数字频率计电路制作与测试
1.所需仪器设备
所需仪器设备有示波器、音频信号发生器、逻辑笔、万用表、数字集成电路测试仪和直
流稳压电源。
2.参考步骤
(1)器件检测
用数字集成电路检测仪对所要用的 IC 进行检测,以确定每个器件完好。如有兴趣,也
可对 LED 数码管进行检测,检测方法由自己确定。
(2)电路连接
在自制电路板上将 IC 插座及各种器件焊接好;装配时,先焊接 IC 等小器件,最后固定
并焊接变压器等大器件。电路连接完毕后,先不插 IC。
(3)电源测试
将与变压器连接的电源插头插入 220V 电源,用万用表检测稳压电源的输出电压。输出
电压的正常值应为+5V。如果输出电压不对,应仔细检查相关电路,消除故障。稳压电源
输出正常后,接着用示波器检测产生基准时间的全波整流电路输出波形。正常情况应观测到
如图 13.5(a)所示波形。
(4)基准时间检测
关闭电源后,插上全部 IC。依次用示波器检测由 U
1
(74HC4024)与 U
3A
组成的基准时
间计数器与由 U
2A
组成的
触发器的输出波形,并与图 13.6 所示波形对照。如无输出波形
或波形形状不对,则应对 U
1
、U
2
和 U
3
各引脚的电平或信号波形进行检测,消除故障。
(5)输入检测信号
从被测信号输入端输入幅值在 1V 左右频率为 1kHz 左右的正弦信号,如果电路正常,
数码管可以显示被测信号的频率。如果数码管没有显示,或显示值明显偏离输入信号频率,
则做进一步检测。
(6)输入放大与整形电路检测
用示波器观测整形电路 U
1A
(74HC14)的输出波形。正常情况下,可以观测到与输入
频率一致、信号幅值为 5V 左右的矩形波。如观测不到输出波形,或观测到的波形形状与幅
值不对,则应检测这一部分电路,消除故障。如该部分电路正常,或消除故障后频率计仍不
能正常工作,则检测控制门。
(7)控制门检测
检测控制门 U
3C
(74HC11)输出信号波形。正常时,每间隔 1s 时间,可以在荧屏上观
测到被测信号的矩形波。如观测不到波形,则应检测控制门的两个输入端的信号是否正常,
并通过进一步的检测找到故障电路,消除故障。如电路正常,或消除故障后频率计仍不能正
常工作,则检测计数器电路。
(8)计数器电路的检测
依次检测 4 个计数器 74HC4518 时钟端的输入波形。正常时,相邻计数器时钟端的波形
频率依次相差 10 倍。正常情况时,各电平值或波形应与电路中给出的状态一致。如频率关
系不一致或波形不正常,则应对计数器和反馈门的各引脚电平与波形进行检测,通过分析找
出原因,消除故障。如电路正常,或消除故障后频率计仍不能正常工作,则检测锁存器电路。
(9)锁存电路的检测
依次检测 74HC374 锁存器各引脚的电平与波形。正常情况时,各电平值应与电路中给