多用数字频率计设计

频率和周期是电信号在时域内重要的特征。测量信号的频率和周期也是认识一个信号的重要手段。测频和测周的原理仪器的设计方案很多。传统的设计中多使用分立元件,存在可靠性较差,功耗大,精度漂移大等缺点。利用专用集成芯片也是一种方法,但成本较高。使用单片机测频在对精度要求和被测信号频率较低时是可行的,而且成本较低。其缺点是高频范围小。另外,FPGA可以进一步扩展测量的范围,在设计高频测量仪器的情况下,是很好的一种方法。在本文中,主要介绍了测频和测周的原理及如何利用单片机制作简易数字频率计的方法。介绍了软件编程流程及设计方法。分析了测量产生误差原因及解决方法。     

一种100MHz数字频率计的设计与实现

以STC12C5A60S2单片机为控制核心,设计并制作一台闸门时间为1 s的数字频率计,可实现信号的频率、周期、占空比和时间间隔等参数的测量。系统能够测量的正弦信号频率范围为1 Hz~130 MHz,被测信号电压有效值范围为10 m V~1 V,测量精度达0.01%。系统设计及测试中呈现出三大优势:第一,在信号前级整形时采用轨对轨高速比较器TLV3501,延迟时间为4.5 ns,小信号比较效果非常好,可将微弱的交流电压转换为TTL电平,频率测量可以达到指标要求;第二,信号源输出信号经过衰减器,可以达到测量小电压的指标要求;第三,在高频干扰的滤除方面措施采取得当,方便后续分频等环节处理。系统能满足实际测量要求,结构紧凑,效果良好。     

超高频数字频率计的设计

介绍了以通用频率计数器ICM7216D为核心，结合大规模集成电路和简单的外围电路，采用分频法进行测量范围为10 kHz～700 MHz的超高频数字频率计的设计方法，并给出了该频率计的仿真结果。仿真结果表明，所设计的频率计在10 kHz~50 MHz范围内测量效果很好，在50~700 MHz范围内测量效果稍差，但均达到了设计要求。     

用PIC单片机设计数字频率计

介绍了用ＰＣＩ１６Ｃ５４单片机设计数字频率计的原理和技巧，给出了主体硬件结构及关键软件的设计方法。     

一种增强型宽带数字频率计设计

以FPGA为处理核心,设计了一种增强型宽带数字频率计,不仅可完成频率周期的测量,还可以进行占空比、相位差等测量操作,最小输入电压有效值为10 m V,且输入频率范围可达1 Hz~100 MHz。并利用MCS-51单片机对FPGA测量的原始结果进行后续处理和显示,充分发挥了单片机与FPGA的特长,比传统的软核FPGA方案及CPU方案具有更好的工程实用性。     

基于单片机的数字频率计设计与制作

介绍了利用GMS97C2051单片机实现频率测量的原理及其硬件结构和软件设计。该方法测量误差小、价格低、结构简单，可作为测试仪器使用。     

基于复杂可编程逻辑器件的数字频率计设计

选用在系统可编程大规模集成ispLS11032-70PLCC84芯片作硬件电路，以Lattice Expert7.1作EDA设计工具，设计一种新型数字频率计，该频率计采用ABEL－HDL对其中的各部分元器件进行编程，实现了闸门控制电路、计数电路、多路选择电路、位选电路、段选电路等。频率计的测频范围：1Hz-70MHz。该设计方案通过了软件仿真、硬件调试和软硬件综合测试。     

钢弦频率计的数学模型与误差分析

叙述了钢弦频率计的基本原理及实测频率与对应压力的标定过程和转换模型。作者结合自行研制的钢弦频率计，介绍了在频率、压力转换过程中必须使用的数学模型的建立及其误差分析。实现钢弦频率计振弦的工作区域由特性曲线的线性区移动至非线性区，即保证了钢弦频率计的测量精度，又提高了其灵敏度。从而使该智能化的钢弦频率计的测量功能及误差指标都很好地满足了工矿企业的测量要求。     

浅析数字频率计设计

频率测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。传统的频率计通采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成,产品不但体积较大,运行速度慢,而且测量低频信号时不宜直接使用。在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。本文阐述了用ATmega16单片机与相关硬件和软件设计了一个简单的数字频率计的过程。     

多功能自适应数字频率计设计

以FPGA为处理核心,设计了一种增强型宽带数字频率计,不仅可完成频率周期的测量,还可以进行占空比、相位差等测量操作,最小输入电压有效值为5mV,且输入频率范围可达1Hz~200MHz。并利用MCS-51单片机对FPGA测量的原始结果进行后续处理和显示,充分发挥了单片机与FPGA的特长,比传统的软核FPGA方案及CPU方案具有更好的工程实用性。     

基于单片机的频率计设计

本文设计了一种基于单片机的数字频率计。该数字频率计利用单片机内部的定时寄存器,配合相应的前置信号处理电路、外围接口电路以及相应的软件,测试周期信号频率,具有一定的参考意义。     

基于复杂可编程逻辑器件的数字频率计的设计与实现

采用自上向下的设计方法，设计了基于复杂可编程逻辑器件的数字频率计．以AT89C51单片机作为系统的主控部件，完成电路的测试信号控制、数据运算处理、键盘扫描和控制数码管显示．用VHDL语言编程，由CPLD（Complex Programmable Logic Device）EPM7128SLC84—15完成各种时序控制及计数功能．该系统具有结构紧凑、可靠性高、测频范围宽和精度高等特点．     

一种宽频带捷变频雷达频率合成器

应用大规模集成数字锁相环芯片，高性能晶振源，频率数字快捷电路，经过相位噪声分析和合成器优化设计，研制成功了具有工作频率高，输出频带宽，频率捷变快，相位噪声低，功率大，杂散低，抗干扰能力强和体积小的捷变频雷达频率合成器，满足了新一代雷达的要求。     

宽带接收机中取样合成器的设计

本文简要介绍了锁相环的基本原理,重点阐述了宽带接收机中取样环的设计及实现方法。     

一种基于CSRR结构的超宽带陷波天线设计

设计了一款基于互补金属开口谐振环(CSRR)的具有陷波特性的超宽带天线。所设计的天线采用渐变式馈线,实现了较宽的阻抗匹配,并且通过在辐射贴片上刻蚀2个圆形开口缝隙来实现双陷波特性。天线尺寸为35mm×30mm×1mm。利用电磁仿真软件HFSS 13.0进行了仿真分析,根据仿真结果优化了设计;加工实物进行了测试,结果与仿真具有良好的一致性。仿真和测试结果表明天线在2.7~15.6GHz的频段内电压驻波比(VSWR)小于2,在3.1~3.7 GHz、5.1~5.9 GHz具有陷波特性,分别有效抑制了WiMAX、WLAN信号对超宽带通信系统的干扰。研究表明,该天线在除陷波频段外的其余超宽带工作频段范围内,具有良好的辐射方向性和稳定的增益,且结构紧凑,易于共形,能较好地应用于超宽带通信系统中。     

变压器局放宽频带监测及数字陷波去噪方法

传统的局部放电测量系统频率带宽通常为数10 kHz.随着计算机技术和信号处理技术的发展,宽频带测量系统比传统的局部放电测量系统具有更高的测量灵敏度,但同时容易受到外部强烈电磁干扰的影响.研制出50 kHz～1 MHz测量频带的大型电力变压器在线监测系统,主要采用前置信号处理系统和二阶级联格形数字陷波器抑制窄带周期性干扰.通过安装于220 kV变电站的变压器局部放电监测系统实测信号分析表明,该系统能够有效提取放电脉冲信号,具有较高的抗干扰能力.     

基于Verilog HDL的频率计的设计

以Altera公司Cyclone IV系列EP4CE15F17C8N器件为核心,制作了一个宽带高频小信号频率计。该系统将正弦信号通过硬件电路整形、放大、滤波后,用Verilog HDL实现分频、门控、计数、锁存、译码显示等设计,进行数据读取、运算和显示,正弦信号频率范围为1Hz-10MHz,有效值电压范围为50m V-1V,测量相对误差的绝对值不大于10-4。     

一种宽带圆形缝隙天线的设计

在传统结构微带缝隙天线的基础上,设计了一种采用叉状馈电结构的宽带微带圆形缝隙天线。通过调整馈电结构中主、侧臂的尺寸可以获得较好的匹配。经过仿真和实验测试,该结构的宽缝天线工作于2GHz时,匹配带宽达到了32．5％（VSWR〈1．5）。     

无电解电容的宽范围输入电压半桥LLC数控开关电源设计

目前半桥LLC谐振电源中大多采用电解电容进行滤波,针对电解电容的电解液挥发产生的寿命低缺点。本设计采用了高寿命的CBB电容来代替电解电容进行滤波。但CBB电容容值低,滤波效果差,带来电压纹波大,输入电压范围宽的问题,因此本设计以STM32作为主控芯片,采用变频控制(PFM)与变脉宽控制(PWM)相结合的控制方法解决这一问题。经试验验证,本设计在使用CBB电容代替电解电容,宽输入电压范围的情况下,能够在一定的电压纹波内达到稳压效果,可以实现电源的高寿命。