1、通用計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用電子計(jì)數(shù)器是一種多功能的電子測(cè)量?jī)x器。它利用電子學(xué)的方法測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)輸入的 脈沖數(shù)目，并將結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來(lái)。通常電子計(jì)數(shù)器按照它的功能可分為以下三類：1）通用計(jì)數(shù)器 通常指多功能計(jì)數(shù)器。它可以用于測(cè)量頻率、頻率比、周期、時(shí)間間 隔和累加計(jì)數(shù)等，如配以適當(dāng)?shù)牟寮€可以測(cè)量相位、電壓等電量。2）頻率計(jì)數(shù)器 其功能為測(cè)頻和計(jì)數(shù)。測(cè)頻范圍很寬，在高頻和微波范圍內(nèi)的計(jì)數(shù)器 均屬于此類。3）計(jì)算計(jì)數(shù)器 帶有微處理器、具有計(jì)算功能。它除具有計(jì)數(shù)器功能外，還能進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、求解比較復(fù)雜的方程式，能依靠程控進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算和顯示等全部工作。計(jì)數(shù)及顯示單元輸入通道測(cè)頻A累加計(jì)數(shù)測(cè)時(shí)間測(cè)量

2、功能Y開(kāi)關(guān)主門(mén) （信號(hào)門(mén)）門(mén)控雙穩(wěn)觸發(fā)器J人工觸發(fā)輸入通道測(cè)頻A累加計(jì)數(shù)測(cè)時(shí)間測(cè)量功能Y開(kāi)關(guān)主門(mén) （信號(hào)門(mén)）門(mén)控雙穩(wěn)觸發(fā)器J人工觸發(fā)輸入通道B十進(jìn)制計(jì)數(shù)器顯示器=*復(fù)零脈沖記憶V發(fā)生器控制控制單元閘門(mén)時(shí)間選擇倍頻器1MHz*=k.晶振1f分頻器時(shí)標(biāo)選擇時(shí)基產(chǎn)生與變換單元圖 7-1 通用電子計(jì)數(shù)器方框圖一、通用電子計(jì)數(shù)器的基本組成電子計(jì)數(shù)器的基本組成原理方框圖見(jiàn)圖7-1。這是一種通用多功能電子計(jì)數(shù)器。電路由 A、B 輸入通道、時(shí)基產(chǎn)生與變換單元、主門(mén)、控制單元、計(jì)數(shù)及顯示單元等組成。電子計(jì) 數(shù)器的基本功能是頻率測(cè)量和時(shí)間測(cè)量，但測(cè)量頻率和測(cè)量時(shí)間時(shí)，加到主門(mén)和控制單元的 信號(hào)源不同，測(cè)量功能的轉(zhuǎn)

3、換由開(kāi)關(guān)來(lái)操縱。累加計(jì)數(shù)時(shí)，加到控制單元的信號(hào)則由人工控 制。至于計(jì)數(shù)器的其它測(cè)量功能，如頻率比測(cè)量、周期測(cè)量等則是基本功能的擴(kuò)展。（）A、B輸入通道輸入通道送出的信號(hào)，經(jīng)過(guò)主門(mén)進(jìn)入計(jì)數(shù)電路，它是計(jì)數(shù)電路的觸發(fā)脈沖源。為了保證 計(jì)數(shù)電路正確工作，要求該信號(hào)具有一定的波形、極性和適當(dāng)?shù)姆?，但輸入被測(cè)信號(hào)的幅 度不同，波形也多種多樣，必須利用輸入通道對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、整形，使其變換為符合主門(mén) 要求的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)。輸入通道共有兩路。由于兩個(gè)通道在測(cè)試中的作用不同，也各有其特 點(diǎn)。A輸入通道是計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)的輸入電路。其組成如圖7-2 (a)所示。(a) A輸入通道(a) A輸入通道A門(mén)選通信號(hào)(b)

4、B輸入通道7-2 輸入通道方框圖當(dāng)測(cè)量頻率時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖是輸入的被測(cè)信號(hào)經(jīng)整形而得到的。當(dāng)測(cè)量時(shí)間時(shí)，該信號(hào)是 儀器內(nèi)部晶振信號(hào)經(jīng)倍頻或分頻后再經(jīng)整形而得到的。究竟選用何種信號(hào)，由選通門(mén)的選通 控制信號(hào)決定。B 輸入通道是閘門(mén)時(shí)間信號(hào)的通路，用于控制主門(mén)是否開(kāi)通。該信號(hào)經(jīng)整形后用來(lái)觸發(fā) 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使其翻轉(zhuǎn)。以一個(gè)脈沖啟開(kāi)主門(mén)，而以隨后的一個(gè)脈沖關(guān)門(mén)。兩脈沖的時(shí)間 間隔為開(kāi)門(mén)時(shí)間。在此期間，計(jì)數(shù)器對(duì)經(jīng)過(guò) A 通道的計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)。為保證信號(hào)在一定的 電平時(shí)觸發(fā)，輸入端可對(duì)輸入信號(hào)電平進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。在施密特電路之后還接有倒相器，從 而可任意選擇所需要的觸發(fā)脈沖極性。有的通用計(jì)數(shù)器閘門(mén)時(shí)間信號(hào)通路有

5、兩路，分別稱為B、C通道。兩通道的電路結(jié)構(gòu)完 全相同。B通道用來(lái)作門(mén)控雙穩(wěn)的“啟動(dòng)”通道，使雙穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)；C通道用作門(mén)控雙穩(wěn)“停 止”通道，使其復(fù)原。兩通道的輸出經(jīng)由或門(mén)電路加至門(mén)控雙穩(wěn)觸發(fā)器的輸入端。主門(mén)主門(mén)又稱信號(hào)門(mén)或閘門(mén)，對(duì)計(jì)數(shù)脈沖能否進(jìn)入計(jì)數(shù)器起著閘門(mén)的作用。主門(mén)電路是一個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)的雙輸入邏輯門(mén)，如圖 7-3所示。它的一個(gè)輸入端接入來(lái)自門(mén)控雙穩(wěn)觸發(fā)器的門(mén)控信號(hào)， 另一個(gè)輸入端則接收計(jì)數(shù)用脈沖信號(hào)。在門(mén)控信號(hào)有效期間，計(jì)數(shù)脈沖允許通過(guò)此門(mén)進(jìn)入計(jì) 數(shù)器計(jì)數(shù)。在測(cè)量頻率時(shí)的門(mén)控信號(hào)為儀器內(nèi)部的閘門(mén)時(shí)間選擇電路送來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，在測(cè)量周期 或時(shí)間時(shí)則是整形后的被測(cè)信號(hào)。圖 7-3 主門(mén)電路三）時(shí)基

6、信號(hào)產(chǎn)生與變換單元本單元用于產(chǎn)生各種時(shí)標(biāo)信號(hào)和門(mén)控信號(hào)，圖7-4 為電路原理方框圖的實(shí)例。圖 7-4 時(shí)基產(chǎn)生與變換單元由 1MHz 晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，作為通用計(jì)數(shù)器的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。該信號(hào)經(jīng)倍頻或分 頻后可提供不同的時(shí)標(biāo)信號(hào)，用于計(jì)數(shù)或作門(mén)控信號(hào)。當(dāng)晶振頻率不同時(shí)，或要求提供的閘 門(mén)信號(hào)和時(shí)標(biāo)信號(hào)不同時(shí)，倍頻和分頻的級(jí)數(shù)也不同。（四）控制單元控制單元為程控電路，能產(chǎn)生各種控制信號(hào)去控制和協(xié)調(diào)計(jì)數(shù)器各單元工作，以使整 機(jī)按一定工作程序自動(dòng)完成測(cè)量任務(wù)。門(mén)控雙穩(wěn)（a） 原理方框圖時(shí)基信號(hào) cp nnnnn_ji門(mén)控雙穩(wěn)Q1 I I閉鎖雙穩(wěn)Q2寄存單穩(wěn) M 顯示單穩(wěn) C 復(fù)零單穩(wěn) R閉鎖單穩(wěn) L（

7、b） 工作波形圖 7-5 控制電路及工作波形電子計(jì)數(shù)器一方面對(duì)通過(guò)主門(mén)的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，另一方面又要顯示測(cè)量結(jié)果，它嚴(yán)格按照下列程序往復(fù)循環(huán)工作：準(zhǔn)備h復(fù)零電路等彳卜記數(shù)（即測(cè)量顯示準(zhǔn)備h復(fù)零電路等彳卜記數(shù)（即測(cè)量顯示關(guān)閉主門(mén)并顯示測(cè)量結(jié)占本單元包括門(mén)控雙穩(wěn)電路、顯示時(shí)間控制電路、寄存器、鎖存器、復(fù)零脈沖產(chǎn)生電路等， 可以按程序向主門(mén)發(fā)送信號(hào)，向計(jì)數(shù)顯示電路發(fā)復(fù)零信號(hào)、記憶指令等。圖7-5示出了一個(gè)控制電路的實(shí)例。在準(zhǔn)備期，門(mén)控雙穩(wěn)復(fù)零（Q=0）,閉鎖雙穩(wěn)置“1” （Q2=l），撤除了對(duì)門(mén)控雙穩(wěn)的封鎖。然后在時(shí)基信號(hào)的作用下，門(mén)控雙穩(wěn)翻轉(zhuǎn)，Q=1,主 門(mén)開(kāi)啟，測(cè)量期開(kāi)始。在后續(xù)的第二個(gè)時(shí)期信

8、號(hào)作用下，門(mén)控雙穩(wěn)翻轉(zhuǎn)，降沿使寄存單穩(wěn)產(chǎn) 生寄存信號(hào)，刷新寄存器內(nèi)容，顯示器開(kāi)始顯示新的測(cè)Q1=0,主門(mén)關(guān)閉，測(cè)量期結(jié)束。Q1 的下降沿使閉鎖雙穩(wěn)由“1”翻轉(zhuǎn)為“0”。Q2的下量結(jié)果。Q2的下降沿還使顯示單穩(wěn)產(chǎn)生控 制顯示時(shí)間的延時(shí)信號(hào)，延時(shí)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生復(fù)零脈沖R,使儀器各有關(guān)部分復(fù)零。在顯示復(fù)零 過(guò)程中閉鎖雙穩(wěn)為門(mén)控雙穩(wěn)提供閉鎖信號(hào)。為保證可靠地復(fù)零，在復(fù)零信號(hào)結(jié)束時(shí)不立即開(kāi) 始新的測(cè)量，而由閉鎖單穩(wěn)提供一個(gè)短暫的輔助閉鎖信號(hào)，該信號(hào)又加至閉鎖雙穩(wěn)S端使 Q2=1。待所有閉鎖信號(hào)都撤除后，門(mén)控雙穩(wěn)才進(jìn)入等待下一次觸發(fā)的狀態(tài)。（五）計(jì)數(shù)及顯示電路本單元用于對(duì)主門(mén)輸出的脈沖計(jì)數(shù)并顯示十進(jìn)脈沖數(shù)。由

9、 210 進(jìn)制計(jì)數(shù)電路及譯碼 器、數(shù)字顯示器等構(gòu)成。它有三條輸入線，一條是計(jì)數(shù)脈沖用的信號(hào)輸入線，一條是復(fù)零信 號(hào)線，第三條是記憶控制信號(hào)線。有的通用計(jì)數(shù)器還可以輸出顯示結(jié)果的BCD碼。二、通用電子計(jì)數(shù)器的基本原理一）頻率測(cè)量測(cè)量頻率時(shí)，電子計(jì)數(shù)器的電路連接如圖7-6所示。這是一個(gè)簡(jiǎn)化電路。TxMfxA輸入通道門(mén)控雙穩(wěn)控制 謖輯電路TxMfxA輸入通道門(mén)控雙穩(wěn)控制 謖輯電路時(shí)基選擇圖 7-6 圖 7-6 測(cè)頻率被測(cè)信號(hào)加于A通道，經(jīng)電路放大、整形后，形成重復(fù)頻率等于被測(cè)信號(hào)頻率f x的計(jì) 數(shù)脈沖。把它加至主門(mén)的一個(gè)輸入端。門(mén)控雙穩(wěn)電路受晶振分頻而來(lái)的閘門(mén)時(shí)間信號(hào)控制， 門(mén)控雙穩(wěn)的輸出接至主門(mén)的

10、另一個(gè)輸入端。這時(shí)主門(mén)的開(kāi)通時(shí)間由閘門(mén)時(shí)間選擇電路送來(lái)的 信號(hào)決定。在主門(mén)開(kāi)通時(shí)間T內(nèi)，對(duì)計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)，設(shè)計(jì)數(shù)值為N,則有N=T/Tx，即f x=N/T=N/KfTs ,其中T為門(mén)控時(shí)間，門(mén)控信號(hào)是晶振f s分頻而來(lái)的，非常準(zhǔn)確；Kf為分頻 器分頻系數(shù)； f s、 Ts 為晶振的頻率和周期。對(duì)同一被測(cè)信號(hào)，如果選擇不同的門(mén)控時(shí)間， 即選擇不同的分頻系數(shù)K，計(jì)數(shù)值N是不同的。為便于讀數(shù)，實(shí)際儀器中的分頻系數(shù)弓都 采用10進(jìn)分頻的辦法。當(dāng)分頻系數(shù)K減小后所得計(jì)數(shù)值N也減少，顯示器上則將小數(shù)點(diǎn) 所在位置自動(dòng)移位。例如fx=1 000 OOOHz、門(mén)控時(shí)間為1s時(shí)，可得N=1 000 000，若7位顯

11、 示器的單位采用kHz，則顯示1000.000kHz；如果門(mén)控時(shí)間改為0.1s，則N=100 000，顯示 1000.00kHz， 7位顯示器的第1 位不顯示，只顯示6位數(shù)字，且小數(shù)點(diǎn)已后移1 位。（二）頻率比測(cè)量通用電子計(jì)數(shù)器還可以用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)待測(cè)信號(hào)頻率的比值。電路連接如圖7-7所示。兩待測(cè)信號(hào)分別加到A、B輸入通道。頻率較低的信號(hào)fB加至B通道，經(jīng)放大、整形 后用來(lái)作門(mén)控雙穩(wěn)的觸發(fā)信號(hào)，頻率較高的信號(hào)fA加至A通道，經(jīng)整形后變成重復(fù)頻率與 fA相等的計(jì)數(shù)脈沖。主門(mén)的開(kāi)通時(shí)間為T(mén)B=1/ fB，在該時(shí)間內(nèi)對(duì)頻率fA的待測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì) 數(shù)，可得N = bN = b =厶 即 TafB為了提高測(cè)

12、量準(zhǔn)確度，還可將頻率較低的 fB 信號(hào)的周期擴(kuò)大，即將該信號(hào)經(jīng)分頻器后再加至門(mén)控雙穩(wěn)。當(dāng)主門(mén)的開(kāi)通時(shí)間增大后，計(jì)數(shù)值隨之增大，但由于可進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)移 位，顯示的比值N不變。nVHUtaIII丨丨I丨I主門(mén)JL主門(mén)JL門(mén)控雙穩(wěn)計(jì)數(shù)顯示電路L控制 邏輯電路圖 7-7 測(cè)頻率比（三）累加計(jì)數(shù) 累加計(jì)數(shù)是指在限定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)輸入的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行累加。測(cè)量原理和測(cè)量頻率是相同的。不過(guò)這時(shí)門(mén)控雙穩(wěn)須改用人工控制。其電路連接如圖7-8所示，待計(jì)數(shù)脈沖經(jīng)A輸 入通道進(jìn)入，這時(shí)計(jì)數(shù)值就是累加數(shù)?？刂?邏輯電路門(mén)控雙穩(wěn)-J I心停止一手動(dòng)控制控制 邏輯電路門(mén)控雙穩(wěn)-J I心停止一手動(dòng)控制圖 7-8 累加計(jì)數(shù)（四）

13、周期測(cè)量測(cè)量周期時(shí)電子計(jì)數(shù)器的電路連接如圖7-9所示。被測(cè)信號(hào)經(jīng) A 輸入通道整形，使其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的矩形波，取出其跳變沿形成脈沖串， 這時(shí)同極性跳變沿脈沖的重復(fù)周期恰好等于被測(cè)信號(hào)周期。利用該脈沖去觸發(fā)門(mén)控雙穩(wěn)，控 制主門(mén)的開(kāi)閉。主門(mén)導(dǎo)通的時(shí)間就正好等于被測(cè)信號(hào)的周期。晶振經(jīng)倍頻（或分頻）后產(chǎn)生 的時(shí)標(biāo)脈沖同時(shí)送至主門(mén)的另一輸入端。在主門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間內(nèi)對(duì)輸入的時(shí)標(biāo)脈沖計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì) 數(shù)的值為N,時(shí)標(biāo)脈沖周期為T(mén)s，則被測(cè)信號(hào)周期Tx為：Tx=NTs。在實(shí)際測(cè)量周期時(shí)，為了減小誤差，常采用多周期測(cè)量，讀取平均周期值。即把被測(cè)信號(hào)的 周期擴(kuò)大l0n倍，再加至門(mén)控雙穩(wěn)，對(duì)計(jì)數(shù)器的讀數(shù)除以10n,即得到平均

14、周期值。被測(cè)信 號(hào)周期擴(kuò)大10n倍，實(shí)際上就是進(jìn)行各級(jí)十分頻（常稱倍乘）。晶體十分nin._!=i-4- rnh-計(jì)數(shù)顯振蕩器頻器王門(mén)示電路1門(mén)控雙穩(wěn)控制 邏輯電路fxA輸入Tx .十分頻器通道圖 7-9 測(cè)量周期的原理方框圖十倍 頻器Kf倍乘率選擇（五）測(cè)量時(shí)間間隔 測(cè)量時(shí)間間隔的原理與測(cè)量周期相同。首先需將被測(cè)信號(hào)整形為脈沖串。 當(dāng)測(cè)量同一脈沖串的兩個(gè)相鄰脈沖間隔時(shí)，電路連接方法與測(cè)量周期電路相同，如圖倍乘率選擇7-9 所示。在形成的脈沖串中，前一個(gè)脈沖可作啟動(dòng)脈沖，控制門(mén)控雙穩(wěn)翻轉(zhuǎn)，后一個(gè)脈沖 則作為停止脈沖，使門(mén)控雙穩(wěn)復(fù)原。門(mén)控雙穩(wěn)翻轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的方波作為控制主門(mén)的門(mén)控信號(hào)。圖 7-10

15、 測(cè)量時(shí)間間隔對(duì)于兩個(gè)脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔測(cè)量，可把信號(hào)分別加到不同的輸入通道，一個(gè)用于 啟動(dòng)門(mén)控雙穩(wěn)，一個(gè)用于使門(mén)控雙穩(wěn)復(fù)原。其電路連接如圖7-10A輸入通道作為啟動(dòng)通 道，B輸入通道則為停止通道。在測(cè)量同一脈沖串兩相鄰脈沖間隔時(shí)，需將A.B兩通道的 輸入端通過(guò)開(kāi)關(guān)并聯(lián)起來(lái);測(cè)量?jī)蓚€(gè)脈沖信號(hào)之間間隔時(shí)則分開(kāi)使用，被測(cè)信號(hào)分別加至A、 B圖 7-10 測(cè)量時(shí)間間隔測(cè)量脈沖寬度時(shí)，儀器按圖7-10連接。當(dāng)測(cè)量正脈沖寬度時(shí)啟動(dòng)通道采用正斜率觸發(fā), 停止通道采用負(fù)斜率觸發(fā)。如測(cè)量負(fù)脈沖寬度計(jì)數(shù)正脈沖的靜止期寬度時(shí)，則與此相反，啟動(dòng)通道采用負(fù)斜率觸發(fā)，停止通道采用正斜率觸發(fā)。輸入信號(hào)后需適當(dāng)調(diào)節(jié)兩通

16、道的觸發(fā)電平 使計(jì)數(shù)器顯示正常。由于脈沖寬度是以 50電平處寬度來(lái)定義的，為使測(cè)量準(zhǔn)確度較高，觸發(fā)電平要設(shè)置 在 50的脈沖幅度以上。（六）自校通用電子計(jì)數(shù)器都有自校功能。所謂自校就是利用晶振本身產(chǎn)生的時(shí)標(biāo)信號(hào)和門(mén)控信 號(hào)，對(duì)電子計(jì)數(shù)器的內(nèi)部功能進(jìn)行自我檢查。自校時(shí)，電子計(jì)數(shù)器的電路連接如圖7-11 所示。送入主門(mén)的脈沖可來(lái)自倍頻器或分頻 器。這時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為：T K TN = f s = K Tnf = K nT 1/nff s sfss式中：n為進(jìn)入主門(mén)的計(jì)數(shù)脈沖頻率，是晶振頻率的倍數(shù)；T為門(mén)控脈沖寬度；Kf為門(mén) 控脈沖的分頻系數(shù)，可根據(jù)“閘門(mén)時(shí)間選擇”開(kāi)關(guān)所指示的周期倍乘率讀出。從上

17、式可知，當(dāng)“閘門(mén)時(shí)間選擇”開(kāi)關(guān)和“時(shí)標(biāo)信號(hào)選擇”開(kāi)關(guān)位置變化時(shí)，K、n會(huì) 變化，但N=Kfn的關(guān)系不變。由于印n都是按10進(jìn)位變化的，當(dāng)開(kāi)關(guān)位置變化時(shí)小數(shù)點(diǎn) 可自動(dòng)移位， N 的指示值為進(jìn)入主門(mén)計(jì)數(shù)的脈沖頻率值。對(duì)于相同閘門(mén)時(shí)間，時(shí)標(biāo)增大10 倍，則N減為1/10；若使用同一時(shí)標(biāo)，閘門(mén)時(shí)間增大10倍，則N也增大10倍，但小數(shù)點(diǎn) 同時(shí)移位，計(jì)數(shù)器的指示值不變。晶體 振蕩器圖 晶體 振蕩器圖 7-11 電子計(jì)數(shù)器自校時(shí)的電路連接三、電子計(jì)數(shù)器的使用電子計(jì)數(shù)器的型號(hào)不少，但是它們的基本使用方法是雷同的；這里以E312A型通用計(jì) 數(shù)器為例，介紹其面板裝置、使用步驟。E312A通用電子計(jì)數(shù)器是采用大規(guī)模

18、集成電路的數(shù)字式儀器，采用LED顯示，具有讀 數(shù)直觀、測(cè)量快速、準(zhǔn)確和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。（一）主要技術(shù)性能頻率測(cè)量范圍為10Hz10MHz,閘門(mén)時(shí)間分10ms、0.1s、1s、10s四種。周期測(cè)量范 圍0.4p s10s。脈沖時(shí)間間隔測(cè)量范圍為0.25p s（107-1） p s。具有A、B兩個(gè)輸入通 道，頻率比測(cè)量時(shí) A 通道輸入頻率范圍為 10Hz10MHz， B 通道輸入頻率范圍為 lHz 2.5MHz。計(jì)數(shù)時(shí)最大計(jì)數(shù)值為（108-1）。A、B兩個(gè)輸入端輸入阻抗相同，輸入電阻三500k Q，輸入電容W30pF。使用8位LED顯示，十進(jìn)制讀數(shù)，單位為kHz，小數(shù)點(diǎn)可自動(dòng)定位。 工作方式有自動(dòng)

19、復(fù)原、人工復(fù)原和保持三種。自動(dòng)復(fù)原為0.2s+測(cè)量時(shí)間，人工復(fù)原需按人 工復(fù)原鍵后測(cè)量才能重新開(kāi)始。在保持位置則顯示的讀數(shù)不變。晶振標(biāo)準(zhǔn)頻率為5MHz,頻 率準(zhǔn)確度土 5X10-8，頻率穩(wěn)定度為1X10-8/日。（二）測(cè)量功能與使用說(shuō)明E312A電子計(jì)數(shù)器的原理方框圖如圖7-12所示，包括A、B兩個(gè)輸入通道、晶振和二 倍頻器、大規(guī)模集成電路5G7226B及電源等幾部分。E312A型通用計(jì)數(shù)器可進(jìn)行自校、頻率、周期、時(shí)間、計(jì)數(shù)、插測(cè)、A/B七種功能的測(cè) 量。插測(cè)檔可作為E312A儀器的功能擴(kuò)展之用。在輸入電路內(nèi)有三態(tài)燈指示電路，用來(lái)檢測(cè)整形器是否工作正常。工作時(shí)指示燈閃亮； 不工作時(shí)則為常亮或常

20、滅。測(cè)量頻率或周期時(shí)的被測(cè)信號(hào)、測(cè)頻率比時(shí)的A信號(hào)（頻率較高信號(hào)）、測(cè)時(shí)間間隔時(shí) 的啟動(dòng)信號(hào)，都由A輸入口輸入；測(cè)頻率比時(shí)的B信號(hào)及測(cè)時(shí)間間隔時(shí)的停止信號(hào)則由B 輸入口輸入。在面板上有斜率選擇器，可根據(jù)需要選擇觸發(fā)信號(hào)的上升沿或下降沿?！坝|發(fā) 電平”旋鈕可連續(xù)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平到最佳值。測(cè)量頻率時(shí)若被測(cè)頻率fx高，可選擇短閘門(mén)時(shí)間，反之，若fx低則應(yīng)選長(zhǎng)閘門(mén)時(shí)間。 測(cè)量周期時(shí)，若周期長(zhǎng)應(yīng)選小倍乘率，否則測(cè)量時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。在面板上設(shè)有分合鍵。用于將A、B兩輸入口的分、合控制。當(dāng)按下“合”鍵時(shí)B輸 入通道的插口被斷開(kāi)，只有A輸入口可輸入信號(hào)，這時(shí)A、B輸入通道在內(nèi)部相連。當(dāng)為 單線輸入、測(cè)量時(shí)間間隔時(shí)需按

21、下此鍵。A、B通道選用相同的斜率觸發(fā)，可用來(lái)測(cè)量被測(cè) 脈沖信號(hào)的重復(fù)周期；選用不同的斜率觸發(fā)，可用來(lái)測(cè)量脈沖寬度或靜止期。合鍵彈出時(shí)， A、 B 則為獨(dú)立的輸入通道。功能選擇和閘門(mén)時(shí)間選擇通過(guò)在輸入端接入不同的掃描位驅(qū)動(dòng)脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)。在面板上按 下某一功能按鍵后，集成電路內(nèi)部則依照該按鍵的要求連接好內(nèi)部電路，使測(cè)量邏輯功能發(fā) 生相應(yīng)變化。（三）前面板各部分的名稱和作用 前面板的布局圖如圖7-13所示。1電源開(kāi)關(guān) 按鍵開(kāi)關(guān)按下為機(jī)內(nèi)電源接通，儀器可正常工作。2復(fù)原鍵 每按一次，產(chǎn)生一次人工復(fù)原信號(hào)。3功能選擇模塊 由一個(gè)三位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)和五個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)所組成，當(dāng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)處于右邊 位置時(shí)，整機(jī)執(zhí)行自珍功能

22、，顯示10MHz鐘頻，位數(shù)隨閘門(mén)時(shí)間不同而不同；撥動(dòng)開(kāi)關(guān)處 于左邊位置時(shí)，將撥動(dòng)前測(cè)得的數(shù)據(jù)保持顯示，一直不變； （撥動(dòng)開(kāi)關(guān)處于上述二位置時(shí)， 五個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)失去作用），當(dāng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)處于中間位置時(shí)，整機(jī)功能由五個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)的位置決 定，五個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)完成六種功能的選擇，“頻率”鍵按下時(shí)，儀器執(zhí)行頻率測(cè)量功能，“周期” 鍵按下時(shí)，儀器進(jìn)行周期測(cè)量，“時(shí)間”鍵按下，儀器進(jìn)行時(shí)間間隔測(cè)量；“計(jì)數(shù)”鍵按下， 儀器進(jìn)行計(jì)數(shù)測(cè)量，“插測(cè)”鍵按下，儀器進(jìn)行功能擴(kuò)展測(cè)量，五個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)之間為互鎖關(guān) 系，五個(gè)鍵中只能按下其中之一，當(dāng)五個(gè)全部彈出時(shí)，儀器進(jìn)行頻率比測(cè)量。4閘門(mén)選擇模塊 由三個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)組成，可選擇四檔閘門(mén)和相

23、應(yīng)的四種倍乘率?！?.1 S （101）”鍵按下時(shí)，儀器選通0.1 S閘門(mén)或10 1倍乘；“1S （102）鍵按下，儀器選 通1 S閘門(mén)或10 2倍乘；“10S （103） ”鍵按下，儀器選通10S閘門(mén)或103倍乘；三個(gè)鍵都彈 出時(shí)，儀器選通10ms閘門(mén)或10倍乘；至于是閘門(mén)還是倍乘，應(yīng)同時(shí)結(jié)合功能選擇而定， 頻率、自校測(cè)量時(shí)，選擇的為閘門(mén)，周期、時(shí)間測(cè)量時(shí)選擇的是倍乘率。(a)主機(jī)邏輯圖A或B (a)主機(jī)邏輯圖A或B 輸入(b)輸入通道方框圖圖 7-12 E312A 通用計(jì)數(shù)器方框圖5閘門(mén)指示 閘門(mén)開(kāi)啟，發(fā)光二極管亮(紅色)。6晶振指示 綠色發(fā)光二極管亮，表示晶體振蕩器電源接通。7.顯示器

24、八位七段LED顯示，小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)定位。 8單位指示 四種單位指示頻率測(cè)量用kHz或Hz (Hz單位供功能擴(kuò)展插件用) 時(shí)間測(cè)量用“s電壓測(cè)量用V （供擴(kuò)展插件用）9A 輸入插座 頻率、周期測(cè)量時(shí)的被測(cè)信號(hào)、時(shí)間間隔測(cè)量時(shí)的啟動(dòng)信號(hào)以及 A/B 測(cè)量時(shí)的A輸入均由此處輸入。B輸入插座 時(shí)間間隔測(cè)量時(shí)的停止信號(hào)，A/B測(cè)量時(shí)的B信號(hào)均由此處輸入。分一合鍵 按下時(shí)為“合”，B輸入通道斷開(kāi)，A、B通道相連，被測(cè)信號(hào)從A輸 入端入口；彈出時(shí)為“分”，A、B為獨(dú)立的通道。輸入信號(hào)衰減鍵 彈出時(shí)，輸入不衰減地進(jìn)入通道，按下時(shí)，輸入信號(hào)衰減為十分 之一后進(jìn)入通道。斜率選擇鍵 選擇輸入波形的上升或下降沿。按下時(shí)，

25、選擇下降沿，彈出時(shí)，選擇 上升沿。觸發(fā)電平調(diào)節(jié)器 由帶開(kāi)關(guān)的推拉電位器組成通過(guò)電位器阻值的調(diào)整完成觸發(fā)電平的調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)電位器可使觸發(fā)電平在-1.5 V +1.5V （不衰減）或15V+15V （衰減時(shí)）之間連續(xù)調(diào)節(jié)，開(kāi)關(guān)推入為AC耦合，拉出為DC 耦合。觸發(fā)電平指示燈 表征觸發(fā)電平的調(diào)節(jié)狀態(tài)，發(fā)光二極管均勻閃表示觸發(fā)電平調(diào)節(jié) 正常，常亮表示觸發(fā)電平偏高，不亮表示觸發(fā)電平偏低。（12）, （13）, （14）, （15）的作用對(duì)于A、B輸入通道作用一樣.內(nèi)插件位置 當(dāng)插入功能擴(kuò)展單元時(shí)就能完成插測(cè)功能的擴(kuò)展作用。（四）測(cè)量前的準(zhǔn)備工作先仔細(xì)檢查市電電壓，確認(rèn)市電電壓在220V 士 10%范圍

26、內(nèi)，方可將電源線插頭插 入本機(jī)后面板上電源插座內(nèi)。檢查后面板“內(nèi)接、外接”選擇開(kāi)關(guān)位置是否正確，當(dāng)采用機(jī)內(nèi)晶振時(shí)，應(yīng)處于“內(nèi) 接”位置。儀器予熱3分鐘能正常工作，予熱2小時(shí)能達(dá)到技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的穩(wěn)定度。（五）自校檢查在使用E312A型通用計(jì)數(shù)器進(jìn)行測(cè)量之前，可對(duì)儀器進(jìn)行“自?！睓n測(cè)量以判斷儀器 工作的正常與否。前面板的三位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥至“自?！蔽恢?，選擇閘門(mén)選擇模塊的不同閘門(mén)，時(shí)標(biāo)信 號(hào)為10MHz，顯示的測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合下表所示的正確值。前面板的三位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥至“自校”位置，選擇閘門(mén)選擇模塊的不同閘門(mén)，時(shí)標(biāo)信號(hào)為10MHz，顯示的測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合下表所示的正確值。閘門(mén)時(shí)間時(shí)標(biāo)信號(hào)10mS0.1S1S

27、10S10MHz10000.010000.0010000.000 0000.0000最低位上允許偶爾出現(xiàn)1_溢出指示單位：全部為kHz10S檔測(cè)量數(shù)據(jù)的左上角光點(diǎn)亮，表示測(cè)量結(jié)果由于顯示位數(shù)的限制而產(chǎn)生了溢出。六）頻率測(cè)量前面板的功能選擇模塊中的三位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置中間位置，意味著下面方塊中的五種功能選 擇起作用，繼而按下“頻率”鍵，表示儀器已進(jìn)入頻率測(cè)量功能。閘門(mén)模塊中的四檔閘門(mén)的 選擇通常可根據(jù)被測(cè)頻率的數(shù)值而定，頻率高時(shí)可選擇取樣率較高的矩閘門(mén)時(shí)間，頻率低時(shí) 一般選長(zhǎng)的閘門(mén)時(shí)間。通道部分的“分一合”鍵彈出，由 A 輸入端送入適當(dāng)幅度（當(dāng)輸入幅度大時(shí)，可通過(guò) 衰減器按鍵予以衰減）的被測(cè)信號(hào)。若被

28、測(cè)信號(hào)為正弦波，則送入后即可正常顯示，若被測(cè) 信號(hào)是脈沖波，三角波，鋸齒波，則需將觸發(fā)電平調(diào)節(jié)推拉電位器拉出，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平，此 時(shí)即可正常顯示被測(cè)信號(hào)的頻率。（七）周期測(cè)量 前面板的功能選擇模塊中的三位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置中間位置，按下“周期”鍵，此時(shí)閘門(mén)選擇 模塊的按鍵為倍乘率的選擇，可根據(jù)被測(cè)周期的長(zhǎng)短來(lái)選擇倍乘率，被測(cè)周期短時(shí)，可選擇 適當(dāng)倍乘以提高測(cè)量精度，被測(cè)周期較長(zhǎng)可選擇“10”鍵直接進(jìn)行測(cè)量，這時(shí)若倍乘率選 得太大就會(huì)等待很長(zhǎng)時(shí)間，才能顯示測(cè)量結(jié)果或超出測(cè)量正常范圍，以至誤認(rèn)為機(jī)器工作不 正常。由于本儀器輸入靈敏度較高，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的信噪比較低時(shí)，一般應(yīng)在輸入端加接低通 濾波器和適當(dāng)選擇倍乘率來(lái)提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。周期測(cè)量時(shí)通道部分的按鍵操作：被測(cè)周期信號(hào)從A輸入端輸入，“分一合”鍵彈出， 選擇“分”的工作狀態(tài)，當(dāng)被測(cè)周期信號(hào)為正弦波，幅度V0.3V,脈沖波幅度V1V （P-P） 時(shí)，將衰減鍵彈出，被測(cè)信號(hào)不經(jīng)衰減直接進(jìn)入A通道。當(dāng)被測(cè)信號(hào)幅度超出上述范圍時(shí)，“衰減”鍵按下，被測(cè)信號(hào)衰減為十分之一后進(jìn)入A通道。當(dāng)被測(cè)信號(hào)為三1Hz的正弦波 時(shí)，可直接顯示測(cè)量結(jié)果。當(dāng)被測(cè)信號(hào)為脈沖波、三角波、鋸齒波或低于1Hz的正弦波時(shí)， 應(yīng)將觸發(fā)電平調(diào)節(jié)電位器拉出，進(jìn)行電平調(diào)節(jié)。電位器旋鈕上的紅點(diǎn)標(biāo)志一般應(yīng)選擇指示在 使觸發(fā)燈閃跳區(qū)間的中心位置為宜。（八）脈沖時(shí)間間隔測(cè)量 前