数字电容测试仪56370

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1、武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目:数字电容测试仪初始条件：NE55574LS9074LS4774LS0074LS273LED数码管要求完成的主要任务:1．设计一个能测量电容范围在1μF~100μF之间的电容测试仪。2．用数码管显示。3．测量精度要求为±10%（准确值以万用表的测量值为准）。时间安排：序号阶段内容所需时间1选题、原理方案设计2天2电路原理图、电路的仿真、实物制作3天3撰写报告1天4答辩1天合计7天指导教师签名：2012年

2、7月6日系主任（或责任教师）签名：2012年7月6日武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计目录摘要IAbstactI1引言12设计方案22.1设计方案论证与选择22.2设计思路22.3设计框图33单元电路的设计43.1波形产生电路的设计43.1.1由555定时器搭建多谐振荡器43.1.2由555定时器搭建单稳态触发器53.2计数加锁存电路的设计63.3显示电路的设计74总体电路图及仿真结果84.1总体电路图84.2仿真结果85测量结果记录9附件10附件1：元件清单10附件2：实物图11武汉理工大学《数字电子技

3、术基础》课程设计摘要数字电容测量仪是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。现在常用的测量方法是电容表法和充放电法。本设计使用两个555定时器，其中一个555定时器搭建为多谐振荡器，通过电容充放电产生固定周期的脉波，作为计数波；同时另一个555定时器搭建成单稳态触发器电路，多谐输出作为单稳输入，输出外加反相器作为控制脉波；在固定周期内采用7490对计数波计数，并使用74273锁存数据，将数据在LED上显示出来。关键词：555定时器多谐振荡器单稳态触发器锁存器AbstactDigitalCap

4、acitorTesterisanessentialmeasuringinstrumentinthefieldofscientificresearchandproductionlikecomputer,communicationequipment,audiovideoandsoon.Nowadays,thefrequently-usedmeasuringmethodincludescapacitancemetreandcharging-discharging.Thisdesignusestwo555timer.O

5、neformsmultivibratorandproducesthepulseofthefixedperiodthoughthecharginganddischargingofacapacitorascountingwave.Theotherformsmonostabletrigger,whoseinputistheoutputofthemultivibrator,ascontrollingwavethoughaninverter.7490countsthenumberofwave,then74273saves

6、thedataandsentsittotheleddisplay.Keywords:555-timermultivibratormonostabletriggerlatchI武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计1引言电容元件广泛应用于各种电子产品和电路中，具有十分广泛的应用。电容的容值参数是设计中应考虑的重要参数。常见的电容分为有极电容和无极电容。电容的容值与电容的直对面积、形状、电解质等有关系。目前的电容体积小，用常规方法难以精确测出。为解决该问题。我们设计了简易数字式电容测试仪。该设计将电容的测量转化为

7、频带宽度的测量，具有便携、易操作、高精度等特点。限于作者水平，本文难免出现缺陷和错误，我们热忱欢迎广大读者朋友提出宝贵意见和建议。1武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计2设计方案2.1设计方案论证与选择方案一容抗法测量电容电路其设计思想是首先利用一定频率（例为400Hz）的正弦波信号将被测量电容量Cx变成容抗Xc，然后进行C/VCA转换，把Xc转换成交流信号电压，再经过AC/DC转换期取出平均值电压V0，送至31/2位或41/2位A/D转换器。由于平均值电压V0∝Cx，只要适当调节电路参数，即可直读电容量。

8、优缺点：容抗法测电容的优点是能自动调零，缩短了测量时间。但精度不高，分立元件太多。方案二利用充放电法测量电容其设计思想是利用对被测电容进行冲放电，将脉波输入计数器通过计数，最后送出正确的显示信号给显示电路。其原理流程方框图1如下：由555构成一个多谐振荡器。在电源刚接通时，电容C上的电压为0，多谐振荡器输出Vo为高电平，Vo通过R对电容C充电。由555构成的单稳态触发器外加一反向器作为