张玉叶，　郗艳华

(咸阳师范学院 物理与电子工程学院， 陕西 咸阳 712000)



一种100 MHz数字频率计的设计与实现

张玉叶，郗艳华

(咸阳师范学院 物理与电子工程学院， 陕西 咸阳 712000)

以STC12C5A60S2单片机为控制核心，设计并制作一台闸门时间为1 s的数字频率计，可实现信号的频率、周期、占空比和时间间隔等参数的测量。系统能够测量的正弦信号频率范围为1 Hz～130 MHz，被测信号电压有效值范围为10 mV～1 V，测量精度达0.01%。系统设计及测试中呈现出三大优势：第一，在信号前级整形时采用轨对轨高速比较器TLV3501，延迟时间为4.5 ns，小信号比较效果非常好，可将微弱的交流电压转换为TTL电平，频率测量可以达到指标要求；第二，信号源输出信号经过衰减器，可以达到测量小电压的指标要求；第三，在高频干扰的滤除方面措施采取得当，方便后续分频等环节处理。系统能满足实际测量要求，结构紧凑，效果良好。

单片机； 比较器；频率；时间间隔

频率计是精确测量未知信号频率的装置，在电子技术领域，频率与许多电参量的测量方案、测量结果有十分密切的关系，因此，频率计在教学、科研、测量仪器和工业控制等方面都有广泛应用[1]。传统的频率计大多采用TTL数字电路设计而成，电路复杂，耗电多，成本高。随后大规模专用IC的出现，如ICM7216、ICM7226频率计专用芯片，使频率计的开发变得简单，但是价格较高[1]。现在单片机技术发展非常迅速，采用单片机来实现数字频率计的开发设计，实现频率的测量，不但测量精度高，而且误差较小，经过改装，频率计可以测量脉冲宽度和时间间隔。……