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數字電路3位半直流數字電壓表

'數字電路3位半直流數字電壓表'
?一、課題名稱:3?直流數字電壓表二、內容摘要:數字電壓表是常用的測量儀表之一,與同級別的指針式電壓表相比較,使用方便,測量更準確,因此廣泛使用。它由模擬電路和數字電路兩部分組成,模擬部分包括轉換式輸入放大器、基準電壓源和A/D轉換電路。數字部分包括計數器、譯碼驅動顯示及邏輯控制。3?直流數字電壓表具有以下7大特點:(1) 顯示清晰直觀,讀數準確 (2) 顯示位數  本設計中顯示的位數為3位(3) 高準確度 (4) 分辨率高 (5) 測量速率快  (6)輸入阻抗高 (7)集成度高 微功耗  新型數字電壓表采用CMOS集成電路,整機功耗很低。三、設計內容及設計要求: 1. 了解雙積分式A / D轉換器的工作原理  2. 熟悉位A / D轉換器MC14433的性能及其引腳功能 3. 掌握用MC14433構成直流數字電壓表的方法 4. 設計一個具有三位的十進制數字顯示電壓表四、試驗器件清單:1.MC1403基準電源(1個) 2.MC14433A/D轉換器(1個) 3.CD4511譯碼驅動(1個) 4.LED共陰極數碼管(4個) 5.MC1413(ULN2003)(1個) 6.電阻:10K(3個)1K(2個)47K(2個)3K(1個)470K(2個)100Ω(10個)10K的滑動變阻器(2個)7.電容:0.01μF(1個)0.1μF(3個)8.排針若干 9.覆銅板(2個) 10.導線若干 11.電池盒(2個)五、 設計的系統方案: 根據數字電路課程設計要求,在指定時間內系統的完成電路的設計、組裝以及調試。一、選題,根據數字電路技術基礎課本大綱的要求,在網上搜集課題,篩選出能夠體現和運用數字電路基本知識點的選題,確定設計方向。二、根據選題進行思考,找出選題涉及的知識點,根據工作原理和相關專業知識,做到理解透徹,理清設計思路。三、系統的對選題進行有層次的設計,畫出初始電路圖,再進一步的改進。四、根據電路圖連線、調試,使電路完成預期的設計要求和功能,并使電路達到最好的運行狀態。六、 電路的工作原理: 直流數字電壓表的核心器件是一個間接型A / D轉換器,它首先將輸入的模擬電壓信號變換成易于準確測量的時間量,然后在這個時間寬度里用計數器計時,計數結果就是正比于輸入模擬電壓信號的數字量。 1、V-T變換型雙積分A / D轉換器圖1是雙積分ADC 的控制邏輯框圖。它由積分器(包括運算放大器A1 和RC積分網絡)、過零比較器A2,N位二進制計數器,開關控制電路,門控電路,參考電壓VR與時鐘脈沖源CP組成。圖1 雙積分ADC原理框圖轉換開始前,先將計數器清零,并通過控制電路使開關 SO接通,將電容C充分放電。由于計數器進位輸出QC=0,控制電路使開關S接通vi ,模擬電壓與積分器接通,同時,門G被封鎖,計數器不工作。積分器輸出vA線性下降,經零值比較器A2 獲得一方波vC,打開門G,計數器開始計數,當輸入2n 個時鐘脈沖后t=T1,各觸發器輸出端Dn-1~DO 由111…1回到000…0,其進位輸出QC=1,作為定時控制信號,通過控制電路將開關S轉換至基準電壓源-VR,積分器向相反方向積分,vA開始線性上升,計數器重新從0開始計數,直到t=T2,vA下降到0,比較器輸出的正方波結束,此時計數器中暫存二進制數字就是vi 相對應的二進制數碼?! ?、3?位雙積分A / D轉換器MC14433的性能特點MC14433是CMOS雙積分式3-省略部分-有時能接通,有時不能接通,把接觸不好的線重新接過后發現能正常顯示了。2.在插入10K的滑動變阻器時由于沒有將滑動段和測試段進行檢測,造成插入錯誤,使得通路受阻,顯示管沒有顯示數值。后用萬用表歐姆檔檢測以確定其端口,以便正確插入。3.是其中有一條線路上的的電阻于插孔接觸不良,造成電路不通,后經檢查線路,發現了其中的問題,并糾正。八、 總結設計電路的特點及方案的優缺點: 本電路基本實現了數字電壓表的基礎功能,具有顯示電壓的功能。測試時較準確,直觀,顯示也較穩定。 本電路還是存在不足之處的。1. 為了使課設在較短時間內完成,因此我們的數字電壓表是很簡單的,它的測量范圍為—1.999V~+1.999V,測量范圍小,不能測試較大的電壓。 2.由于電路是在面包板上進行插線的,線路有些繁雜,在接線完成后面包板上顯得有些凌亂。九、總結:數字電子電路是一門實踐性很強的課程。它的開設是為了使學生掌握數字電子電路的基本工作原理、分析方法和基本技能,為深入學習后續課程和從事有關電子技術方面的實際工作打下基礎。 數字電路課設更是為了讓學生掌握實踐知識。這次數字電路課程設計歷時一個星期,經過一個星期的實踐和體驗下來,我學到的不僅是那些數電知識,更多的是團隊和合作。在這次實踐中我明白了課程設計對我們的意義,實踐操作的重要,實踐使我們意識到數電課設中電路的連接是需要耐心和細心的,可能一個不小心的線路連接就造成之前的努力都付之東流,使實驗失敗。在此過程中,我們充分利用這次課程設計,充分利用這段時間,不斷補充新的溫習舊的知識,充分的發揮了我們的主動性,使我們自主的學習,不斷充實自己也讓我們把所學的理論知識與實踐相結合起來,提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力,更重要的便是同學間的團結了。在整個課程設計中,我們充分利用所學知識,我們每個人都了解到的學習不應該只局限于我們的課本,因為課本上告訴我們的只是很有限的一部分,所涉及的面也是狹窄的。但是怎樣在有限的范圍內學習到無限的知識呢?那就要我們自己懂的競爭,懂的自學,懂的充分利用身邊的任何資源,懂得與其他同學的合作。應該說,我們在這次的課程設計中學到了很多知識,這并不僅僅包括書本上的知識,更重要的是我們學會了如何去和別人交流,怎樣用語言去實現自己的想法,在這個過程中我們明白了團隊精神的重要性和不恥下問的精神。雖然我們的數電設計是數電書有的,但我們也竭力將它設計出來,也愿將所獲得的信息變成自己的資源,我們動手操作,在了解和看懂的基礎上有所改變和創新,但是在我們的設計中還有部分的不足,需要加以更新,我們的設計也只是數字電路中很小的一部分,并不能將所學的知識充分利用起來,這也是不足的地方。同時,通過這次課程設計,我們都意識到了自己在動手實踐上還存在弱勢,我們知道了實踐操作對學習是很重要的,只有通過實際操作才能充分的了解自己的不足并掌握知識。相信通過這次的課程設計,更讓我們深刻意識到自己在學習中的弱點,同時也找到了克服這些弱點的方法,這也是一筆很大的資源。在以后的時間中,我們應該利用更多的時間去動手實驗,相信實際操作會讓我們的動手能力得到很大的提高同時實踐可以使我們掌握知識,并在掌握的基礎上得到提高。十、參考資料[1]湯山俊夫 彭軍編著,數字電路設計與制作,科學出版社;2005[2]閻石主編,數字電子技術基礎,高等教育出版社;2006[3]張慶雙等編著,實用電子電路200例,機械工程出版社;2003[4]李中發主編,數字電子技術,中國水利水電出版社;20077
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電壓表 數字電路 直流 數字
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