数字电路课程设计方案报告简易数字电容检测测验仪+原创

《数字电路课程设计方案报告简易数字电容检测测验仪+原创》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数电课程设计报告题目简易数字式电容测试仪简易数字电容C测量仪前言电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏

2、特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F）=1000000微法（μF）1微法（μF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。电容器在电子线路中得到广泛的应用，它的容量大小对电路的性能有重要的影响，本课题就是用数字显示方式对电容进行测量。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。本设计报告共分三章。第一章介绍系统设计；第二章介绍主要电路及其分

3、析；第三章为总结部分。摘要：由于单稳态触发器的输出脉宽tW与电容C成正比，把电容C转换成宽度为tW的矩形脉冲，然后将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，并送锁存--译码--显示系统就可以得到电容量的数据。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。关键词：闸门信号标准频率脉冲目录第一章系统设计2一、设计目的2二、设计内容要求2三、设计技术指标2四、方案比较2五、方案论证31、总体思路32、设计方案3第二章主要电路设计与说明4一、芯片简介41、555定时器42、单稳态触发器7412143、4位二进制加法计数器4716154、4位集成寄存器74LSl75芯片65、

4、七段译码器74LS47-BCD芯片7二、总电路图及分析71、总图72、参数选择及仪表调试93、产品使用说明94、以测待测电容Cx的电容量为例说明电路工作过程及测容原理9三、各单元电路的设计与分析91、基准脉冲发生器92、启动脉冲发生器103、Cx转化为Tw宽度的矩形脉冲104、计数器105、寄存—译码—显示系统10第三章总结11参考文献11附录11附录1元器件清单11附录2用集成元件代分立元件电路12评语13第一章系统设计一、设计目的1掌握电容数字测量仪的设计、组装与调试方法。2熟悉相应的中大规模集成电路的使用方法，并掌握其工作原理。二、设计内容要

5、求1设计电容数字测量仪电路。2组装、调试电容数字测量仪单元电路和整机系统。3画出电容数字测量仪的电路图，写出设计报告。三、设计技术指标1测量电容容量范围为100pF~100μF。2应设计3个以上的测量量程。3用四位数码管显示测量结果。4用红、绿色发光二极管表示单位。四、方案比较目前，测量电子元件集中参数R、L、C的仪表种类较多，方法也各不相同，这些方法都有其优缺点。方案一：像测量R一样，测量电容C的最典型的方法是电桥法，如图1所示。只是电容C要用交流电桥测量。电桥的平衡条件为彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。图1通过调节阻抗Z1、Z2使电桥平衡，这时电表读数为

6、零。根据平衡条件以及一些已知的电路参数就可以求出被测参数。用这种测量方法，参数的值还可以通过联立方程求解，调节电阻值一般只能手动，电桥的平衡判别亦难用简单电路实现。这样，电桥法不易实现自动测量。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。方案二：把电容量通过电路转换成电压量，然后把电压量经模数转换器转换成数字量进行显示。可由555集成定时器构成单稳态触发器、多谐振荡器等电路，当稳态触发器输出电压的脉宽为：tw=RCln3≈1.1RC。从式可以看到，当R固定时，改变电容C则输出脉宽tW跟着改变，由tW的宽度就可求出电容的大小。把单稳态触发器的输出电压V0取平均值，由于电容

7、量的不同，tW的宽度也不同，则V0的平均值也不同，由V0的平均值大小可得到电容C的大小。如果把平均值送到位A/D转换器，经显示器显示的数据就是电容量的大小。但是我们对A/D转换器的掌握程度还不够充分设计有一些困难。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。方案三：用阻抗法测R、L、C有两种实现方法：用恒流源供电，然后测元件电压；用恒压源供电，然后测元件电流。由于很难实现理想的恒流源和恒压源，所以它们适用的测量范围很窄。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。方案四：万用（Q）表是用谐振法来测量C值如图2。它可以在工作频率上进行测量，使测量的条件更接近使用情况。但是，这种测量方法要求频率

8、连续可调，直至谐振。因此它对振荡器的要求较高，另外，和电桥法一样，调节和平衡判别很难实现智能化。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。图2