[实用新型]一种基于FPGA的数字频率计

说明书

本实用新型一种基于FPGA的数字频率计，包括AGC宽带通道放大电路、信号整形电路、测频电路、数据处理和显示电路、电源电路构成。其中测频电路中包括等精度测频电路、时间间隔测量电路、脉冲占空比测量电路。被测信号从AGC宽带通道放大电路输入，AGC宽带通道放大电路输出端连接信号整形电路输入端，信号整形电路输出端连接测频电路输入端，测频电路输出端连接数据处理和显示电路输入端，电源电路和AGC宽带通道放大电路、信号整形电路相连。本实用新型采用以上技术方案，可以用于测量正弦波频率、方波脉冲信号占空比、方波信号时间间隔。

技术领域

本实用新型涉及一种数字频率计，更具体的说，涉及一种基于FPGA的数字频率计。

背景技术

频率是电信号的重要参数，测量信号频率在工程中有重要的意义。频率测量方法一般有模拟和数字两种方法，传统依靠模拟器件的方法，测量系统复杂、需专用器件、硬件成本高而且精度不高。随着科技的进步，高频信号应用越来越普遍，简单的数字频率计已经不能满足测量频率的需要，追求测量更高的频率、更准的精度、更广的测量范围已经成为数字频率计的发展要求。随着集成电路的发展，利用大规模集成电路来完成各种高速，高精度电子仪器的设计，已经成为一种趋势。FPGA具有高速处理能力，核心频率可达上百兆，同时它还拥有丰富的IO资源和大量的软核，可以方便进行二次开发。FPGA最显著的特点是内部程序并行运行，处理数据的功能更强。因此，研究采用FPGA来实现数字高频频率计的设计，并将其应用于高频信号的频率测量中，具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于FPGA的数字频率计，采用等精度测频法，可以测量0.1Hz～113MHz，电压有效值范围10mV～1V的正弦波，测量误差为10^-7；可以测量1Hz～5MHz，电压峰峰值50mV～1V，脉冲信号占空比的范围5％～95％的方波脉冲信号占空比，相对误差为10^-2；可以测量100Hz～1MHz，电压峰峰值50mV～1V，时间间隔的范围0.1us～10ms的方波信号时间间隔。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的的技术方案为：

一种基于FPGA的数字频率计，包括AGC宽带通道放大电路、信号整形电路、测频电路、数据处理和显示电路、电源电路，其中测频电路中包括等精度测频电路、时间间隔测量电路、脉冲占空比测量电路，被测信号从AGC宽带通道放大电路输入，AGC宽带通道放大电路输出端连接信号整形电路输入端，信号整形电路输出端连接测频电路输入端，测频电路输出端连接数据处理和显示电路输入端，电源电路和AGC宽带通道放大电路、信号整形电路相连。

优选地，所述AGC宽带通道放大电路采用VCA820作为线性放大器芯片。

优选地，所述AGC宽带通道放大电路采用OPA820作为电压反馈型放大器芯片。

优选地，所述AGC宽带通道放大电路采用OPA690作为同相比例运算放大器芯片。

优选地，所述信号整形电路采用迟滞比较器TLV3502。

优选地，所述测频电路采用ALTEAR Cyclone I EP1C6Q240C8N FPGA实现。

优选地，所述数据处理电路采用80C51IP核。

优选地，所述显示电路采用LCD12864显示屏。

优选地，所述电源电路采用线性稳压电源。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：测量范围大，测量精度高，具有多种功能，可以进行频率、时间间隔、脉冲占空比的测量，可以广泛应用在对测量精度要求高的场合。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；