电容测量电路的设计

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1、辽宁工业大学模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：电容测量电路的设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.7.1—2013.7.12课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室学号学生姓名专业班级课程设计题目电容测量电路的设计课程设计（论文）任务设计任务：1.设计一种电容测量电路，能用于测量电容量并电容判断的好坏。2.设计本测试仪所需的直流稳压电源。功能要求：1.设计中应含有信号产生电路。2.电路具有判断电容功能好坏的功能。设计要求：1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开

2、思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2.确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3.设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算摘要电容测量电路是以集成运放为核心器件可将其分解为四个部分。

3、可分为解为直流稳压电源电路，文氏电桥电路，电容测量电路和差分电路。起始设计思想是:输入220V，50Hz的正弦波信号，通过直流稳压电源输出2—6v的直流电，再通过文氏桥振荡电路产生正弦波电压，经过差分电路作为缓冲电路，作用于被测电容。在直流稳压电源的作用下，由文氏电路产生信号，使电容测量电路和差分电路工作，可测量电容量并比较大小。本设计运放主要采用LM324，通过Multisim仿真软件绘制原理图并进行仿真实验。关键词：电容；稳压电源；文氏电桥电路；差分电路。目录第1章电容测量电路设计方案论证11.1电容测量电路设计的意义11.2电容测量电路设计的

4、要求和技术指标11.2.1设计要求11.2.2技术指标11.3电容测量电路的总体设计方案21.3.1方案论证21.3.2总体设计方案框图及分析3第2章电容测量电路各单元电路设计42.1直流稳压电源设计42.2信号产生电路设计52.3电容测量电路设计6第3章电容测量电路整体电路设计83.1整体电路图及工作原理83.2参数的计算选择83.3电路仿真结果93.3.1直流稳压电源仿真结果93.3.2信号产生电路仿真结果10第4章设计总结11参考文献12附录I总体电路图13附录II元器件清单14第一章电容测量电路设计方案论证1.1电容测量电路设计的意义目前，

5、随着电子工业的发展，电子元器件急剧增加，电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来，在应用中我们常常要测定电容的大小。在电子产品的生产和维修中，电容测量这一环节至关重要，一个好的电子产品应具备一定规格年限的使用寿命。因此在生产这一环节中，对其产品的检测至关重要，而检测电子产品是否符合出产要求的关键在于检测其内部核心的电路，电路的好坏决定了电子产品的好与坏，而电容在基本的电子产品的集成电路部分有着其不可替代的作用。同样，在维修人员在对电子产品的维修中，电路的检测是最基本的，有时需要检测电路中各个部件是否工作正常，电容器是否工作正常。因此，设计可靠，安全，便捷

6、的电容测仪具有极大的现实必要性。1.2电容测量电路设计的要求和技术指标1.2.1设计要求1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2.确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3.设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。1.2.2技术

7、指标1.能用于测量电容量并电容判断的好坏。2.设计本测试仪所需的直流稳压电源。3.设计中应含有信号产生电路。4.电路具有判断电容功能好坏的功能。1.1电容测量电路的总体设计方案1.1.1方案论证方案一：直接根据充放电时间判断电容值这种电容测量方法主要采用了电容的充放电特性,放电常数,通过测量与被测电容相关电路的充放电时间来确定电容值。一般情况下，可设计电路使（T为振荡周期或触发时间；A为电路常数，与电路参数有关）。这种方法中应用了555定时器组成的单稳态触发器，在秒脉冲的作用下产生触发脉冲，来控制门电路实现计数，从而确定脉冲时间，通过设计合理的电路

8、参数，使计数值与被测电容相对应。其原理框图如图1.1所示。显示反向器译码器单稳态触发器锁存器窄脉冲触发器计数器秒脉冲发生器