2015全国大学生电子设计大赛F题：高精度数字频率计与FPGA技术

该设计报告详细介绍了2015年全国大学生电子设计竞赛F题一等奖作品——一款高性能数字频率计的设计过程。该频率计以FPGA作为核心处理器，采用了先进的技术来实现超高精度测量。主要亮点包括： 1. 自动增益控制（AGC）：设计中采用了VCA810压控运算放大器的AGC电路，能够自动调整放大器的增益，确保不同频率、幅度的待测信号在进入后级滞回比较器之前都被放大到相近的幅度，并超过其窗口电压，有效地解决了信号电压变化大和频率范围广泛的问题。 2. 等精度测量法：设计采用1秒的闸门时间进行频率测量，这种方法确保了闸门时间和待测信号同步，避免了计数过程中可能出现的±1个字的误差，显著提高了系统的测量精度。 3. 系统方案：设计者对宽带通道放大器、正弦波整形电路、主控电路和参数测量方案进行了深入的比较和选择，最终选择了既能满足基本需求又能实现高性能的AGC方案。尽管OPA690具有高速特性，但单一增益不足以应对全部要求，因此VCA810 AGC的动态增益调整更为合适。 4. 电路设计：报告详细阐述了宽带通道放大器和正弦波整形电路的原理和设计，强调了电路布局的优化和误差控制的重要性。 5. 软件设计：虽然报告中未提及完整的软件设计，但可以推测软件部分可能包括信号处理算法、数据采集以及用户界面等，以配合硬件实现精确的频率测量。 6. 测试方案与结果：设计者给出了详尽的测试计划，包括使用特定的测试仪器，如频率测试、时间间隔测量和占空比测量，以验证设计的性能。测试结果显示，该频率计在基本和发挥部分指标上均表现出色，部分指标甚至超过了比赛的要求。 7. 总结：整个设计展现了参赛团队对高频信号处理和精密测量技术的深入理解和实践，是一次成功的电子设计竞赛作品。 这份报告不仅提供了设计思路和技术实现，也体现了参赛者在实际工程中的创新能力和问题解决能力。对于学习和研究数字频率计或者相关领域的学生来说，这是一份极具参考价值的资料。