脉冲占空比测试仪制作设计报告.docxVIP

课题：脉冲占空比测试仪制作 设计者： 指导老师： 日期： 目录 TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 系统设计 3 \o Current Document 设计要求 3 根本要求 3 发挥局部 3 \o Current Document 2 .总体设计方案 4 \o Current Document 设计思路 4 方案论证比拟 5 \o Current Document 锁相倍频产生的设计方案论证与选择 5 \o Current Document 触发定时器设计方案论证与选择 5 \o Current Document 单元电路设计 6 3.1 -锁才目倍频器 6 工作原理分析 6 \o Current Document 电路参数计算 7 触发定时电路 7 工作原理分析 7 \o Current Document 参数器件选取 8 计数储存电路 8 工作原理分析 8 译码驱动显示电路 9 工作原理分析 9 \o Current Document 参数器件选取 9 \o Current Document 4 .测试方法与数据 10 \o Current Document 调试方法与问题 10 调试方法 10 \o Current Document 调试的问题与解决方案 10 \o Current Document 数据处理 11 \o Current Document 数据测量图片记录 11 占空比测量 12 3.2 HCF4046相关波形记录 14 4.3.3. 555定时器相关波形记录 15 \o Current Document 数据分析结果 16 \o Current Document 参考文献 16 \o Current Document 附录 17 \o Current Document 芯片介绍 17 6.1.1 锁相环4046 17 计数器-74LS90 18 电路工作原理 电路PCB图 19 实物图正反面 19 脉冲占空比测试仪 摘要：介绍一种测量占空比方法，该电路主要由锁相环、100进制加法器、触发定时、锁存 译码驱动和数码显示等组成。由锁相环和100进制加法器组成倍频器，将倍频的脉冲经过另 外一个100进制加法器统计正脉冲的频率个数储存在存放器。用触发定时器控制存放器输出 到译码器，再由译码器驱动数码管显示，显示的数据即为占空比。该方法直接在电路上可以 读出占空比，不必用专门仪器去测量。 关键词：锁相环锁相倍频脉冲占空比 系统设计 设计要求 根本要求 量程：0—99%,显示器最大显示数为99 (即99%),误差绝对值均小于1%； 分频率：1%； 被测信号频率范围：2Hz—5KHz；电源电压：+5V； (5)触发-定时电路的暂态时间由电阻R和电容C决定，其选值应保证数码管显示的读数不 出现闪烁现象。 发挥局部 增加脉冲周期测量，周期(频率)误差绝对值小于1%; 增加超频报警功能、其他。 总体设计方案 译码驱动显示四个局部。设计思路 译码驱动显示四个局部。 根据题目要求系统局部划分为锁相倍频，触发定时，计数存储, 深码驱动显示“图1 深码驱动显示“ 图1总体框gp 方案论证比拟 锁相倍频产生的设计方案论证与选择 方案一：直接模拟频率合成技术 相干合成方法是用一个晶体参考频率源，然后经过分频、混频和倍频来得到各 种频率信号，输出频率的稳定度和精度与参考频率相同；非相干合成方法是用多个晶体 参考频率源，然后把这些参考频率信号经过加减乘除来得到各种频率信号。 方案二：基于锁相环（PLL）的频率合成技术 锁相环主要由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器组成；鉴相器通过比拟压控振 荡器的输出信号和参考信号而产生相位控制信号，再经过低通滤波器后就直接去控制压 控振荡器的输出，然后采用频率选择开关通过改变分频比来控制压控振荡器的输出信号 频率。假设在锁相环中插入数字分频器和数字鉴相器，即成为数字锁相环；数字锁相频率 合成技术是目前的主流技术。 方案三：DDS （直接数字合成）技术 采用数字化技术，通过控制相位的变化速度来直接产生各种频率的信号。在带 宽、频率分辨率、频率转换时间、相位连续性（相位变化连续）、调制输出（对输出信 号易实现多种调制）和集成化等方面，都远远超过传统的频率合成技术。但是DDS技 术把幅度和相位信息也都用数字量表示，故将会产生量化精度和量化噪音，从而造成输 出信号的幅度失真和相位失真，使得DDS的输出信号杂散较大（杂散频率多）；同时 DDS的输出信号频带有限（为了有效分开输出频率和镜像频率，最高频率应该＜0. 5fs, 更高的fs要求器件的工作频率更高），这是限制DDS技术开展的主要问题之一。