SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐO TẦN SỐNGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH Mạch đo tần số sóng vuông, biên độ 5V, miền tần số từ 100Hz đến 9999kHz • Nguyên lí hoạt động: tín hiệu cần đo sẽ được nhân với một
Trang 1SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐO TẦN SỐ
NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH
Mạch đo tần số sóng vuông, biên độ 5V, miền tần số từ 100Hz đến 9999kHz
• Nguyên lí hoạt động: tín hiệu cần đo sẽ được nhân với một xung có độ rộng
là t x , sau khi nhân thì tín hiệu được đưa vào bộ đếm để xác định số xung có
trong khoảng thời gian t x , tần số của tín hiệu chính là số xung đếm được
trong khoảng thời gian đó với đơn vị đo là 1/t x Hz Số lượng xung đếm được
sẽ được hiển thị ra bằng 4 led 7 đoạn (Nếu tần số dao động chuẩn là 1kHz thì tx=1ms, còn nếu tần số dao động chuẩn là 100Hz thì tx=10ms) Quá trình
cứ thế mà lập đi lập lại theo chuỗi xung của bộ dao động chuẩn
Chú thích:
Ctr: chọn giai đo Ck: xung dao động chuẩn S1, S2: xung sau khi chia, lệch nhau tx/2 Cl: tín hiệu xóa bộ đếm Ch: tín hiệu chốt dữ liệu
Dao động chuẩn
1kHz và 100Hz
Mạch chia 2
Mạch phát hiện cạnh xuống Nv: tạo tín hiệu chốt dữ liệu
Ck
Cl
Ch
Mạch chia 2
Mạch phát hiện cạnh lên Nv: tạo tín hiệu xóa bộ đếm
Đếm xung + chốt dữ liệu
Input Ctr
Giải mã, hiển thị led
7 đoạn
S1
S3
A
bit 4bit 4bit
nhân S2
Trang 2Giản đồ thời gian:
PHÂN CHIA KHỐI
1 Khối dao động chuẩn
Yêu cầu: thiết kế dùng thạch anh tạo sóng vuông cân xứng, tần số 1kHz
và 100Hz Mạch có công tắc Control (Ctr) để chọn đơn vị đo (kHz hoặc 100Hz), hiển thị bằng led
Nhiệm vụ: tạo dao động chuẩn
Ctr: ngõ vào
Ck: ngõ ra
2 Khối chia tần + phát hiện cạnh lên
Yêu cầu: thiết kế mạch tạo xung xóa bộ đếm, bao gồm 1 mạch chia tần (chia 2) và 1 mạch phát hiện cạnh lên Ngã vào xung Ck tác động cạnh lên
Nhiệm vụ: tạo xung xóa
mạch đếm để xóa các giá
trị đếm lúc trước
Ck: ngõ vào
Cl: ngõ ra
3 Khối chia tần + phát hiện cạnh xuống + nhân tín hiệu:
Dao động chuẩn 1kHz và 100Hz
Ck Ctr
Cl
Mạch chia 2
Mạch phát hiện cạnh lên Nv: tạo tín hiệu xóa bộ đếm
S1 Ck
xóa xóa
xóa
Ck
S1
Cl
S2
Ch
Hiển thị Hiển thị
tx
t t t t t t t Input
S3
Trang 3Yêu cầu: thiết kế mạch tạo xung S2 có độ rộng xung là tx , mạch tạo xung chốt dữ liệu và mạch nhân tín hiệu vào Input với S2 Ngã vào xung Ck tác động cạnh xuống
Nhiệm vụ: tạo xung (S3) đưa vào mạch đếm Xung chốt để chốt giá trị đếm mới Xung (S3) được tạo bằng cách nhân tín hiệu vào (Input) với xung (S2) có độ rộng tx
Ck: ngõ vào
Ch: ngõ ra
S3: ngõ ra
Input: ngõ vào
4 Khối đếm xung + chốt dữ liệu
Yêu cầu: thiết kế mạch đếm để đếm từ 0 đến 9999, dùng IC 7490, dữ liệu
ra được chốt lại sau khi đếm xong
Mạch gồm 3 ngõ vào và 4 bus dữ liệu ra A, B, C, D (mỗi bus có 4 bit):
- Ngõ vào xung Clock (S3) của bộ đếm tác động cạnh xuống, ngõ vào xóa bộ đếm (Cl) tác động mức thấp Ngõ vào chốt dữ liệu (Ch) tác động mức thấp.
- Bus A: A3A2A1A0 (A0 LSB), hàng đơn vị (ngõ ra tác động mức cao)
- Bus B: B3B2B1B0 (B0 LSB), hàng chục (ngõ ra tác động mức cao)
- Bus C: C3C2C1C0 (C0 LSB), hàng trăm (ngõ ra tác động mức cao)
- Bus D: D3D2D1D0 (D0 LSB), hàng ngàn (ngõ ra tác động mức cao)
Ch, Cl, S3: ngõ vào
A,B,C,D: 4 bus ngõ ra
Mạch chia 2
Mạch phát hiện cạnh xuống Nv: tạo tín hiệu chốt
Ck
Input
S3 nhân
Ch
S2
Ch
Mạch đếm xung + chốt
Cl
S3
bit 4bit 4bit
Trang 45 Khối giải mã, hiển thị led 7 đoạn
Yêu cầu: nhận dữ liệu từ 4 bus A, B, C, D giải mã sang led 7 đoạn, hiển thị
A,B,C,D: bus dữ liệu vào
Giải mã, hiển thị led
7 đoạn
A
bit 4bit 4bit