本文介绍一种性能好、价格低廉的多功能100MHz数字频率计，其主要技术指标是：
1．测频： 1MHz档±1Hz，10MHz档±10Hz，100MHz档±100Hz；
2．测脉宽：正脉宽1μs～3s，负脉宽1μs～3s；
3．测周期：1μs～3s;
4．计数：0～1999999；
5．时标输出：1μs、1ms、1s;
6．输入阻抗；1MΩ（1kHz）;
7．输入信号幅度：0.7～50V；
8．电源：22V～±15％，耗电≤5W。
电路原理简介
电路原理如图1。该机采用10MHz晶振时基，经74LS390七级分频后，分别得到1MHz、1kHz、1Hz三个标准频率作1μs、1ms、1s时标，以上三个时标主要用于测脉宽和周期，同时又通过插座XS2输出作标准信号源。1Hz信号还是测量主控电路CD4017－2的时基。
74S08和CD4017－1、CD4017－2及S1～S4等组成测量主控电路。为了便于电路分析，把该部分电路单独绘出来，见图2。CD4017－2作测量时序分配，每输入5个1Hz脉冲完成一次测量显示。输入第1个脉冲时，Y\(_{0}\)端输出高电平，对CD4017－1和计数显示电路复位（清零）。输入第2个脉冲时，Y1端输出高电平，作为测量闸门信号。输入第3～5个脉冲时，CD4017－2的Y\(_{2}\)～Y4端输出高电平，这3秒钟时间为测量显示时间。输入第6个脉冲时，CD4017－2复位，Y\(_{0}\)端输出高电平，开始进行下一次测量。下面分别介绍一下测频、测脉宽、测周期、计数的工作过程。
测频：开关S2、S4置在“频率”位。被测信号通过S2B、A1、A2加到A3输入端，闸门信号通过S4A加到A3的另一输入端，在闸门信号高电平期间将A3门打开，被测信号通过A3加到计数显示电路输入端，此时闸门开启时间为1秒。
测脉宽：开关S2置向“脉宽”位，S4置在“时标”位。被测信号一路经S2B、A1加到A2输入端，另一路加到CD4017－1输入端，CD4017－1的作用是在1秒钟闸门开启时间内，取出被测信号一个周期，经S2A加到A2的另一输入端，两信号“相与”后，输出一个脉宽信号作为闸门信号加到A3的输入端，时标信号通过S4、S3也加到A3的另一输入端，在A2输出高电平时，A3输出正比于被测信号脉宽的时标信号。
测周期：开关S2置向“周期”位，S4仍置在“时标”位。其工作原理与测脉定相近，不同点就是仅用CD4017－1取出的1个周期信号作为闸门信号。
计数：开关S2置在“频率”位，S4先置在“频率”位，待计数显示电路复位（清零）后，再置向“计数”位。此时若有信号输入，经S2B、A1、A2、A3加到计数显示电路输入端。
图1中，两只高频三极管9018和74504等组成被测信号放大整形电路，把输入的正弦波、三角波信号变成方波信号。分频器74S196最高工作频率为100MHz，因此该频率计测频最高值为 100 MHz。六只74LS247和74LS390、一只NE555、七只数码管组成六位半计数显示电路，由于该部分电路比较简单，故不详细介绍了。
制作与调试
该频率计分设三块印制电路板，即输入放大整形印板、主控电路印板和显示印板。主控电路印板和显示印板之间采用直角焊接，不需用连接线。为了使两块印板焊在一起后更牢固，在印板两边装上直角固定支架，用螺丝将其固定牢。有100MHz信号通过的引线最好用高频屏蔽线。
电路安装完毕要反复检查几遍，看集成电路的引脚V\(_{DD}\)与VSS有没有装反，整流二极管正负极方向对否。检查确认无误后可加电调试。将开关S1置在“校”位，S2、S4置在“频率”位，S5置在“1MHz”位，频率计应显示“1000000”，这说明电路工作基本正常。如无显示或显示不是此数，说明电路还存在故障，应排除故障后再加电调试。
该频率计有三种校准方法：（1）用一台标准10MHz频率计，测量本机10MHz晶振频率，如测得的频率不是10MHz，应微调与晶体串联的可变电容修正。（2）测量已知高精度信号频率，如测量已知的晶振频率等，若测得值与已知值不相同，应通过微调可变电容修正。（3）把本机置于计数状态，并把时标输出的1Hz信号加到信号输入端，看1小时时间里本机所计的数是否是“3600”，如不是此值应微调可变电容修正。
该频率计只要测频校准后，测脉宽、测周期和计数不需另调试和校准。本机正常工作电流约400mA，长时间使用时，三端稳压器7805会发热，因此要装上一块40×30×2毫米散热片。（郭承源 潘雷）