CN203658463U - 一种基于dsp的数字频率计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于DSP的数字频率计，包括衰减放大电路、连接在所述衰减放大电路之后的整形电路、连接在所述整形电路之后的闸门电路、连接在所述闸门电路之后的计数电路、连接在所述计数电路之后的译码显示电路、振荡器、时基电路、以及DSP控制电路，所述时基电路连接在所述振荡器之后，所述DSP控制电路分别与时基电路、闸门电路、计数电路和译码显示电路连接，在所述整形电路与所述闸门电路之间还串联有一模数校正电路。本实用新型在现有基础之上，创造性的增加了一模数校正电路，该模数校正电路根据输入信号的电压幅值再次进行放大修正，进一步去除杂讯干扰，从而使得数字频率计的测量误差降低到3%以内。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字频率计技术领域，具体涉及一种基于DSP的数字频率计。
背景技术
数字频率计是采用数字电路制做成的能实现对周期性变化信号频率测量的仪器。频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间内变化的物理量。
目前的数字频率计主要包括输入电路、时基和闸门电路、计数显示电路和控制电路。其中，输入电路：由于输入的信号可以是正弦波，三角波。而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。所以在通过整形之前通过放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时，若前级输入衰减为零时不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，被测信号得以放大。其中，时基和闸门电路：闸门电路是控制计数器计数的标准时间信号，被测信号的脉冲通过闸门进入计数器的个数就是由闸门信号决定的，闸门信号的精度很大程度上决定了频率计的频率测测量精度。当要求频率测量精度高时，应使用晶体振荡器通过分频获得。时基信号可由555定时器构成一个较稳定的多谐振荡器，经整形分频后，产生一个标准的时基信号，作为闸门开通的基准时间。被测信号通过闸门，作为计数器的时钟信号。其中，计数显示电路：在闸门电路导通的情况下，开始计数被测信号中有多少个上升沿。在计数的时候数码管不显示数字。当计数完成后，此时要使数码管显示计数完成后的数字。其中，控制电路：控制电路里面要产生计数清零信号和锁存控制信号。
但现有的数字频率计存在幅值误差较大的问题，通常在3%以上，这是一个迫切需要解决的问题。
实用新型内容
为了解决上述问题。本实用新型的目的在于提供一种测量的幅值误差相对较小的基于DSP的数字频率计。
为实现上述目的，本实用新型所采用技术方案如下：
一种基于DSP的数字频率计，包括衰减放大电路、连接在所述衰减放大电路之后的整形电路、连接在所述整形电路之后的闸门电路、连接在所述闸门电路之后的计数电路、连接在所述计数电路之后的译码显示电路、振荡器、时基电路、以及DSP控制电路，所述时基电路连接在所述振荡器之后，所述DSP控制电路分别与时基电路、闸门电路、计数电路和译码显示电路连接，在所述整形电路与所述闸门电路之间还串联有一模数校正电路，所述模数校正电路包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第一三极管（Q1）和第一开关（K1），所述第一开关（K1）的输入端与整形电路的输出端连接，所述第一开关（K1）的另一端与第一三极管（Q1）的基极连接，所述第二电容（C2）连接在所述第一三极管（Q1）的基极与电源地之间，所述第三电阻（R3）连接在所述第一三极管（Q1）的发射极和电源地之间，所述第一三极管（Q1）的基极还通过第一电容（C1）和第一电阻（R1）串联到一直流电源（VCC）上，所述第一三极管（Q1）的集电极还通过第二电阻（R2）连接到所述直流电源（VCC）上，所述第一三极管（Q1）的集电极作为输出端与闸门电路的输入端连接。
进一步的，所述第一电容（C1）和第二电容（C2）的容值相同。
进一步的，所述第一电容（C1）和第二电容（C2）的容值为300-500微法。
进一步的，所述第一电阻（R1）、第二电阻（R2）与第三电阻（R3）之间的比值为1:2：15。
进一步的，所述第一电阻（R1）、第二电阻（R2）与第三电阻（R3）分别为100K、200K、1500K。
进一步的，所述直流电源（VCC）为5伏直流电源，所述第一三极管（Q1）的放大倍数在30-50之间。
进一步的，所述DSP控制电路采用型号为TMS320F2812的DSP芯片。
本实用新型在现有基础之上，创造性的增加了一模数校正电路，该模数校正电路根据输入信号的电压幅值再次进行放大修正，进一步去除杂讯干扰，从而使得数字频率计的测量误差降低到3%以内。
附图说明
此附图说明所提供的图片用来辅助对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型的电路原理结构示意图。
图2为本实用新型的模数校正电路的具体电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1所示，本实施例公开了一种基于DSP的数字频率计，包括衰减放大电路、连接在所述衰减放大电路之后的整形电路、连接在所述整形电路之后的闸门电路、连接在所述闸门电路之后的计数电路、连接在所述计数电路之后的译码显示电路、振荡器、时基电路、以及DSP控制电路，所述时基电路连接在所述振荡器之后，所述DSP控制电路分别与时基电路、闸门电路、计数电路和译码显示电路连接，以上电路和现有数字频率计一致，不再累述，本实施例区别在于在所述整形电路与所述闸门电路之间还串联有一模数校正电路，该模数校正电路根据输入信号的电压幅值再次进行放大修正，进一步去除杂讯干扰，本实施例DSP控制电路采用型号为TMS320F2812的高精度DSP芯片将有助于提高本实用新型的测量精度。
如图2所示，本实施例的模数校正电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1和第一开关K1，所述第一开关K1的输入端与整形电路的输出端连接，所述第一开关K1的另一端与第一三极管Q1的基极连接，所述第二电容C2连接在所述第一三极管Q1的基极与电源地之间，所述第三电阻R3连接在所述第一三极管Q1的发射极和电源地之间，所述第一三极管Q1的基极还通过第一电容C1和第一电阻R1串联到一直流电源VCC上，所述第一三极管Q1的集电极还通过第二电阻R2连接到所述直流电源VCC上，所述第一三极管Q1的集电极作为输出端与闸门电路的输入端连接。其中，所述第一电容C1和第二电容C2的容值相同，都为300-500微法。其中，所述第一电阻R1、第二电阻R2与第三电阻R3之间的比值为1:2：15，所述第一电阻R1、第二电阻R2与第三电阻R3分别为100K、200K、1500K。其中，所述直流电源VCC为5伏直流电源，所述第一三极管（Q1）的放大倍数在30-50之间。
本实施例工作时，第一开关K1闭合，输入Vin接通，第一三极管Q1开始工作，第一三极管Q1将输入信号Vin进行放大修正后从第一三极管Q1的集电极输出Vout。以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种基于DSP的数字频率计，包括衰减放大电路、连接在所述衰减放大电路之后的整形电路、连接在所述整形电路之后的闸门电路、连接在所述闸门电路之后的计数电路、连接在所述计数电路之后的译码显示电路、振荡器、时基电路、以及DSP控制电路，所述时基电路连接在所述振荡器之后，所述DSP控制电路分别与时基电路、闸门电路、计数电路和译码显示电路连接，其特征在于：在所述整形电路与所述闸门电路之间还串联有一模数校正电路，所述模数校正电路包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第一三极管（Q1）和第一开关（K1），所述第一开关（K1）的输入端与整形电路的输出端连接，所述第一开关（K1）的另一端与第一三极管（Q1）的基极连接，所述第二电容（C2）连接在所述第一三极管（Q1）的基极与电源地之间，所述第三电阻（R3）连接在所述第一三极管（Q1）的发射极和电源地之间，所述第一三极管（Q1）的基极还通过第一电容（C1）和第一电阻（R1）串联到一直流电源（VCC）上，所述第一三极管（Q1）的集电极还通过第二电阻（R2）连接到所述直流电源（VCC）上，所述第一三极管（Q1）的集电极作为输出端与闸门电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于DSP的数字频率计，其特征在于：
所述第一电容（C1）和第二电容（C2）的容值相同。
3.根据权利要求2所述的基于DSP的数字频率计，其特征在于：
所述第一电容（C1）和第二电容（C2）的容值为300-500微法。
4.根据权利要求2所述的基于DSP的数字频率计，其特征在于：
所述第一电阻（R1）、第二电阻（R2）与第三电阻（R3）之间的比值为1:2：15。
5.根据权利要求4所述的基于DSP的数字频率计，其特征在于：
所述第一电阻（R1）、第二电阻（R2）与第三电阻（R3）分别为100K、200K、1500K。
6.根据权利要求2所述的基于DSP的数字频率计，其特征在于：
所述直流电源（VCC）为5伏直流电源，所述第一三极管（Q1）的放大倍数在30-50之间。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于DSP的数字频率计，其特征在于：
所述DSP控制电路采用型号为TMS320F2812的DSP芯片。
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| CN201420036146.7U CN203658463U (zh) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 一种基于dsp的数字频率计 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104459310A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-25 | 航天科工深圳（集团）有限公司 | 交流电压频率采集装置 |
| CN105116217A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-02 | 盐城工学院 | 基于单片机的微弱信号频率和相位自动检测系统及其检测方法 |
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2014
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| CN105116217A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-02 | 盐城工学院 | 基于单片机的微弱信号频率和相位自动检测系统及其检测方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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