数电课设电容测试仪

《数电课设电容测试仪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书目录摘要11.绪论21.1设计的目的和意义22.设计方案及论证32.1设计方案32.2方案论证53.单元电路设计、参数计算53.2矩形脉冲产生模块63.3计数器模块73.4锁存—译码—显示模块84.系统原理综述105.芯片介绍115.1555定时器115.274ls390计数器115.374ls273锁存器125.4CD4511译码器136.实物展示147.心得与体会16参考文献17附录一18附录二1919武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书摘要设计共有三

2、大组成部分：一是方案比较，概括讲解了不同测量电路的设计思想和优缺点；二是所采取方案各单元所用器件的性能和在电路中的功能，以及仿真结果。使用了两个555，一个用来产生单脉冲，一个是多谐振荡，能产生多谐振荡的555电路，输入到74LS160计数器，74LS160计数后，计数结果送至74LS73进行锁存，经CD4511译码后最后通过数码显示管显示出来，数码管显示的数字即为电容值。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

3、存--译码--显示系统就可以得到电容量的数据。在报告中给出了原理图的仿真和实物的焊接图，实际调试的测量图也给与展示。关键词：闸门信号标准频率脉冲19武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书1.绪论数电课程设计是作为数字电子技术基础的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字电子线路设计和调试的方法，增加模拟电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术后，应安排课程设计教学实践项目，其目的是使学生更好地巩固和加深对专业

4、基础知识的理解，学会设计中、小型电子线路的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。1.1设计的目的和意义1.1.1设计目的1、根据给出的技术和指标，设计电容测试仪。2、掌握电容数字测量仪的设计、组装与调试方法。3、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。4、增强对课本理论知识的理解，并提升到时间制作当中，学以致用。1.1.2设计意义1、很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元

5、件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。固定电容的容量可直接从标称容量上读出，而可调电容的容量则不确定，因此，设计一个简易电容测试仪作为测量工具是有必要的。2、如果本次课程设计可以成功，不仅可以使我们更好地理解调频无线话筒的原理，也会增加我们探索无线电的兴趣。如果设计不成功或达不到要求，本次课程设计也会使我们明白实践与理论的结合需要多加练习，从而认识到自己的不足，在以后的学习中加强实践。总之，这次课程设计会帮我们提高很多。19武汉理工大学《数字电子技术基础》课

6、程设计说明书2.设计方案及论证2.1设计方案2.1.1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。电桥的平衡条件为图2.1.1原理图通过调节阻抗Z1、Z2使电桥平衡，这时电表读数为零。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。2.1.2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。

7、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。2.1.3方案三标准频率比较法。很多仪表都是把较难测量的物理量转变成精度较高且较容易测量的物理量。在此基础

8、上，把电容C转换成频率信号f,转换的原理是555振荡器的振19武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书荡周期T=0.7(Ra+2Rb)C,周期T与电容的电容量C成正比，通过闸门控制电路控制计数器，对闸门内的脉冲进行计数，并由LED数码管显示出电容量。其原理框图如图2.1.3。图2.1.3原理框图2.1.4方案四标准频率的产生，用555多谐振荡器产生一定周期的矩形脉冲作为计数器的C