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电子计数器的具体构成部分及各部分基本功能

发布日期:[2022-07-07]

电子计数器主要是由输入电路、比较电路、时间基准电路、控制电路和计数显示电路等部分构成部分。

(1)输入电路电子计数器的输入电路主要是有三大作用,一个是阻抗变换,另一个是电压放大,三是整形,因此它有三种构成部分,输入电路功能示意图如图1所示。阻抗变换的目的是根据提高输入端的阻抗来减小对被测信号源的分流,较常用晶体管射极跟随器或场效应管源极跟随器来完成。电压放大采用输入放大器,这些除需有着相应的放大倍数外,还需有较宽的通频带,以确保电子计数器有相应的精确度和检测范围。整形电路的作用是对被检测整形,使输至比较电路入口的波形规整化,成为前、后沿较陡的矩形脉冲,以确保计数电路能被可靠地触发,整形电路较常用施密特触发器来完成。

JDM72-52电子式计数器

(2)比较电路电子计数器的比较电路是由一个与门电路来完成被测信号(如频率)与标准时间信号的比较的。若在图中A端加上被测频率Λ的信号,在B端加标准时间为t(又称间门时间)的信号,则C端输出的脉冲数为N(5-7)与或(5-8)中±1是考虑到被测信号周期T与标准时间t在相位上可能会不同步的z坏情况下产生的误工差。由此,N反映了被测频率fx,电路实现了频率-数字转换。

JDM72-52电子式计数器

(3)时间基准电路(时基电路)电子计数器是用比较法进行检测的,也就是将被测信号与一系列标准时间信号进行比较。例如,检测频率时用的标准时间信号(时标信号)是一系列闸门时间,如1ms、10ms、100ms、1s、10s等。电子计数器能否正常工作以及测量精度的高低,与标准时间信号有着直接关系。因此,对标准时间信号的要求,一个是要有高精度,另一个是能多组送出。要满足这些要求,可采用高精度、置于恒温槽中的石英晶体振荡器来产生标准时间信号,并采用倍频或分频器,将标准时间信号分成一系列的时基信号。例如,七级十分频器能将1MHz的标准频率分为100kHz、1OkHz、1kHz、10OHz、10Hz、1Hz和0.1Hz(相应的闸门时间分别为10μs,100μs、100ms、1ms、10ms、10ms、1s、10s),然后,再根据需要根据选择电路送出。

由上可知,时间基准电路由石英晶体振荡器、倍频或分频电路及闸门时间选择电路组成。图3是某电子计数器产生标准时间信号的方框图。显然,石英晶体振荡器是其核心部分,是总信号源。

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(4)控制电路控制电路是电子计数器的指令系统。在控制电路发出的各种控制信号的指挥下,协调计数器各单元电路的工作。一般来说,计数器每次进行测量,都要经过测量、测量、测量结果显示、恢复等阶段。通常,在每个测量阶段计数器都归零,主闸门处于等待打开的状态。在测量阶段,主闸门打开,计数器对被测信号进行计数和测量。大门关闭后,测量结果需要以数字形式显示,并保存一定时间,供验船师观察和记录。完成一次测量后,为下一次测量做准备。以上所有动作都是在控制电路的统一指挥下进行的。控制电路实际上是一个脉冲组合电路,由双稳态电路、单稳态电路等组成,每个与时基信号同步的控制信号分别送到各个受控单元。

(5)计数显示电路电子计数器的计数电路是一种从门计数脉冲数/N,并以数字显示计数结果的仪表。为了提高计数器的测量速度和比较稳定地显示被测数据段,往往在计数电路之后增加一个寄存器来临时存储被测数据。

(6)自校准自校准是电子计数器测量其内部参考信号源的功能,可用于检查自身逻辑功能是否正常。自校准和频率测量的原理是一样的,计数器的读数就是频率数。闸门时间可以采用不同的值,但测量的信号不是外部的,而是取自计数器内部的标准时间信号,即标准时间信号由石英晶体振荡器通过分频器或倍频器提供。如果选通时间为1s,传输的标准时间信号为周期为10s的信号,则自校准读数为1000000,表示标准时间信号频率为1MHz。

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