專(zhuān)利名稱(chēng)：計(jì)頻儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種計(jì)頻儀，特別是關(guān)于一種利用電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，將輸入的直流訊號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的頻率輸出，而由計(jì)數(shù)計(jì)頻電路予以處理之后，將計(jì)數(shù)值顯示出來(lái)的裝置。
本發(fā)明之目的即在于提供一種創(chuàng)新的計(jì)頻儀裝置，該計(jì)頻儀的設(shè)計(jì)原理系有別于傳統(tǒng)計(jì)頻儀不夠準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，本發(fā)明以完整公式理論做為基礎(chǔ)，而創(chuàng)出一種更新更準(zhǔn)確的計(jì)頻方式。
一種計(jì)頻儀，其特點(diǎn)在于一振蕩電路，該電路是利用3.579545MHz的石英振蕩器(Crystal)振蕩出來(lái)的頻率為基準(zhǔn)頻率，得到所需的頻率，作為電壓頻率轉(zhuǎn)換電路及計(jì)頻計(jì)數(shù)電路等之基準(zhǔn)頻率;
一電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，該電路乃是將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)的頻率，利用對(duì)積分器以固定的電荷作充放電，而產(chǎn)生固定的充放電周期，而輸出固定的頻率;
一計(jì)數(shù)計(jì)頻電路，該電路是在計(jì)算電壓頻率轉(zhuǎn)換電路所輸出的頻率，并顯示出來(lái)，本電路利用兩組開(kāi)關(guān)作設(shè)定，以B組開(kāi)關(guān)設(shè)定計(jì)數(shù)模式，或計(jì)頻模式，在計(jì)數(shù)模式下，再配合A組開(kāi)關(guān)，可做自動(dòng)重置(RESET)功能及不具此功能兩種選擇。在計(jì)頻模式，電壓頻率轉(zhuǎn)換電路的頻率V/F，便依照A組開(kāi)關(guān)的設(shè)定除頻，振蕩電路的頻率RCK，便依照B組開(kāi)關(guān)作除頻，然后將這兩個(gè)除頻后的值相除，便達(dá)成了顯示值＝V/F÷A×B÷RCK的運(yùn)算式而這相除后的值，經(jīng)過(guò)除2電路輸出，同時(shí)給計(jì)數(shù)電路作計(jì)數(shù)，然后比較電路與上下限設(shè)定值作比較，將其結(jié)果顯出來(lái)，而這整個(gè)計(jì)數(shù)，上下限值的載入與比較及顯示等動(dòng)作，都是依照掃描時(shí)基所產(chǎn)生的時(shí)序依次動(dòng)作。
本發(fā)明計(jì)頻儀具有以下數(shù)項(xiàng)特點(diǎn)(1)本發(fā)明之電路簡(jiǎn)單，體積小，成本低，制作容易。
(2)本發(fā)明之電壓頻率轉(zhuǎn)換電路極為精準(zhǔn)，完全有公式理論可驗(yàn)證。
(3)本發(fā)明之顯示電路相當(dāng)完善，且準(zhǔn)確，可使使用者一目了然。
(4)本發(fā)明之操作設(shè)定極為容易，使用非常方便。
為了使貴審查委員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明之特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明之詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。有關(guān)該實(shí)施例之附圖為

圖1為本發(fā)明之電路方塊圖;
圖2為本發(fā)明之振蕩電路電路圖;
圖3為本發(fā)明之電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電路圖;及圖4為本發(fā)明之計(jì)數(shù)計(jì)頻線(xiàn)路電路圖。
請(qǐng)參閱圖1所示，系為本發(fā)明計(jì)頻儀之電路方塊圖，本發(fā)明可分為三部分(1)振蕩電路部分1。(2)電壓轉(zhuǎn)換頻率部分2。(3)計(jì)數(shù)計(jì)頻線(xiàn)路部分3。茲將各部分的原理說(shuō)明如下
(1)振蕩電路部分1請(qǐng)參閱圖2所示，系為本發(fā)明計(jì)頻儀之振蕩電路電路圖，該部分電路最主要是利用3.579545MHz的石英振蕩晶體(Crystal)11來(lái)作振蕩的訊號(hào)源，由于這顆振蕩晶體11振蕩出來(lái)的頻率穩(wěn)定且溫度特性佳，因此，可使振蕩出來(lái)的頻率極為穩(wěn)定，再將這3.579545MHz的頻率經(jīng)由一顆CD4040除頻IC12予以除頻，得到所需之頻率，再送給電壓頻率轉(zhuǎn)換電路2及計(jì)數(shù)計(jì)頻電路3使用，其除出來(lái)的數(shù)值如下3.579545MHz÷8＝447KHz÷16＝223KHz÷32＝111KHz÷64＝55KHz÷128＝27KHz以這些值作為其他電路的基準(zhǔn)頻率。
(2)電壓頻率轉(zhuǎn)換部分2請(qǐng)參閱圖3所示，系為本發(fā)明計(jì)頻儀之電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電路圖，該部分線(xiàn)路主要功能就是將所輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)的頻率輸出，其原理主要是利用輸入電壓Vin21與參考電壓Vref22產(chǎn)生一個(gè)電位差，由這個(gè)電位差產(chǎn)生二種電流，這兩種電流，一種為Vin＜Vref時(shí)的充電電流Ic，另一個(gè)為Vin＞Vref時(shí)的放電電流Id，因?yàn)閂ref只有固定的二個(gè)電位，所以充電電流IC與放電電流Id便隨輸入電壓Vin而變化。又充電電流IC與放電電流Id對(duì)電容充電與放電，于是積分器22便產(chǎn)生充電周期Tc與放電周期Td，再利用數(shù)位IC的高電位(Hi)與低電位(Lo)，使得充電與放電在一定的電位內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)如傳統(tǒng)計(jì)頻儀中的積分器必須放電到0位才作充電，而造成輸出不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。因?yàn)樵赥d期間D型正反器(D-FIFO)23的輸出Q為Hi，使反或閘(NORGATE)24的輸出為Q，在TC期間D型正反器23的輸出Q為L(zhǎng)o，使反或閘(NORGATE)24有輸出。
又Tc+Td＝ 1/(fref) (fref為參考頻率)，因?yàn)橹挥蠺c周期有輸出，所有輸出頻率fout＝fref× (Tc)/(Tc+Td) ，于是可以導(dǎo)出fout＝fref× (Vin)/(Vref) 的式子，其導(dǎo)出過(guò)程以下將會(huì)詳細(xì)介紹，由此式可知fout & Vin成正比，且不受積分電阻R2與電容C的影響。
接下來(lái)就本電路的設(shè)計(jì)原理加以說(shuō)明如下本電路之D型正反器(D-FIFO)23的電源是經(jīng)過(guò)一顆齊納二極體25(ZenerDiode)1N829穩(wěn)壓之后，所得到的一個(gè)穩(wěn)定電壓源，而D型正反器23的接地點(diǎn)(GND)與積分器22的接地點(diǎn)(GND)是同一點(diǎn);于是幾乎完全沒(méi)有漏電，因此充電電流 Ic = (Vref - Vin)/(R2)放電電流 Id = (Vin)/(R2)
又電容C若不漏電，而反相器26的高電位與低電位的反相電位固定，所以不會(huì)有一般傳統(tǒng)計(jì)頻儀中的電壓轉(zhuǎn)頻率電路放電無(wú)法到地電位，而造成輸出不準(zhǔn)確的現(xiàn)象發(fā)生。因?yàn)楸緞?chuàng)作之電壓頻率轉(zhuǎn)換電路2的充電與放電同樣都是經(jīng)過(guò)R2及C，于是充電電荷Qc＝放電電荷Qd，由于Qc＝Ic×Tc，Qd＝Id×Td，所以(Verf-Vin)/(R2) ×Tc＝ (Vin)/(R2) ×Td-(1)由于D型正反器22的輸出Q接到反或閘(NOR GATE)24的第5腳，所以反或閘(NOR GATE)24只有在正反器的輸出Q為L(zhǎng)o時(shí)才有輸出，因?yàn)檩敵鯭為L(zhǎng)o時(shí)，Q為Hi此時(shí)正好是積分器的充電周期Tc。所以輸出頻率fout＝fref× (Tc)/(Tc+Td) -(2)解聯(lián)立方程式(1)&(2)可得fout＝fref× (Vin)/(Vref)因此，由上式可知輸出頻率與輸入電壓成正比，而且不受R、C的影響。
該線(xiàn)路之動(dòng)作原理為輸入訊號(hào)由積分器的同相輸入端輸入，當(dāng)D型正反器23的Q為Hi時(shí)，充電電流Ic＝(Vref-Vin)/R2，Ic流向電容C，而電容C便開(kāi)始充電，當(dāng)積分器的充電電位到達(dá)反相器26的反相電位時(shí)，反相器由Lo變Hi，于是D型正反器(D-FIFO)-23的Q變成Hi反或閘(NOR GATE)在這段時(shí)間便將振蕩電路所送來(lái)的頻率傳送出去。此時(shí)D型正反器(D-FIFO)23的Q轉(zhuǎn)為L(zhǎng)o，電容C開(kāi)始放電，放電電流Id＝Vin/R2，當(dāng)積分器22的放電電位低于反相器26的反相電位時(shí)，反相器由HI變Lo，于是乎D型正反器的Q變成Lo，在這段積分器的放電時(shí)間，因?yàn)榉椿蜷l(NOR GATE)24的一支輸入腳位為Hi，于是這段期間其輸出皆為L(zhǎng)o。
由于D型正反器(D-FIFO)23的Q此時(shí)又轉(zhuǎn)為Hi，積分器22又開(kāi)始充電，反或閘(NOR GATE)24又開(kāi)始有輸出，當(dāng)Q又轉(zhuǎn)為L(zhǎng)o時(shí)，積分器22又開(kāi)始放電，于是整個(gè)線(xiàn)路就如此循環(huán)運(yùn)作，因此便達(dá)到將電壓轉(zhuǎn)換成頻率輸出。因?yàn)槌潆娂胺烹姷碾娏魍瑯邮橇鹘?jīng)R2及C，而反相器的Hi與Lo的電位都是固定的電位，即積分器22充電或放電到此電位時(shí)，反相器26便反相，因此Qc＝Qd又Qc＝Ic×TcTc為積分器充電時(shí)間Qd＝Id×TdTd為積分器放電時(shí)間因此Ic×Tc＝Id×Td又以Ic＝(Vref-Vin)/R2Id＝Vin/R2于是 ((Vref-Vin))/(R2) ×Tc＝ (Vin)/(R2) ×Td(Vref-Vin)×Tc＝Vin×Td-(1)因?yàn)檎麄€(gè)充放電周期＝正反器23的Q為Hi與Lo的時(shí)間，又反或閘(NORGATE)24只有在Q為L(zhǎng)o時(shí)，才有輸出，因此反或閘(NORGATE)24的頻率輸出Fout＝Fref×Tc/(Tc+Td)-(2)，F(xiàn)ref為振蕩電路的一個(gè)參考頻率。
現(xiàn)在由(1)式及(2)式解聯(lián)立方程式可得到Fout的值(Vref-Vin)×Tc＝Vin×Td-(1)Fout＝Fref×Tc/(Tc+Td)-(2)又(1)式Td＝Tc×(Vref-Vin)/Vin代入(2)式Fout=Fref×TcTc+Tc(Vref·Vin)Vin=Fref×11+Vref·VinVin]]>=Fref×VinVin+Vref·Vin=Fref×VinVref]]>由Fout＝Fref× (Vin)/(Vref) ，知道輸出頻率不受R.C.的影響，又Fref及Vref穩(wěn)定，F(xiàn)out只隨Vin變化。
(3)計(jì)數(shù)計(jì)頻電路部分請(qǐng)參閱圖1及圖4所示，系為本創(chuàng)作之計(jì)數(shù)計(jì)頻電路之方塊圖及實(shí)際電路圖，本發(fā)明之計(jì)數(shù)計(jì)頻電路是以簡(jiǎn)單的數(shù)位IC組合成，其中包括掃描時(shí)基電路31、預(yù)除電路32、除2電路33、計(jì)數(shù)電路34、比較電路35、設(shè)定電路36及顯示電路37等，本發(fā)明將上述之各項(xiàng)電路加以組合開(kāi)發(fā)成一晶片(HW-66)41以簡(jiǎn)化電路，在配合設(shè)定電路之設(shè)定按鈕361及顯示電路之顯示LED371而組合成計(jì)數(shù)計(jì)頻電路3;首先，對(duì)本發(fā)明之計(jì)數(shù)計(jì)頻電路簡(jiǎn)單敘述如下，本發(fā)明利用振蕩電路1的頻率作為掃描時(shí)基，而產(chǎn)生出各位數(shù)的顯示周期，上限或下限比較周期控制各部分的線(xiàn)路依序動(dòng)作。在預(yù)除電路部分32，是將先前所討論的電壓頻率轉(zhuǎn)換電路2所輸出的頻率V/F依據(jù)A組開(kāi)關(guān)42所設(shè)定的比值先作除頻，另外由振蕩電路所送到的參考頻率RCK，依照B組開(kāi)關(guān)43所設(shè)定的比值作除頻，再將除頻后的V/F頻率及RCK頻率作相除的動(dòng)作，再把相除的結(jié)果送到多工器作選擇性輸出，輸出再送給除2電路33輸出給外界，及傳給計(jì)數(shù)器34計(jì)數(shù)，于是顯示值便依照下列數(shù)學(xué)式作顯示顯示值＝V/F÷A×B÷RCK當(dāng)B組開(kāi)關(guān)43在O時(shí)，本線(xiàn)路便在計(jì)數(shù)模式，而計(jì)數(shù)器34所計(jì)數(shù)的就只有V/F的CLOCK，此模式(MODE)下，A組開(kāi)關(guān)42若設(shè)為1，則計(jì)數(shù)到上限值時(shí)，計(jì)數(shù)電路34會(huì)自動(dòng)RESET，再重新計(jì)數(shù)，若A組開(kāi)關(guān)42設(shè)為0，電路便不管上限設(shè)定值，一直作計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)器34方面，將所計(jì)數(shù)的值依照掃描時(shí)基31的時(shí)序先后，將各位數(shù)輸出。此時(shí)，比較電路35也將上限及下限設(shè)定值依照掃描時(shí)基31的時(shí)序，與計(jì)數(shù)值作上限及下限比較，然后將比較結(jié)果送出。而顯示電路部分37，便依照掃描時(shí)基31的時(shí)序先后將各位數(shù)顯示出來(lái)。由于本電路所使用的電源在3.1V～4.7V之間的低電壓，而顯示部分亦是掃描的方法，去推動(dòng)LED371作顯示，其顯示時(shí)所消耗的功率很小，又所計(jì)數(shù)的是電壓頻率轉(zhuǎn)換電路2的頻率，因此整個(gè)系統(tǒng)所顯示的值，與被測(cè)量的值，便完全一致。
茲將本電路之各部分可分為幾個(gè)小方塊作完整的說(shuō)明如下(1)預(yù)除電路32此預(yù)除電路分兩個(gè)部分，個(gè)別作除頻的工作，一個(gè)部分是將電壓頻率轉(zhuǎn)換電路2所輸出的頻率作除頻，而所要除的頻率是由A組開(kāi)關(guān)42作設(shè)定，而所設(shè)定的值就依照此值的對(duì)應(yīng)的數(shù)值去除頻。另一個(gè)部分是將振蕩電路1的一個(gè)頻率拿來(lái)作為本線(xiàn)路的參考頻率，而這部分即是將參考頻率除頻，而所要除的值是由B組開(kāi)關(guān)43作設(shè)定。而此設(shè)定開(kāi)關(guān)有二個(gè)功能，一個(gè)是當(dāng)開(kāi)關(guān)設(shè)在0時(shí)，就成計(jì)數(shù)模式，此模式下，配合A組開(kāi)關(guān)42能作自動(dòng)重置(RESET)的功能及不作重置(RESET)的功能。如B組開(kāi)關(guān)43不是設(shè)在0的位置，而是其它值，即為計(jì)頻模式，此模式是根據(jù)下列數(shù)學(xué)式子在運(yùn)作顯示值＝V/F÷A×B÷RCKV/F為電壓轉(zhuǎn)頻率的輸出頻率A為此線(xiàn)路的A組開(kāi)關(guān)B為此線(xiàn)路的B組開(kāi)關(guān)RCK為此線(xiàn)路的參考頻率其動(dòng)作原理如下所述本電路是由二個(gè)除頻線(xiàn)路所組成，首先輸入訊號(hào)，即電壓頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出訊號(hào)，當(dāng)B組開(kāi)關(guān)43是在計(jì)數(shù)模式時(shí)，就將輸入訊號(hào)送給計(jì)數(shù)電路34計(jì)數(shù)，并經(jīng)由除2電路33輸出給外界處理。輸入訊號(hào)再加以除頻，除頻之后的訊號(hào)送給一多工器作選擇輸出，而此選擇是經(jīng)由設(shè)定A組開(kāi)關(guān)42，此設(shè)定開(kāi)關(guān)所設(shè)定的除頻值如下所示A值01234567除頻值1234561012
多工器的輸出訊號(hào)，其系作為參考頻率的被除數(shù)，另外多工器的輸出訊號(hào)亦作為當(dāng)輸入訊號(hào)到達(dá)設(shè)定值的RESET之用，以便重新計(jì)數(shù)。
由振蕩電路1所送來(lái)的參考頻率RCK，經(jīng)由除頻器作除頻后，送到另一個(gè)多工器作選擇輸出，該多工器系由B組開(kāi)關(guān)43所控制，此B組開(kāi)關(guān)43有二個(gè)功能可供選擇，一個(gè)是當(dāng)B組開(kāi)關(guān)43設(shè)為0時(shí)，便成為計(jì)數(shù)模式，此時(shí)，該B組開(kāi)關(guān)43亦控制V/F的CLOCK，并且同時(shí)將RCK的除頻線(xiàn)路RESET，只作V/F的計(jì)數(shù)，另外當(dāng)A組開(kāi)關(guān)42設(shè)為1時(shí)，將計(jì)數(shù)器RESET重新計(jì)數(shù)，當(dāng)A組開(kāi)關(guān)42的設(shè)為0時(shí)的下限顯示開(kāi)關(guān)，在此計(jì)數(shù)模式是作為RESET開(kāi)關(guān)，當(dāng)下限顯示開(kāi)關(guān)為0時(shí)，便將計(jì)數(shù)器RESET，當(dāng)下限顯示開(kāi)關(guān)為1時(shí)，便沒(méi)有RESET，計(jì)數(shù)器34便一直在計(jì)數(shù)。當(dāng)B組開(kāi)關(guān)43不是設(shè)在0時(shí)，而是設(shè)在別的值就是在計(jì)頻模式下，而B(niǎo)組開(kāi)關(guān)43所設(shè)定的除頻值如下所示除頻值計(jì)數(shù)功能121010020002000002000000B值01234567而RCK就根據(jù)B組開(kāi)關(guān)43所設(shè)定的值作選擇，使多工器的輸出就是所要除的頻率。
多工器的輸出當(dāng)RCK輸入的CLOCK，在到達(dá)設(shè)定值時(shí)，一方面將除頻器RESET，以便重新計(jì)頻，另一方面使計(jì)數(shù)值LACTH住，以便作為以后的輸出，由于V/F的訊號(hào)在此與RCK相除，因此，便得到下列的顯示值的數(shù)學(xué)式顯示值＝V/F÷A×B÷RCK顯示值便是依照此數(shù)學(xué)式作顯示。
(2)除2輸出電路33
此線(xiàn)路是將預(yù)除電路32的輸出頻率除以2再將其輸出，作為推動(dòng)光耦合IC，將所測(cè)得的資料傳送給外界作處理。
(3)掃描時(shí)基電路31此電路是將振蕩電路1所輸出的一個(gè)頻率作為基準(zhǔn)頻率，由此頻率產(chǎn)生四個(gè)周期T1～T4，每個(gè)T1周期再產(chǎn)生六個(gè)掃描顯示信號(hào)01～06，這些掃描時(shí)基是作為其他方塊的顯示，判斷或載入(Load)一個(gè)設(shè)定值等用途。
以下是這些時(shí)基的用途描述T1-掃描顯示切換及同步T2-上限及下限判斷期T3-在03周期時(shí)，當(dāng)下限判斷結(jié)果的鎖住(Latch)用在06周期時(shí)，當(dāng)上限判斷結(jié)果的鎖住(Latch)用T4-清除上下限判斷的結(jié)果01-第5.6位顯示及下限判斷02-第3.4位顯示及下限判斷03-第1.2位顯示及下限判斷04-第5.6位顯示及上限判斷05-第3.4位顯示及上限判斷06-第1.2位顯示及上限判斷(4)計(jì)數(shù)電路34本電路是將預(yù)除電路32所輸出的頻率拿出來(lái)計(jì)數(shù)再將計(jì)數(shù)結(jié)果送給比較電路35做判斷。本計(jì)數(shù)電路在計(jì)數(shù)完畢后，便將計(jì)數(shù)的資料Latch住，然后在RESET之后重新計(jì)數(shù)，不斷地循環(huán)，而Latch的值就依照掃描時(shí)基電路31所產(chǎn)生的時(shí)基，一次2位數(shù)由高位元到低位元依次輸出。
(5)設(shè)定電路36此電路是由使用者設(shè)定上限及下限的比較值，而此設(shè)定值是送到比較電路作為判斷上限及下限的值，在設(shè)定上、下限的值，可以按下限顯示鈕362或上限顯示鈕363，便會(huì)將上限設(shè)定值或下限設(shè)定值輸出到顯示電路37，將其值顯示出。
(6)比較電路35本電路用來(lái)將計(jì)數(shù)電路34傳送來(lái)的計(jì)數(shù)值與設(shè)定電路36所輸入的設(shè)定值作比較，比較的結(jié)果由三顆LED，Hi，Lo，OK作顯示或作為外界的線(xiàn)路的控制訊號(hào)，這個(gè)比較電路35的動(dòng)作也是依照掃描時(shí)基電路31的周期在動(dòng)作。
本電路將計(jì)數(shù)值與上限及下限設(shè)定值作比較，而比較的順序分別是在01周期時(shí)，將下限的5、6位數(shù)載入作比較，在02周期時(shí)，將下限的3、4位數(shù)載入比較，03周期為下限的1、2位數(shù)載入比較。而04～06則比較上限的設(shè)定值。當(dāng)比較結(jié)果是大于上限設(shè)定值或是低于下限設(shè)定值時(shí)，在T3及03周期時(shí)，LoLED便發(fā)亮，或在T3及06周期時(shí)使HiLED發(fā)亮。否則，OKLED發(fā)亮。在T4周期時(shí)，便將上限及下限的比較結(jié)果消除，再重覆以上各周期的比較動(dòng)作。
(7)顯示電路37本電路是用來(lái)顯示計(jì)數(shù)值或上下限的設(shè)定值，而顯示值依下列式子得來(lái)的顯示值＝V/F÷A×B÷RCK本顯示電路是以七段顯示器371作顯示，而顯示的方式是用掃描(SCAN)的方式，一次顯示2位數(shù)，由高位元到低位元的方式顯示，而這SCAN的周期是由掃描時(shí)基電路31所控制。
本電路是將計(jì)數(shù)模式下的計(jì)數(shù)值，或計(jì)頻模式下所測(cè)得的頻率值，或上限及下限設(shè)定值顯示出來(lái)。在上限或下限顯示開(kāi)關(guān)362、363沒(méi)有被按下時(shí)，便依照計(jì)數(shù)電路34的輸出周期，分別將所計(jì)數(shù)的值顯示出來(lái)，否則便依照設(shè)定電路所描述的周期，分別將上限及下限的設(shè)定值顯示出來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)頻儀，其特征在于一振蕩電路，該電路是利用3.579545MHz的石英振蕩器(Crystal)振蕩出來(lái)的頻率為基準(zhǔn)頻率，得到所需的頻率，作為電壓頻率轉(zhuǎn)換電路及計(jì)頻計(jì)數(shù)電路等之基準(zhǔn)頻率；一電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，該電路乃是將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)的頻率，利用對(duì)積分器以固定的電荷作充放電，而產(chǎn)生固定的充放電周期，而輸出固定的頻率；一計(jì)數(shù)計(jì)頻電路，該電路是在計(jì)算電壓頻率轉(zhuǎn)換電路所輸出的頻率，并顯示出來(lái)，本電路利用兩組開(kāi)關(guān)作設(shè)定，以B組開(kāi)關(guān)設(shè)定計(jì)數(shù)模式，或計(jì)頻模式，在計(jì)數(shù)模式下，再配合A組開(kāi)關(guān)，可做自動(dòng)重置(RESET)功能及不具此功能兩種選擇。在計(jì)頻模式，電壓頻率轉(zhuǎn)換電路的頻率V/F，便依照A組開(kāi)關(guān)的設(shè)定除頻，振蕩電路的頻率RCK，便依照B組開(kāi)關(guān)作除頻，然后將這兩個(gè)除頻后的值相除，便達(dá)成了顯示值=V/F÷A×B÷RCK的運(yùn)算式而這相除后的值，經(jīng)過(guò)除2電路輸出，同時(shí)給計(jì)數(shù)電路作計(jì)數(shù)，然后比較電路與上下限設(shè)定值作比較，將其結(jié)果顯出來(lái)，而這整個(gè)計(jì)數(shù)，上下限值的載入與比較及顯示等動(dòng)作，都是依照掃描時(shí)基所產(chǎn)生的時(shí)序依次動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之計(jì)頻儀，其特征在于，該中電壓頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出頻率與輸入電壓具有以下的關(guān)系式fout＝fref× (Vin)/(Vref)由此式可知頻率輸出，不受線(xiàn)路中的電阻電容R.C.的影響;且由于D型正反器(D-FIFO)的接地點(diǎn)(GND)與積分器的接地點(diǎn)(GND)是同一點(diǎn)，而D型正反器(D-FIFO)的電源是經(jīng)由齊納二極體所穩(wěn)壓后的穩(wěn)定電源，而且積分器的輸出接到數(shù)位IC上，所以充電與放電電荷會(huì)相等，因此可以得到穩(wěn)定的充電周期與放電周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之計(jì)頻儀，其特征在于，其中計(jì)數(shù)計(jì)頻電路由數(shù)位IC所組成而開(kāi)發(fā)成一晶片，其系包括掃描時(shí)基電路、預(yù)除電路、除2電路、計(jì)數(shù)電路、比較電路、設(shè)定電路及顯示電路等，該計(jì)數(shù)計(jì)頻電路主要計(jì)算輸入訊號(hào)的CLOCK，經(jīng)由運(yùn)算式計(jì)算并將結(jié)果顯示，其顯示值顯示值＝V/F÷A×B÷RCK在這計(jì)數(shù)當(dāng)中兼作比較等功能，可作外界的控制訊號(hào)使用，由于是計(jì)數(shù)電壓頻率轉(zhuǎn)換電路V/F所輸出的頻率，因此可顯示與輸入訊號(hào)沒(méi)有誤差的值。
全文摘要
一種計(jì)頻儀，包括一振蕩電路，該電路是利用3.579545MHz的石英振蕩器振蕩出來(lái)的頻率為基準(zhǔn)頻率，得到所需的頻率，作為電壓頻率轉(zhuǎn)換電路及計(jì)頻計(jì)數(shù)電路等之基準(zhǔn)頻率；一電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，該電路是將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)的頻率，利用對(duì)積分器以固定的電荷作充放電，而產(chǎn)生固定的充放電周期，而輸出固定的頻率；一計(jì)數(shù)計(jì)頻電路，由數(shù)位IC所組成而開(kāi)發(fā)成一晶片，包括掃描時(shí)基電路、預(yù)除電路、除2電路、計(jì)數(shù)電路、比較電路、設(shè)定電路及顯示電路等，該電路是在計(jì)算電壓頻率轉(zhuǎn)換電路所輸出的頻率并顯示出來(lái)。
文檔編號(hào)G01R23/02GK1096103SQ93106498
公開(kāi)日1994年12月7日 申請(qǐng)日期1993年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月31日
發(fā)明者黃亮勛, 李政良 申請(qǐng)人:浩威自動(dòng)化股份有限公司