李莉+熊晶

摘 要： 根据相位重合点理论对等精度数字频率计进行改进，采用该理论可使对标准频率信号和待测频率的计数同时开始，消除了对标准频率信号计数时±1个周期的误差。系统设计主要包括三部分：待测频率的整形放大部分；计数部分，采用CPLD，相位重合点的检测也在CPLD中完成；频率的计算和显示部分由单片机AT89C51完成。CPLD部分的仿真使用Max+Plus Ⅱ，单片机部分的仿真使用Protues软件。测试结果表明，待测频率在1 Hz～10 MHz范围内，频率计测量精度高，稳定性好。

关键词： 相位重合点理论； CPLD； 等精度数字频率计； Max+Plus Ⅱ

中图分类号： TN710?34； TM935.13 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）10?0118?03

频率计是一种应用在电子、通信、工业生产领域的常用的电子测量仪器。常用的对频率计的设计方法有直接测量法，模拟内插法，多周期同步法，等精度测量法[1?2]等。在这些测量方法中等精度测量法的精度最高，但是该方法对标准频率信号的计数部分存在±1个周期的误差，本文采用相位重合点理论，可消除±1个周期的误差。

1 系统整体设计方案

由于待测频率fx往往是小信号，并且不是方波，所以要先放大和整形，经过处理后的信号和标准频率信号f0送到CPLD，单片机对CPLD发控制命令，CPLD进行相位检测和计数，计得的两组数值（在实际闸门时间内对fx的计数值nx和对f0的计数值n0）送往8051，单片机根据公式[fxnx=f0n0]计算出fx，最后通过液晶显示器LM0 16L 显示出当前频率值。整体设计方案如图1所示。

图1 系统框图

2 系统设计

2.1 放大整形电路的设计

放大部分采用共射极放大电路，整形部分采用施密特触发器74LS14。……