【導讀】生產(chǎn)和生活中起著至關(guān)重要的作用。本課題就是關(guān)于電容的測量并通過數(shù)字顯。電容的測量有多種方法，有電橋法、單片。機法、容抗法、調(diào)頻法、運算放大器法、脈寬調(diào)制法等。本設計采用脈寬調(diào)制。0pF—99999PF、—、—。全數(shù)字電路，晶振穩(wěn)頻。誤差小，耗電量小，制作費用低。電路可分為四個部分，顯示電路、測量電路、量程轉(zhuǎn)換及符號控制電路、電源電路。路的暫穩(wěn)態(tài)時間即脈寬。此脈沖用來控制一個電子開關(guān)，讓固定頻率的脈沖通。過電子開關(guān)送往顯示電路，由七個數(shù)碼管顯示出來。量儀器——電容測量儀將得到越來越廣泛的應用；電容測量儀也將向著更合理，更科學，更適用的方向不斷向前發(fā)展！

　　

【正文】 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 4 5 6 第三章 總體電路設計 26 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 消隱 消隱 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隱 消隱 消隱 消隱 0 0 0 x x x x ** * ↑↑↑ ↑ 輸 出 組 合 反 向 如上圖所示 表 35 極限參數(shù) 特性 符號 額定值 單位 直流電源電壓 DDV — +18V V 輸入電壓 ,所有輸出 inV — DDV + V 每管腳的直流拉電流 I 10 mA 工作溫度范圍 — Ⅰ類、Ⅱ類 aT 55— +125 40— +85 ℃ 蓄電溫度范圍 strT 65— +150 ℃ 每個輸出端最大連續(xù)輸出驅(qū)動電流 maxOHI minOLI 10 mA 每個輸出端最大連續(xù)輸出功率 maxOHP maxOLP 70 mW )(m a x DDOHOHOH VVIP ?? )(m in SSOLOLOL VVIP ?? 采用 脈寬調(diào)制法時的 誤差分析 1. 測量電容的容量轉(zhuǎn)成脈沖寬度時誤差要小，解決措施： R32， R33， R34選誤差小的電阻誤差選 %。 2. 基準頻率發(fā)生器產(chǎn)生的頻率要穩(wěn)定，解決措施：用石英晶振制作振蕩電路誤差來源主要包括量化誤差、觸發(fā)誤差、標準頻率誤差。 第三章 總體電路設計 27 使用與校正方法 本電容表制作完成后，根據(jù)兩次測量間隔時間來確定 6IC MC14040~出的脈沖周期， (一般用 4 秒 )將其對應的點焊接上，檢查無誤即可開機工作。在工作前要元件清單有兩處調(diào)試。一是先調(diào) C3，把 3IC 的 9 腳輸出的基準頻率調(diào)到 ，二是在制作完成時，先不要接上 Cx、 Cb，打開電源、本表在 pF 量程檔有數(shù)字顯示，這是電路的分布電容，焊入一只電容 Cb，使電容表顯示一個整數(shù)的值 (如 200pF)，記注此基數(shù)值，以后在測量 pF 級 的電容時、均要減去此基數(shù)值才是被測電容的真正容量。校正電容 Cb 的容量要大于時基電 路 NE555 的 7 腳之間的分布電容，大概在150pF 以 上。本表在校正后可以測量 5pF 以上的電容。在其它量程上不用如此調(diào)試，制作完成后就可以工作。以上調(diào)試的步驟不可反向。 元件的選擇與制作 本電容表使用的集成電路最好使用插座， 電阻、電容的選擇不但要考慮其大小，還要注重它們的性能，如耐壓值、功率、什么材料制作而成的等條件。 電阻除了 R32— 34 以外，均用 1／ 8W 的碳膜電阻，電阻 R3234 要用精度為 0． 5％以上的金膜電阻以確保電阻值準確。如無法得到表中的數(shù)值可用串并的方法獲得。容量小于 1F 的電容首選鉭電 容和高頻瓷片電容，其它可選質(zhì)量好的電容。二極管為 lN4000 系列。三極管為 C8050 系列。繼電器為 12V 單刀任何系列均可。數(shù)碼管為 0． 5 英寸共陰的任何型號。晶振為鐵封型，精度要高，最好是小數(shù)點后有四個零以上的。安裝時先要把所有的跳線焊好，因為有些跳線在集成電路的下面。電路板為兩塊，一塊是主板， 100*120mm‘，另一塊是顯示板， 40*100mm，為單面板、但元件面需補焊若干條跳線。 第三章 總體電路設計 28 整 機 電路原理圖 Q8TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8GND1IC8NE555NQ24COUT12CE13Q03Q51Q76Q89Q911RESET15CLK14Q65Q12Q410Q37VDD16GND8IC9MC14017BD11JK1 JK2JK3C8R371KR35S2100pFC7R39R38Q9Q10R36D12D13 D14R40R41R42Q121Q132OUT110OUT29GND8Q76Q55Q64Q143CLK11Q47RESET12Q913Q814Q1015VDD16IC5MC14060BQ121Q62CLK10Q19GND8Q36Q45Q74Q53RESET11Q27Q912Q813Q1014Q1115VDD16IC6MC14040BTRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8GND1IC7NE555N123IC101AMC14081B23174658 U3AD829C2R28C31 2JZC6VCCR30R31R29R32 R33 R34C4Q7C5CXCbR1C1K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED1K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED2K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED3K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED4K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED5D2D1C2B3D4BI7c11g14VDD16e13LD1A5PH6GND8b10f15a9d12IC1 MC14543BC2B3D4BI7c11g14VDD16e13LD1A5PH6GND8b10f15a9d12IC2 MC14543BDS21DS12LE10Q09GND8Q26Q35CIA4CIB3DIS11Q17CLK12MR13OF14DS315VDD16IC3 MC14553BDS21DS12LE10Q09GND8Q26Q35CIA4CIB3DIS11Q17CLK12MR13OF14DS315VDD16IC4 MC14553BK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED7R7 R8 R14K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED6R15 R18 R19 R22 R23 R24D5 D6D7D4D3D9D10D8R25 R26 R27IN12OUT3GNDIC11MC7812T1C142200uC13Bridge1C15C161234220V+12V++F1S1VCCD0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5 D4D6Q3Q2 Q1Q4Q5 Q6J1 J2J3564IC102BMC14081B8910IC103CMC14081B121311IC104DMC14081B 圖 315 整 機 電路原理圖 第四章 Protel DXP 的應用 29 第 四 章 Protel DXP 的 應用 Protel DXP的簡介 Protel 自問世以來，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，從 DOS 環(huán)境下的 Protel for DOS 到基于 Windows 的 Protel for Windows ，再到 Protel 9 Protel 9 Protel 99SE，版本在不斷地更新?lián)Q代，近年來又先后推出了 Protel DXP、 等版本，新版本的功能越來越強大，智能化程度也越來越高。從目前的生產(chǎn)使用環(huán)節(jié)來看， Protel DXP 已逐步呈現(xiàn)取代 Protel 99SE 的趨勢，因此學習 Protel DXP 的應用是非常必要的。 Protel DXP 在功能上全面兼容 Protel 系列以前版本的設計文件，還提供了混合電路仿真功能，為正確設計實驗原理圖電路中某些功能模塊提供了方便；提供了全新的 FPGA 設計的功能，這是以前的版本所沒有提供的功能；提供了更加豐富的原理圖組件庫和 PCB 封裝庫以及強大的查錯功能。 Protel DXP 將原理圖編輯、電路仿真、 PCB 設計及打印功能有機地結(jié)合在一起，提供了一個集成開發(fā)環(huán)境，因此使用更方便，功能更強大。 常見環(huán)境名稱： PCB Document 電路板文件 Schematic Library 原理圖 PCB Library document 電路板封裝庫文件 Schematic Document 原理圖文件 。 單擊菜單 File/New，屏幕顯示如圖 4－ 1 所示 圖 4－ 1 設計界面 第四章 Protel DXP 的應用 30 原理圖設計步驟 準備畫圖 （ 1） 啟動 Protel DXP 第一， 從 Windows 操作系統(tǒng)的開始菜單或桌面快捷圖標進入 Protel DXP 環(huán)境。 第二， 使用菜單 File/New 或 File/New Design 建立新設計數(shù)據(jù)庫文件。 第三， 使用菜單 File/New，在打開的窗口選擇 Schematic Document 圖標，建立新原理圖文件 ，如圖 42 所示 。 第四， 將原理圖文件打開。 （ 2） 設置原理圖工作環(huán)境。 第一， 使用菜單 Design/Options，在如圖 42 所示的窗口中設置圖紙尺寸、柵格等內(nèi)容 . 第二， 使用菜單 Tool/Preference 中設置圖紙移動方式和速度等內(nèi)容。 圖 42 原理圖圖紙 設置元件庫 必須有元件庫才能畫圖 ，所以畫圖前應該在元件庫管理器中放置一些元件庫。首先進入元件庫管理器，然后單擊 Add/Remove 按鈕，在出現(xiàn)的窗口選擇第四章 Protel DXP 的應用 31 \Design Expiorer 99SE/Library /Sch 路徑，再選則常用的元件庫文件。單擊 OK。在實際畫圖中，若所有的元件庫沒有需要的元件，就必須畫元件圖。 畫圖的簡單步驟 。 （ 1）首先將所有元件