数字电路课程设计报告(简易电容测试电路)

《数字电路课程设计报告(简易电容测试电路)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津职业技术师范大学汽车与交通学院《电子技术》课程设计报告同组学生姓名（学号）：杨帅（11）杨启瑞（03）陈敏（18）班级：汽电1001班任务分工：电路设计与仿真：杨帅杨启瑞陈敏电路焊接：杨帅杨启瑞陈敏电路调试：杨帅杨启瑞陈敏设计时间：2012年12月31日——2013年1月9日指导教师：冯勇鑫17目录课程设计任务书3第一周题目：简易电容测试电路一、题目：简易电容测试电路4二、方案论证选择4三、原理设计（或基本原理）4四、方案实现与测试（或调试）4五、单元电路设计及说明5六、总体电路图7七、调试过程及测试结果7八、主要原件清单8九、课程设计总结8十、参考文献8个人总结917电子技术课程设计

2、任务书汽车与交通学院汽电1001班学生杨帅杨启瑞陈敏课程设计课题：简易电容测试电路一、课程设计工作日自2012年12月31日至2013年1月9日二、同组学生：杨帅（11）杨启瑞（03）陈敏（18）三、课程设计任务要求：（三选一，抽签）1、简易频率计能够测试10-99Hz方波信号（幅度为3-5V）的频率；要求测量值以2位8421BCD码形式输出；系统有复位键。2、简易电容测试电路能够测0.01µF—99µF范围内的电容值，且可以换档操作。用两个数码管作为显示元件，测试时，测试电容接至测试端自动显示出被测电容值，且响应时间不超过2秒。3、红外线数字转速表采用红外发光二极管、光敏三极管作为速度检

3、测、转换装置，给出测量脉冲。两位数码管显示转速，每次测量后要有锁存和清零的功能。设置超速和低速的指示。四、设计报告内容要求：（每组1份）1、题目6、总体电路图2、主要技术指标7、调试过程及测试结果3、方案论证及选择8、主要元件清单4、系统组成框图9、总结5、单元电路设计及说明10、参考文献指导教师：冯勇鑫教研室主任：17设计题目：设计简易电容测试电路一、题目:简易电容测试电路要求：能够测0.01微法—99微法范围内的电容值，且可以换档操作。用两个数码管作为显示原件。测试时，测试电容接至测试端自动显示出被测电容值，且响应时间不超过2秒。二、主要技术指标：（1）设计制作一个具有数字显示功能的电

4、容测量仪。（2）测量电容范围为0.01μF~99μF。（3）设计电容数字测量仪的电路图。（4）组装、调试电容数字测量仪单元电路和整机系统。三、方案论证及选择（电路仿真部分）：一、方案论证选择数字式电容测量仪的方案分析方案:电容、电阻和施密特触发器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。当C上充得的电压Vc=Vt+时，施密特触发器翻转，Vo变成低电平，Vc又通过R放电，Vc下降，当Vc=Vt-时施密特触发器又翻转，输出Vo又变成高电平。如此往复振荡产生一系列时间脉宽送入单片进行中央处理，最后送出显示信号通过LED显示。本系统

5、设计主要采用555集成定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器等电路把被测电容的电容量转换成电压量，再把电压量通过译码器把电压量转换成数字量并显示，从而实现电容测量。二、原理设计系统组成框图：它由测试电路和显示电路两部分组成。在测试电路中，第一个555定时器做多谐振电路，它通过电容配合电阻冲放电产生一系方波脉冲。第二个555定时器组成单稳态触发器，它利用被测电容Cx的充放电过程去调制一个频率和占空比均固定的脉冲波形，使其占空比q与C成正比，显然经过衰减电路取出合适的脉宽的直流电压Vo。然后通过七段锁存译码驱动器CD4511译码和驱动电路从LED显示器上读出电容。译码数码管显示单稳态电路多谐振荡器

6、提供合适的基准电压17电容数字测量仪基本原理:在单稳态电路中，当它输出的的脉冲幅度一定时，其输出脉冲电压的平均值只与脉冲的频率或脉宽成正比。如果将单稳态电路CP端输入的触发脉冲的频率固定，那么输出脉冲电压打的平均值就只与脉冲的宽度成正比了。电容测量的基本原理是：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。电容数字测量仪可由多种方法设计。如由555集成定时器构成单稳态触发器、多谐振荡器等电路闸门电路：NE555构成的单稳态电路（触发时间为一秒）上图是人工启动单稳，定时电阻定时电容位置分别为图中的Rt和Ct，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”。以下为

7、555芯片内部电路图以及单稳态电路工作波形（图中电容C即为测试电容Cx）当忽略T的饱和压降，则Vc从零电平上升到2Vcc/3的时间，即为输出电压V0的脉宽Tw这种电路产生的脉宽可以从几个微秒到数分钟，从式(1)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的宽度可以求出电容的大小。把单稳态触发器的输出电压V17o取平均值，由于电容量的不同，Tw的宽度也不同，则Vo的平均值也不同，由Vo的平均值大小也就可以