиальной схемы
5. Выбор элементной базы
6. Моделирование в САПР
Заключение
Список использованных источников
Введение
Цифровая электроника - самое перспективное направление в современной электронике, внауке, народном хозяйстве, в учебном процессе в институтах и университетах. Без нее немыслим дальнейший научно-технический прогресс.
Преимуществом цифровых устройств по сравнению с аналоговыми являются большая точность и быстрота выполнения различных операций, высокая надежность, а также малое потребление электроэнергии и минимизация размеров самих устройств, ввиду использования в них интегральныхмикросхем разной степени интеграции.
Целью данного курсового проекта является проектирование цифрового частотомера, позволяющего измерять частоту электрических колебаний от единиц герц до 10 МГц, и амплитудой от 0,15 до 10 В с ведением счета числа импульсов входного исследуемого сигнала.
1. Теоретический обзор проектируемого устройства
Хороший частотомер незаменим во многих областях народногохозяйства и в радиолюбительской практике. В настоящее время используются как цифровые, так и аналоговые методы измерения частоты. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. В цифровых прибоpax подсчитывают количество периодов измеряемой частоты за единицу времени при помощи счетчика, показания которого выводятся затем на цифровой индикатор. В аналоговой аппаратуре из сигнала измеряемой частотысначала формируют импульсы тока или напряжения, амплитуда н форма которых неизменны, а затем измеряют постоянную составляющую тока или напряжения этих импульсов стрелочным прибором магнитоэлектрической системы. Постоянная составляющая прямо пропорциональна частоте импульсов, поэтому можно пользоваться равномерной (линейной) шкалой измерительного прибора.
Цифровые частотомеры обеспечивают более высокуюточность измерения, однако аналоговые частотомеры существенно проще, дешевле и доступнее цифровых. В некоторых случаях, например, при плавной подстройке частоты, следить за показаниями по цифровому частотомеру неудобно, тогда как аналоговый частотомер позволяет наблюдать динамику процесса.
Основным недостатком большинства конструкций аналоговых частотомеров является возрастание абсолютной погрешностиизмерения при расширении частотного диапазона в сторону высоких частот. Так, на базе стрелочного прибора класса точности 1.0, шкала которого имеет 100 делений, можно изготовить частотомер, обладающий в диапазоне 0-10 кГц погрешностью измерения 100 Гц, но в диапазоне 0.10 МГц тот же частотомер будет иметь погрешность, уже в 1000 раз большую, т. е 100 кГц. Класс точности прибора заставляет насограничиваться при отсчете частоты всего двумя верными цифрами, что гораздо хуже, чем у цифровых частотомеров. Для решения этой проблемы можно использовать преобразование частоты, заменяя измерение неизвестной частоты измерением разности между ней н близкой к ней опорной частотой. Такое решение, однако, приводит к значительному усложнению конструкции частотомера В нем появляются селектор гармоник опорной частоты,преобразователи частоты и фильтры нижних частот. Все эти узлы содержат моточные изделия и требуют настройки. Стрелочный прибор при этом необходимо градуировать заново. При переходе с одного поддиапазона на другой измерительный прибор испытывает значительные токовые перегрузки.
2. Построение структурной схемы устройства
Структурная схема приведена на рисунке 1
Рисунок 1 - Структурная схемаЦифровой частотомер образуют формирователь импульсов сигнала измеряемой частоты, блок образцовой частоты, электронный клапан, устройство управления, двоично-десятичный счетчик импульсов и блок цифровой индикации. В роли источника питания может выступать гальванический элемент или аккумулятор напряжением 1,5 В.
С помощью преобразователя напряжения это значение...
Введение
1. Теоретический обзор проектируемого устройства
2. Построение структурной схемы устройства
3. Построение функциональной схемы устройства
4. Построение принципиальной схемы
5. Выбор элементной базы
6. Моделирование в САПР
Заключение
Список использованных источников
Введение
Цифровая электроника - самое перспективное направление в современной электронике, внауке, народном хозяйстве, в учебном процессе в институтах и университетах. Без нее немыслим дальнейший научно-технический прогресс.
Преимуществом цифровых устройств по сравнению с аналоговыми являются большая точность и быстрота выполнения различных операций, высокая надежность, а также малое потребление электроэнергии и минимизация размеров самих устройств, ввиду использования в них интегральныхмикросхем разной степени интеграции.
Целью данного курсового проекта является проектирование цифрового частотомера, позволяющего измерять частоту электрических колебаний от единиц герц до 10 МГц, и амплитудой от 0,15 до 10 В с ведением счета числа импульсов входного исследуемого сигнала.
1. Теоретический обзор проектируемого устройства
Хороший частотомер незаменим во многих областях народногохозяйства и в радиолюбительской практике. В настоящее время используются как цифровые, так и аналоговые методы измерения частоты. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. В цифровых прибоpax подсчитывают количество периодов измеряемой частоты за единицу времени при помощи счетчика, показания которого выводятся затем на цифровой индикатор. В аналоговой аппаратуре из сигнала измеряемой частотысначала формируют импульсы тока или напряжения, амплитуда н форма которых неизменны, а затем измеряют постоянную составляющую тока или напряжения этих импульсов стрелочным прибором магнитоэлектрической системы. Постоянная составляющая прямо пропорциональна частоте импульсов, поэтому можно пользоваться равномерной (линейной) шкалой измерительного прибора.
Цифровые частотомеры обеспечивают более высокуюточность измерения, однако аналоговые частотомеры существенно проще, дешевле и доступнее цифровых. В некоторых случаях, например, при плавной подстройке частоты, следить за показаниями по цифровому частотомеру неудобно, тогда как аналоговый частотомер позволяет наблюдать динамику процесса.
Основным недостатком большинства конструкций аналоговых частотомеров является возрастание абсолютной погрешностиизмерения при расширении частотного диапазона в сторону высоких частот. Так, на базе стрелочного прибора класса точности 1.0, шкала которого имеет 100 делений, можно изготовить частотомер, обладающий в диапазоне 0-10 кГц погрешностью измерения 100 Гц, но в диапазоне 0.10 МГц тот же частотомер будет иметь погрешность, уже в 1000 раз большую, т. е 100 кГц. Класс точности прибора заставляет насограничиваться при отсчете частоты всего двумя верными цифрами, что гораздо хуже, чем у цифровых частотомеров. Для решения этой проблемы можно использовать преобразование частоты, заменяя измерение неизвестной частоты измерением разности между ней н близкой к ней опорной частотой. Такое решение, однако, приводит к значительному усложнению конструкции частотомера В нем появляются селектор гармоник опорной частоты,преобразователи частоты и фильтры нижних частот. Все эти узлы содержат моточные изделия и требуют настройки. Стрелочный прибор при этом необходимо градуировать заново. При переходе с одного поддиапазона на другой измерительный прибор испытывает значительные токовые перегрузки.
2. Построение структурной схемы устройства
Структурная схема приведена на рисунке 1
Рисунок 1 - Структурная схемаЦифровой частотомер образуют формирователь импульсов сигнала измеряемой частоты, блок образцовой частоты, электронный клапан, устройство управления, двоично-десятичный счетчик импульсов и блок цифровой индикации. В роли источника питания может выступать гальванический элемент или аккумулятор напряжением 1,5 В.
С помощью преобразователя напряжения это значение...
Поделиться рефератом
Расскажи своим однокурсникам об этом материале и вообще о СкачатьРеферат