【正文】 ............................................11 電源單元電路設(shè)計 ................................................................................. 12 正電源電路設(shè)計 ........................................................................... 12 負(fù)電源電路設(shè)計 ........................................................................... 12 第 3 章 調(diào)試要點及測試方法 .............................................................................. 14 調(diào)試要點及測試方法 ............................................................................. 14 故障及排除 ............................................................................................. 14 第 4 章 設(shè)計總結(jié) ................................................................................................ 15 設(shè)計總結(jié) ................................................................................................. 15 設(shè)計心得 ................................................................................................. 15 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 16 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 1 章 前言 數(shù)字電壓表的特點及發(fā)展趨勢 數(shù)字電壓表的特點 數(shù)字電壓表 (DVM )是將被測的電 壓模擬量自動轉(zhuǎn)換成開關(guān)量，然后進(jìn)行數(shù)字編碼、譯碼，以數(shù)字形式顯示出來的一種電測儀表，它具有如下主要特點 : (1)準(zhǔn)確度高 :目前可達(dá)到 10^6 數(shù)量級，因此用它代替直讀儀表，可大大提高測量精度。 (2)靈敏度高 :一般可做到 10 微伏至 1 微伏，目前已有 10^9 伏數(shù)量級的儀表。 (3)輸入阻抗高 :一般可達(dá) 1000 兆歐以上，而且工作時零電流很小，一般可達(dá) 10^10 安。 (4)測量速度快 :采樣速度一般每秒種為幾十次到上萬次，甚至可達(dá)百萬次。 (5)讀數(shù)準(zhǔn)確 :因是數(shù)字顯示，所以讀數(shù)準(zhǔn)確，可以消除人為的讀數(shù)誤差。 (6)使用方便用途廣 :開機(jī)預(yù)熱預(yù)調(diào)后即可使用，可配接打印機(jī)自動記數(shù) .還可配接相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器，用來測量交流電壓、直流電流、電阻和溫度等參量。 數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢 目前 ,數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,轉(zhuǎn)換的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度 ,因而 ,以后數(shù)字電壓表的發(fā)展就著眼在高精度和低成本這兩個方面。 A/D 轉(zhuǎn)換器分成四種 計數(shù)式 A/D 轉(zhuǎn)換器、雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器和并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器。 最常用的是雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器和逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,其中雙積分式A/D 轉(zhuǎn) 換器的主要優(yōu)點是轉(zhuǎn)換精度高 ,抗干擾性能好 ,價格便宜。但是其轉(zhuǎn)換速度慢 ,因此 ,這種轉(zhuǎn)換器主要用于速度要求不高的場合。而逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快 ,但精度相對較差。因此未來的 A/D 轉(zhuǎn)換器將兼顧精度和速度 ,成本也會隨著集成電路的發(fā)展而降低。 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 設(shè)計要求及方案選擇 設(shè)計要求 (1).測量范圍： ～ +。 (2).測量范圍內(nèi)準(zhǔn)確度為177。 1個字。 (3).能夠自動調(diào)零， 0V 輸入時讀數(shù)為“ 0000”，最高位自動消隱。 (4).超量程顯示：正超量程“ 0000”閃；負(fù)超量程“ 0000”閃。 方案選擇 數(shù)字電壓表 (digital voltmeter)簡稱 DVM,它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。本系統(tǒng)所設(shè)計的 4 1/2 電壓表由 ICL71354 1/2 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、三極管 9013驅(qū)動陣列、 74LS47BCD 到七段鎖存 譯碼 驅(qū)動器、共陽極 LED 發(fā)光管、基準(zhǔn)電源、時鐘及量程開關(guān)電路組成。 4 1/2 位是指十進(jìn)制 00000~19999，只有 4 位完整顯示位，其數(shù)字范圍為 0~9，而其最高位只能顯示 0或 1，故稱 為半位。 它是按照普通運(yùn)用電路而組合而成的最基本的數(shù)字表頭，主要使用了其 的直接測量的功能。電器采用 74HC04 組成 5V 電壓產(chǎn)生電路，以及ICL7135 需要的時鐘信號電路，只需要給表頭供電 +5V 就可以正常使用，小數(shù)點選擇電路是通過一個 NPN 型三極管，利用它的驅(qū)動源是選擇哪一位數(shù)碼管的位掃描驅(qū)動信號來達(dá)到對應(yīng)使用，使該位的小數(shù)點點亮的目的。 基本質(zhì)量的快速判別：送入 +5V 直流穩(wěn)壓電源，屏幕上面應(yīng)該顯示隨機(jī)數(shù)字，用金屬短接兩個輸入端口，屏幕上應(yīng)該顯示 “0000” ，利用指針萬用表的 X1電阻檔，輸入到表 頭的信號輸入端口，屏幕上應(yīng)該顯示電池的數(shù)字。交換輸入信號的極性，應(yīng)該有負(fù)號出現(xiàn)。經(jīng)過這樣一輪的測試，如果都沒有問題，表頭就可以準(zhǔn)備使用了。 校準(zhǔn)測量精度：可以使用最簡單的方法校準(zhǔn)，就是使用一只數(shù)字萬用表監(jiān)視著芯片第二引腳的電壓，微調(diào)多圈電位器，使讀數(shù)等于 ，然后輸入一個信號電壓，用數(shù)字萬用表監(jiān)視讀數(shù)是否一致，如果不一致，再仔細(xì)微調(diào)多圈電位器令其達(dá)到一致。 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 共 16 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊