图5.1 系统仿真电路图 输入信号为1HZ时,仿真如下:
图5.2 系统仿真图
输入信号为100HZ时,仿真如下:
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图5.3 系统仿真图
输入信号为500HZ时,仿真如下:
图5.4 系统仿真图
输入信号为1KHZ时,仿真如下:
图5.5 系统仿真图
输入信号为8KHZ时,仿真如下:
图5.6 系统仿真图
输入信号为1MHZ时,仿真如下:
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图5.7 系统仿真图
输入信号为1.2HZ时,仿真如下:
图5.8 系统仿真图
从以上的仿真结果可以得出:在所测量的频率范围,频率越小仿真结果越精确,频率越高就会出现一定的误差,当频率超过1MHZ时,就仿真不出其正确结果。
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第六章减小误差措施及扩展方面
6.1减小误差措施
(1)选用频率较高和稳定性好晶振。如选24KHZ的晶振可使测量范围扩大,稳定性好的晶振可以减小误差。
(2)测量频率低的信号时,可适当调整程序,延长门限时间,减少原理上±1的相对误差。 (3)测量频率高的信号时,可先对信号进行分频,在进行测量。
6.2扩展方面
(1)预处理电路部分
在实际工作中,如若两级NPN放大管仍不能使放大作用明显,则可以再级联一个NPN放大管;或者采用放大能力更强的三极管或CMOS管代替。后一种思路虽然在价格上有所增加,但却减少了电路的复杂程度,并且在电路板一旦出现问题时,能尽最大可能的减少元器件的更换和连接线路的修改,非常方便和实用。 (2)增加电源部分
在上面数字频率计的设计工程中,使用的是外部干电池电源对单片机和其他电路供电,操作起来很方便,但有一个缺点是外部提供的电源准确度不是很高[14]。比如,单片机需要提供5V的标准电压,我们使用的干电池,由于使用时间过久或型号不同而使得提供的电压达不到5V或高于5V,这样使得电路不能在正常的状态下工作或损坏元器件。因此在原理图中,我们可以加入电源部分,采用元件7805或7809和整流电路对外来电压进行整流、限压,提供标准的5V电压给电路,这样就增加了硬件电路的稳定性和测试的准确性。
[14]赫建国,刘立新,党剑华.基于单片机的频率计设计[J].西安邮电学院学报,2003,8(3): 31-34.
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