周 霁

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

频率量转换数字量的集成电路设计技术

周 霁

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

传感器在各领域有着广泛应用，为了测试传感器输出的频率值，在传感器与计算机之间需要一种可以将频率量转换为数字量的专用集成电路。介绍了输出为频率量的传感器测试基本原理，设计了基于这种传感器而研制的专用集成电路，介绍了其电路功能，电路逻辑结构，电路核心器件逻辑设计及功能验证。

频率量；数字量；专用集成电路

1 引 言

传感器广泛应用于我们生活的各个领域，传感器的信号输出有的是频率量，但终端计算机只能接收数字量，因此在传感器和计算机之间，必须有一个可以将频率量转换为数字量的专用接口电路。对于模拟量，目前采用不同精度的A／D和V／F通用接口芯片，对于频率量，目前专用的F／D芯片比较少，设计这种专用集成电路，在数据采集和控制系统方面应用较多。

2 测试原理及电路功能介绍

2.1 一般测量原理

对于频率量的测量一般分为两种：一种是测频法，另一种是测周法。这两种方法适用于不同的场合和用途。为了提高测量精度，输出频率较高的传感器绝大部分采用的是测频法，而输出频率较低的传感器绝大部分采用的是测周法，测频法的一般原理图如图1所示，测周法原理图如图2所示。

图1 测频法原理图

图2 测周法原理图

2.2 电路功能

此电路根据测周法原理而设计，电路输入为低频信号，利用标准高频时钟确定采样周期，电路将频率信号利用计数器转换为数字信号通过总线输出。……