设计实验-电容c的测量

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1、实  验  报  告       实验名称：   电容C的测量学生姓名： 卢春雨学号：        1228403018专业：       12传感电容C的测量一、实验目的设计一个能够测量电容器件参数的测量电路，该测量电路应具有如下功能：1.电容C测量仪的量程范围为1nF~1μF.2.电容C测量仪的量程范围为10pF~1000μF.二、实验器件和仪器1.555定时器一个。2.30KΩ电阻2个，1KΩ电阻一个。3.电容10nF一个，待测电容100nF一个。4.VDD5V一台直流源5.示波器一台三、实验设计图1.555组成多谐振荡器由555定时器和外接元件R1、R2、C构

2、成多谐振荡器，触发tri脚与阈值thr脚直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C2充电，以及C2通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。 当Uc因电源接通对C充电而上升到2/3Ucc时，比较器A1输出为低电平，使R-S触发器输出置0，T导通，电容C通过T放电；当Uc因电容放电而减小到略低于1/3Ucc时，比较器A2输出为低电平，使R-S触发器输出置1，T截止，电容C继续充电直到Uc略高于2/3Ucc时，触发器又翻转到0，从而完成一个周期振

3、荡。电容C2充电时间：T1=(R1+R2)Cln((VCC-VT-)/(VCC-VT+))=(R1+R2)Cln2电容C2放电时间：T2=R2Cln((0-VT-)/(0-VT+))=R2Cln2电路的振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2f=1/T即可通过观察示波器的周期即可得出待测电容C的值。四、实验仿真图及、实验图及实验分析实物仿真图（C1为待测电容）仿真实验波形图由于选取电阻原因导致仿真波形图中的方波不好看，没有33KΩ电阻出的波形图好看，但是可以看出周期T=6.25ms，则可推算出待测C1=100.187nF，误差较小。电路板波形图上图为实际电路板测出的波形图

4、，可以看到T=6.28ms，则可以推算出待测电容C=100.668nF，测量误差也较小。五、实验结果分析及实验收获可以看出选择不同的R1与R2，可以测出不同的待测电容C的范围，即改变电阻的大小就可以改变改电路的电容测量的量程范围，选择适当的电阻值可以减小测量的误差。