长春大学四位半电压表课程设计内页.doc

位数字电压表摘要 四位半数字电压表主要分为四部分：测量部分、显示部分、脉冲部分、供电部分。测量部分是通过4位半双积分式A/D转换器ICL7135芯片实现。ICL7135对模拟电压进行A/D转换，输出BCD码，并自动输出极性判断信号，同时ICL7135用动态扫描传送数据使数码管亮灭的时间间隔短，保证了测量结果的稳定显示。74LS47和共阳数码管是显示部分，74LS74译码器接收ICL135的BCD码译码成控制信号去点亮数码管，从而显示出所测的模拟电压值。用ICM7556配上合适的电阻电容组成多谐振荡器作为脉冲部分产生标准的137KHz频率提供ICL7135工作时针信号。外接+5V和74HC04产生的-5V是供电部分给整个电路供电。整个设计利用反相器与555结合产生-5V给ICL7135供电降低了电路的供电要求。选用ICL7135使显示变得简单而又稳定。（小四，宋体）关键字 数字电压表 A/D转换 数码管 译码器 ICL7135（小四，宋体）DIGITAL VOLTMETER Abstract digital voltmeter measurement are mainly divided into four parts: part, that part, pulse, power supply. Measurement part is through four half A/D converter ICL7135 chip. ICL7135 to simulate A/D conversion voltage output, and automatic BCD output signal, and ICL7135 polarity judgment with dynamic scanning GuanLiang digital data transmission to destroy the time interval is short, guarantee the stability of measurement results. 74LS47 and Yang digital display 74LS74 part, is receiving the decoder ICL135 BCD decoding into the control signal to light, which showed that the simulation test voltage values. ICM7556 with matching appropriate resistance composed many harmonic oscillator as capacitance have standard 137KHz pulse frequency signal. ICL7135 provide working hour External + 5V and 74HC04 produces - for the part is 5V circuit power supply. The whole design using inverter and combined to produce 555-5V circuit ICL7135 power supply decreased. ICL7135 choose to display become simple and stable.Key words The digital voltmeter A/D conversion Digital tube Decoder ICL7135 目 录（小三，宋体，居中）（小四，宋体，页码右对齐，自动生成）第1章 前言1.1 数字电压表的特点及发展趋势1.1.1数字电压表的 (1)显示清晰直观，读数准确 传统的模拟式仪表必须借助于指针和刻度盘进行读数，在读数过程中不可避免的会引入人为的测量误差。数字电压表则采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳读现象，测量结果就是唯一的。新型数字电压表还增加了标志符显示功能，包括测量项目、符号单位和特殊符号、为解决DVM不能反映被测电压的连续变化过程以及变化趋势这一难题，一种数字/模拟条图仪表业已问世。模拟图条（Anal of Bargraph）有双与模拟电压表之优点。智能数字电压表均带微处理器和标准接口，可配合计算机和打印机进行数据处重含义：第一，被测量为模拟量；第二，利用条状图形来模拟被测量的大小及变化趋势。这类仪表将数字显示与高分辨率模拟条图显示集于一身，兼有DVM理或自动打印，构成完整的测试系统。 (2)显示位数 显示位数通常为3位、3位、3位、4位、4位、5位、6位、7位、8位共9种。判定数字仪表的位数有两条原则：能显示09所有数字的位是整数位；分数位的数值是以最大显示值中最高位数字为分子，用满量程时最高数字作分母。例如，某数字仪表的最大显示值为1999，满量程计数值为2000，这表明该仪表有3个整数位，而分数位的分子为1，分母是2，故称之为3位，读作三位半。 (3)准确度高准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。(4)分辨率高数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，称为仪表的分辨力，它反映仪表灵敏度的高低。分辨力随显示位数的增加而提高。分辨率是指所能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比。例如3位DVM的分辨率为1/19990.05。需要指出，分辨力与准确度属于两个不同的观念。从测量角度看，分辨力是虚指标（与测量误差无关），准确度才是实指标（代表测量误差的大小）。(5)测量范围宽 多量程DVM一般可测量01000V直流电压，配上高压探头还可测上万伏的高压。(6)扩展能力强在数字电压表的基础上，还可扩展成各种通用及专用数字仪表、数字多用表（DMM）和智能仪表，以满足不同的需要。(7)测量速度快数字电压表在每秒钟内对被测电压的测量次数，叫测量速率，单位是次/S。它主要取决于A/D转换器的转换速率，其倒数是测量周期。(8)输入阻抗高数字电压表具有很高的输入阻抗，通常为 10M10000M，最高可达1T。(9)集成度高，微功耗新型数字电压表普遍采用CMOS大规模集成电路，整机功耗很低。(10)抗干扰能力强5位以下的DVM大多采用积分式A/D转换器，其串模抑制比、共模抑制比各别可达100dB、80120dB。高档DVM还采用数字滤波、浮地保护等先进技术，进一步提高了抗干扰能力，共模抑制比可达180dB。 1.1.2数字电压表的发展趋势1.2 设计要求及方案选择1.2.1设计要求(1).测量范围：-1.9999V+1.9999V。(2).测量范围内准确度为1个字。(3).能够自动调零，0V输入时读数为“0000”，最高位自动消隐。(4).超量程显示：正超量程“0000”闪；负超量程“-0000”闪。1.2.2方案选择第2章 数字电压表单元电路设计2.1 A/D转换单元电路设计2.1.1 A/D转换器ICL7135的功能介绍2.1.2 A/D转换电路设计 2.2 时钟产生单元电路设计2.2.1 ICM7556功能介绍2.2.2 ICM7556组成的多谐振荡器2.3 驱动及译码显示单元电路2.3.1驱动电路设计2.3.2译码电路设计2.3.3显示电路设计2.4 电源单元电路设计2.4.1正电源电路设计2.4.2负电源电路设计第3章 调试要点及测试方法3.1 调试要点及测试方法3.2 故障及排除第4章 设计总结4.1 设计总结4.2 设计心得参考文献1 秦增煌.电工学.北京：高等教育出版社，2003年.2 赵淑范,王宪伟. 电子技术实验与课程设计. 北京: 清华大学出版社，2006. 3 阎石. 数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社, 1998. 4 沈尚贤. 电子技术导论（上册）. 北京：高等教育出版社，1985. 5 李士雄,丁康源. 数字集成电子