2 硬件电路设计

2.1 系统顶层电路设计

系统顶层框图如图2所示。被测信号首先经过放大整形电路限幅、放大、整形后转化成能被计数器有效识别的脉冲信号，再输入CPLD进行测试。单片机对整个测试系统进行控制，包括对键盘信号的读入与处理，对CPLD测量过程的控制、测量结果数据的处理，最后将测量结果送LED显示输出。显示电路采用LED动态显示方式。电源部分采用220V交流电经变压、滤波、稳压后得到5V电压供整个系统使用。单片机由外接12MHz标准晶振提供时钟电路。

系统顶层框图

2.2 放大与整形电路的设计

放大与整形电路的作用是使被测信号成为脉冲信号，以便能被计数器有效识别。放大电路采用一般的运算放大电路，波形整形可采用施密特触发器。由于输入的信号幅度不定，很难确定放大器的放大倍数，并且施密特触发器要求输入电平很高，所以放大器的放大倍数要随输入信号幅度随时调整，因此采用一般的方案不能实现。为了解决这个问题，我们采用运放构成过零比较器来实现，这时只要待测信号电压达到20mV(由运放参数决定)以上，即可将输入方波、三角波、正弦波或锯齿波整形成能被计数器识别的矩形脉冲信号。

放大整形电路如图3所示，R1是输入耦合电阻，R2是两个稳压管的限流电阻，D1和D2是4.3v稳压管，经放大整形后输出矩形波，其幅度是±5V。经Proteus仿真得到的输入、