数字电压表电路设计.doc

数字电压表电路设计数字电压表电路设计 摘要 摘要 在电气测量中 电压是一个很重要的参数 如何准确地测量模拟信号 的电压值 一直是电测仪器研究的主要内容之一 目前 市场上主要是要使用 的电压表有指针式电压表和数字电压表两种 传统的模拟指针式电压表功能单 一 精度低 读数的时候也非常不方便 很容易出错 不能满足数字化时代的 需求 而数字电压表由于测量精度高 速度快 读数时也非常的方便 抗干扰 能力强等优点而被广泛应用 数字电压表简称 DVM Digital Voltmeter 它是采用数字化测量设计的 电压仪表 本设计给出基于 MC14433 双积分模数转换器的一种电压测量电路 数字电压表是采用数字化测量技术 把连续的模拟量 直流输入电压 转化成 不连续 离散的数字形式并加以显示的仪表 该系统由 MC14433 一位半 A D 转 换器 MC1413 七路达林顿驱动器阵列 MC4543BCD 七段锁存 译码 驱动器 基 准电源 MC1403 和共阳极 LED 发光数码管组成 本次设计的简单直流数字电压 表的最高量程是 199 9V 本文是以直流数字电压表的设计为研究内容 首先对数字电压表做了详细 介绍 接着讲述了数字电压表的硬件电路设计 包括量程转换电路 数据采集 电路 模数转换电路及显示电路的具体设计 根据设计要求选用高精度 A D 转 换器 MC14433 进行数据转换 针对 MC14433 对模拟输入信号的要求 对输入信 号进行量程转换并进行调理 通过 A D 转换器完成数据转换及传输 是系统的 核心内容 阐述了 MC14433 工作原理并对 A D 转换电路 参考电压电路 译码 驱动电路 位选开关电路等电路进行了具体设计 最后根据软硬件设计方案对 系统进行了调试 关键词关键词 MC14433 A D 转换器 CD4511 译码驱动器 MC1413 The Design of Digital Voltmeter Abstract At the electric measurement the voltage is a very important parameters How to accurately measure of the analog signal voltage values has been one of the main contents of the instrument research in electrical measurement At present the market mainly use pointer type voltmeter and digital voltmeter Traditional analog pointer type voltmeter single function low accuracy reading time also very inconvenient very easy to go wrong and cannot satisfy the demand of digital age While digital voltmeter due to high accuracy speed readings are also very convenient strong anti jamming capability etc and has been widely used Digital Voltmeter DVM as it is a kind of digital measuring design voltage meter This design is a voltage measurement circuit based on MC14433 double integral ADC digital voltmeter is using digital measurement technique convert the continuous analogue DC input voltage into discontinuous discrete digital form and show it out This system consists of MC14433 one and a half A D converter MC1413 seven way DaLin bolton drive arrays seven segment latch decoding drive CD4511 the benchmark MC1403 and total power LED digital tube anode 199 9 V is highest range of the simple DC digital voltmeter This paper is the design of DC digital voltmeter for research content First digital voltmeter is introduced then tells the hardware circuit design of digital voltmeter Including range conversion circuit data acquisition circuit frequency field circuit and the specific design show circuit According to the design requirements choosing high precision MC14433 A D converter for data transfer at the request of MC14433 on to the analog input signal range conversion and regulate it Through the A D converter complete data conversion and transmission it is the core of the system s content It expounds the principle of MC14433 and specificly design the A D circuit reference voltage circuit drive circuit A decoding selected switch circuit Finally debug the system according to the design of the hardware and software Keywords MC14433 A D converter CD4511 decode drives MC1413 目目 录录 1 1 绪论绪论 1 1 1 数字仪表的发展趋势 1 1 2 数字电压表的特点 3 1 3 数字电压表的结构 4 2 2 设计方案设计方案 5 2 1 设计内容及要求 5 2 2 数字电压表的两种设计方案 5 3 3 设计思路设计思路 5 4 4 设计实践设计实践 11 4 1 绘制原理图 11 4 2 绘制 PCB 图 11 4 3 焊接与调试 12 5 5 总结总结 13 6 6 收获 体会收获 体会 14 参考文献参考文献 15 致谢致谢 15 附录附录 1 1 17 附录附录 2 2 18 附录附录 3 18 附录附录 4 4 19 1 1 1 绪论绪论 1 11 1 数字仪表的发展趋势 数字仪表的发展趋势 仪器仪表是用以检出 测量 观察 计算各种物理量 物质成分 物性参 数等的器具或设备 真空检漏仪 压力表 测长仪 显微镜 乘法器等均属于 仪器仪表 近几年 仪器仪表行业呈现出高速发展的态势 一份来自中国仪器 仪表协会的统计数据表明 中国仪器仪表行业产销在持续两年高位增长后继续 上升 2007 年上半年中国仪器仪表工业总产值 1335 亿元 同比增长 29 1 产 品销售收入 1289 亿元 同比增长 30 7 均处历史高位 利润同比增幅在 40 以上 资产总值同比增幅在 18 左右 行业整体上处于良性发展阶段 现状市场分析 中 低档电工仪器仪表产品国内市场占有率达到 95 高档产品的国内市 场占有率和中低档产品的国外市场占有率在现有基础上有大幅度提高 我国仪 表产业在 2011 年的市场发展将有望提高 产品结构调整目标 其中工业自动化 仪表 重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表 特种和专用 的自动化仪表 产品技术水平达到 20 世纪 90 年代后期国外先进水平 2005 年 销售额占到国产仪表销售额的 30 面向市场 全面扩大服务领域 推进仪表 系统的数字化 智能化 网络化 完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转 变 十五 末数字仪表的品种数达到 60 以上 未来发展趋势 科学技术的进步不断对仪器仪表提出更高更新的要求 仪器仪表的发展趋 势是不断利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件 例如利用超声波 微 波 射线 红外线 核磁共振 超导 激光等原理和采用各种新型半导体敏感 元件 集成电路 集成光路 光导纤维等元器件 其目的是实现仪器仪表的小 型化 减轻重量 降低生产成本和更便于使用与维修等 另一重要的趋势是通 过微型计算机的使用来提高仪器仪表的性能 但高仪器仪表本身自动化 智能 化程度和数据处理能力 仪器仪表不仅供单项使用 而且可能过标准接口和数 2 据通道与电子计算机结合起来 组成各种测试控制管理综合系统 满足更高的 要求 工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表 特种和专用自动化仪表 全面扩大服务领域 推进仪器仪表系统的数字化 智 能化 网络化 完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变 5 年内数字仪 表比例达到 60 以上 推进具有自主版权自动化软件的商品化 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表 电子式电度表 特种专用电测仪表 和电网计量自动管理系统 2005 年 中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达 到 95 到 2010 年 高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到 80 科学测试仪器重点发展过程分析仪器 环保监测仪器仪表 工业炉窑节能 分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡 动力测试及整车性能检 测仪 大地测量仪器 电子速测仪 测量型全球定位系统以及其他试验机 实 验室仪器等新产品 产品以技术含量较高的中档产品为主 到 2005 年在总产值 中占 50 60 环保仪器仪表重点发展大气环境 水环境的环保监测仪器仪表 取样系统 和环境监测自动化控制系统产品 2005 年技术水平达到 20 世纪 90 年代后期国 际先进水平 国内市场占有率达到 50 60 到 2010 年国内市场占有率达到 70 以上 仪器仪表仪器仪表元器件 十五 及 2010 年前 尽快开发出一批适销对路 市场效果好的产品 品种占有率达到 70 80 高档产品市场占有率达 60 以 上 通过科技攻关 新品开发 使产品质量水平达到国际 20 世纪 90 年代末水 平 部分产品接近国外同类产品先进水平 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化 智能化技术 总线式自动测 试技术 综合自动化测试系统 新型元器件测量技术及测试仪器 在线测试技 术 信息产业产品测试技术 多媒体测量技术以及相应测试仪器 用电监控管 理技术等 3 1 2 1 2 数字电压表的特点数字电压表的特点 相对于指针表而言 数字电压表是诸多数字化电压仪表的基础与核心 以数字电压表为核心 可以拓展成各种通用数字化仪表 几乎覆盖了电子电工测量 工业测量 自动 化仪表等各个领域 因此对数字化电压表做全面深入的了解是很有必要的 1 读数直观 准确 电压表的数字化 是将连续的模拟量 如直流电压 转换成不连续的离散 的数字形式并加以显示 这有别于传统的以指针和刻度盘进行读数的方法 避 免了读数的视角和视觉疲劳引起的误差 2 显示范围宽 分辨力高 指针表的分辨力 是由刻度盘的细度表达的 刻度盘在一定条件下无法分 的很细 太细了视觉分辨也很困难 而数字显示的电压表 目前可以做到 2 位 半到 10 位半 数字电压表最低电压表量程的末位数字的一个字所对应的电压值 即是仪 表的分辨力 是仪表的灵敏度的反应 仪表的显示位数越多 其分辨力就越高 应该注意的是分辩力和准确度是两个概念 分辨力高的表不一定准确度就高 而准确度高的表则须有相应的分辨力 3 转入阻抗 转入电阻 数字电压表的阻抗可高达 1 104 M 转入阻抗越高 所吸收被测信号的电 流就越小 所带来的附加误差极小 可以忽略 4 集成度高 功耗小 抗干扰能力强 由于 CMOS 技术的发展 集成电路的功耗变得很小 即发热量很小 这样就 可以在同一块芯片上集成更多的元件 形成大规模或超大规模集成电路 目前 双积分或多重积分的 A D 转换器构成的数字电压表 由于在积分过程中可将干 扰信号部分或全部抵消掉 其串模抑制比可达 100 分贝 共模抑制比可达 120 分贝 5 可扩展能力强 4 直流电压表本身可以扩展成交流电压表 交直电流表 峰值表 功率表等 还可以附加智能化 例如计算 保持 比较数字 设定时间 设置上 下量限 及自动控制等多种功能 1 3 1 3 数字电压表的结构数字电压表的结构 4 直流数字电压表基本由 8 个部分组成 表示如图 1 1 所示 图 1 1 直流数字电压表组成 1 转入电路 对转入信号进行前置放大或衰减 用以扩大测量范围 2 A D 转换器 将转入的模拟量转换成数字量 是数字电压表的核心 3 计数器 记录 A D 转换器转换后与模拟量相对应的值 4 译码驱动器 显示器 5 将计数器中的数字量 to BCD 码 变换成数码显示器的笔段码 并驱动 点亮 例如 LED 数码管由 7 段笔划可组成 0 9 等 10 个数字 6 逻辑控制 由时钟发生器和逻辑电路组成 用来控制 A D 转换器 计数器 译码器 使它 们按照一定的时序和顺序工作 7 基准电源 是稳定度极高的电压源 用来比较转入信号的大小 8 工作电源 5 集成电路工作 一般需要 3 18V 的直流电源 可以用电池供电 也可以用市 电交流 220V 经变换后供电 还可以用不间断电源 UPS 供电 2 2 设计方案设计方案 2 1 2 1 设计内容及要求设计内容及要求 1 基于电子技术基础中的 A D 转化器 设计出一个 3 位直流数字电压 表 2 直流电压测量范围 0 199 9mV 3 画出完整的设计电路 做出实物电路 完成电路测试 4 撰写毕业设计论文 2 2 2 2 数字电压表的两种设计方案数字电压表的两种设计方案 方案一 A D 转换器采用 ICL7107 型三位半显示的芯片 输入信号 流经 取样电路取样后送到 ICL7107 型三位半 A D 转换器 只需要很少的简单外围元 件 就可以组成数字电流表模块 直接驱动三位半 LED 数码显示器显示 由于 ICL7107 做的 LED 数字电压表最大的缺点是数字乱跳不稳定 特别是最后一位 所以不采用此方案 方案二 采用 MC14433 转换芯片具有自动调零 自动极性转换等功能 可 测量正或负的电压值 当 CP1 CP0 接入 470K 电阻时 时钟频率约为 66KHZ 每 秒钟进行 4 次 A D 转换 它的使用调试简便 能与微处理机或其它数字系统兼 容 广泛用于数字面板表 数字万用表 数字温度计 数字量具及遥测 遥控 系统 由于模拟转换电路的种类很多 通过对转换速度 精度等方面的考虑 因 此选择方案二 3 3 设计思路设计思路 直流数字电压表的核心器件是一个间接型 A D 转换器 它首先将输入的模 拟信号变换成易于测量的时间量 然后在这个时间宽度里利用和计数器计时 计数结果就是正比于输入模拟信号的数字量 6 3 1 2 位数字电压表指十进制数 0000 1999 三位是指个位 十位 百位 其数字范围均为 0 9 而所谓半位是指千位数 它不能从 0 变化到 9 而只能 从 0 变到 1 即二值状态 所以称为半位 1 V T 变换型双积分 A D 转换器电路设计 3 4 7 图 3 1 是双积分 ADC 的控制逻辑框图 它由积分器 包括运算放大器 A1 和 RC 积分网络 过零比较器 A2 N 为二进制计数器 开关控制电路 门控电 路 参考电压 VR 与时钟脉冲源 CP 组成 图 3 1 双积分 ADC 的控制逻辑框图 转换开始前 先将计数器清零 并通过控制电路使开关 So 接通 将电容 C 充分放电 由于计数器进位输出 Qc 0 控制电路是开关 S 接通 Vi 模拟电压与 积分器接通 同时 门 G 被封锁 计数器不工作 积分器输出 VA线性下降 经 零值比较器 A2获得一方波 Vc 打开门 G 计数器开始计数 当输入 2n个时钟 脉冲后 t T1 各触发器输出端 Dn 1 D0由 111 1 回到 000 0 其进位输出 Qc 1 作为定是控制信号 通过控制电路将开关 S 转换至基准电压源 VR 积 分器向相反方向积分 VA 开始线性上升 计数器重新从 0 开始计数 知道 7 t T2 VA下降到 0 比较器输出的正方波结束 此时计数器中暂存二进制数字 就是 Vi 相对应的二进制数码 2 3 1 2 位双积分 A D 转换器 MC14433 的性能特点 图 3 2 MC14433 引脚排列图 MC14433 是 CMOS 双积分式 3 1 2 位 A D 转换器 它是构成数字和模拟电路 的约 7700 多个 MOS 晶体管集成在一个硅芯片上 芯片有 24 只引脚 采用双列 直插式 其引脚排列与功能如图 3 2 所示 引脚功能说明 VAG 1 脚 被测电压 Vx 和基准电压 VR的参考地 VR 2 脚 外接基准电压 2V 或 200mV 输入端 VX 3 脚 被测电压输入端 R1 4 脚 R1 C1 5 脚 C1 6 脚 外接积分组容元件端 C1 0 1uf 聚酯薄 膜 电容器 R1 470K 2V 量程 R1 27K 200mV 量程 C01 7 脚 C02 8 脚 外接失调补偿电容端 典型值 0 1uf DU 9 脚 实时显示控制输入端 若与 EOC 14 脚 端连接 则每次 A D 转换均显示 8 CP1 10 脚 CP0 11 脚 时钟振荡外接电阻端 典型值为 470K VEE 12 脚 电路的电源最负端 接 5V Vss 13 脚 除 CP 外所有输入端的低电平基准 通常与 1 脚连接 EOC 14 脚 转换周期结束标记输出端 每一次 A D 转换周期结束 EOC 输出一个正脉冲 宽度为时钟周期的二分之一 O R 15 脚 过量程标志输出端 当 Vx VR时 OR 输出为低电平 DS1 DS4 16 19 脚 多路选通脉冲输入端 DS1对应于千位 DS2对应 于百位 DS3对应于十位 DS4对应于个位 Q0 Q3 20 23 脚 BCD 码数据输出端 DS2 DS3 DS4选通脉冲期间 输出三位完整的十进制数 在 DS1选通脉冲期间 输出千位 0 或 1 及过量程 欠量程和被测电压极性标志信号 3 3 1 2 位直流数字电压表的组成 实验线路 1 被测直流电压 Vx 经 A D 转换后以动态扫描形式输出 数字量输 出端 Q0Q1Q2Q3上的数字信号 8421 码 按照时间先后顺序输出 位选信号 DS1 DS2 DS3 DS4通过位选开关 MC1413 分别控制着千位 百位 十位和个位 上的四只 LED 数码管的公共阴极 数字信号经七段译码器 CC4511 译码后 驱动 四只 LED 数码管的各段阳极 这样就把 A D 转换器按时间顺序输出的数据已扫 描的形式在四至数码管上依次显示出来 由于选通重复频率较高 工作时从高 位到低位以每位每次约 300us 的速率循环显示 即一个 4 位数的显示周期是 1 2ms 所以人的肉眼就能清晰地看到四位数码管同时显示三位半十进制数字量 2 当参考电压 VR 2V 时 满量程显示 1 999V VR 200mV 时 满量 程显示 199 9mV 可以通过选择开关来控制和十位数码管的 h 笔经限流电阻实 现对相应的小数点显示的控制 3 最高位 千位 显示时只有 b c 二根线与 LED 数码管的 b c 脚 相接 所以千位显示 1 或不显示 用千位的 g 笔段来显示模拟量的负值 正值 不显示 即由 CC14433 的 Q2 端通过 NPN 晶体管 9013 来控制 g 段 9 4 精密基准电源 MC1403 MC1403 是低压基准芯片 一般用作 8 12bit 的 D A 芯片的基准电压等一 些需要基本精准的基准电压的场合 管脚排列如图 3 3 所示 A D 转换需要外接标准电压原作参考电压 标准电压源的精度应当高于 A D 转换器的精度 本设计采用 MC1403 集成精密稳压原作参考电压 MC1403 的输 出电压为 2 5V 当输入电压在 4 5 15V 范围内变化时 输出电压的变化不超 过 3 一般只有 6 mV 左右 输出最大电流为 10mA 因为输出是固定的 所以电 路很简单 就是 Vin 接电源输入 GND 接底 Vout 加一个 0 1uf 1uf 的电容就 可以了 Vout 一般用作 8 12bit 的 D A 芯片的基准电压 图 3 3 MC1403 引脚排列图 5 设计中使用 CMOS BCD 七段译码 驱动器 CD4511 管脚排列如图 3 4 所示 图 3 4 CD4511 引脚排列图 10 其中 A B C D 为 BCD 码输入端 a b c d e f g 为译码输出端 输出 1 有效 用来驱动 LED 共阴 极数码管 L T 测试输入端 L T 0 时 译码输出全为 1 B I 消隐输入端 B I 0 时 译码输出全为 0 LE 锁定端 LE 1 时 译码器处于锁定 保持 状态 译码输出保持在 0 时的数值 0 时 为正常译码 表 3 5 为 CD4511 功能表 内接有上拉电阻 故只需在输出端与数码管笔端 串入限流电阻即可做译码器 还具有拒伪码功能 当输入码走过 1001 时 输出 全为 0 数码管熄灭 表 3 5 CD4511 功能表 输 入输 出 LEB I L T DCBAabcdefg显示字型 0 11111118 001 0000000 消 隐 011000011111100 011000101100001 011001011011012 011001111110013 011010001100114 011010110110115 011011000111116 011011111100007 011100001111118 011100111100119 01110100000011 消 隐 01110111000011 消 隐 01111000000011 消 隐 01111011000011 消 隐 01111100000011 消 隐 01111110000000 消 隐 111 锁 存锁 存 6 七路达林顿晶体管阵列 MC1413 11 MC1413 是摩托罗拉公司出品的高耐压 大电流达林顿陈列反向驱动器 由七个硅 NPN 达林顿管组成 MC1413 的每一对达林顿管都串联一个 2 7K 的基极电阻 在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路直接相连 可以 直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据 MC1413 工作电压高 工 作电流大 灌电流可以达到 500mA 并且能够在关态时承受 50V 的电压 输 出还可以在高负载电流并行运行 MC1413 采用 NPN 达林顿晶体复合管的结构 因此有很高的电流增益和很高 的输入阻抗 可直接接受 MOS 或 CMOS 集成电路的输出信号 并把电压信号转换 成足够大的电流信号驱动各种负载 该电路中含有 7 个集电极开路反相器 也 称 OC 门 MC1413 电路结构和引脚排列如图所示 它采用 16 引脚的双列直插 式封装 每一驱动器输出端均接有一释放电感负载能量的抑制二极管 4 4 设计实践设计实践 本设计要求按照电路原理图组装并调试好一台直流数字电压表 实践时应 一步一步地进行 4 14 1 绘制原理图绘制原理图 1 6 本设计电路图由四大部分组成 A D 转换部分 MC14433 译码驱动部分 CD4511 数码显示部分 位选开关部分 MC1413 组成 待测直流电压流经 A D 转换器 将模拟信号转换成数字信号 再由译码器将二 十进制 BCD 码 转换成七段信号 驱动显示器的 a b c d e f g 七个发光段 推动发光 数码管 LED 进行显示 读出 A D 转换结果 根据电路图 见附录 利用 Protell99SE 软件绘制好电路原理图 从菜单里新建电路图文件夹 ddb 并打开原理图 sch 文件 不断单击 主工具 栏内的 放大工具 按钮 或 Page Up 键 直到工作区内显示出大 小适中的可视栅格线为止 然后进行原理图的绘制操作 找出电路中所需的元件 放置在绘图区内 用画线工具中的导线工具 一 定要使用 Wiring Tools 工具栏中的导线 根据电路图连接好电路 用电器 规则 ERC 进行检查 并修改错误之处 12 4 24 2 绘制绘制 PCBPCB 图图 在绘制 PCB 图前要在 Protel 原理图中完成对电路图各个元件的封装 在封 装时 要注意 因为对于同一个元件可能有多种封装方式 封装时根据所给元 件的类型对各个元件进行封装 封装完成后 把原理图导入 PCB 板 再对元件的位置重新手动摆放 使线 尽量少重叠 以减少布线时的飞线出现 观察元件的三视图 以保证封装是正 确 设置 PCB 板布线规则 顶层 Top Layer 即元件面 用于放置元件 底 层 Bottom Layer 即焊锡面 主要用于布线 机械层 Mechanical Layers 用于标注尺寸信息 印制板边框及电路板生产过程中所需的对准孔 设置完成后 首先对其进行自动布线 自动布线完成后 会有很多错误 再次对元件进行为止摆放 直到错误最少 在错误的布线处 采取手工布线或 加跳线 直到布线错误为零时就完成了对 PCB 板的布线工作 4 4 3 3 焊接与调试焊接与调试 2 5 8 焊接与调试过程中又很多问题 焊接时要注意不能使焊盘焊接处与其 他线相连 这就要求焊接时一定要细心 认真 调试时可能得不出仿真时的结 果 这时正常现象 要结合各方面进行考虑 可能时由于电阻 电容 或者是 电路的焊接问题 a 数码显示部分的组装与调试 将 4 只数码管插入 40P 集成电路插座上 将 4 个数码管同名笔划断与显示 译码的响应输出端连在一起 其中最高位只要将 b c g 三笔划段接入电路 按图接好连线 但暂不插所有的芯片 插好芯片 CD4511 与 MC1413 并将 CD4511 的输入端 A B C D 四个插口 处 将 MC1413 的 1 2 3 4 脚接至逻辑开关输出插口上 将 MC1413 的 2 脚置 1 1 3 4 脚置 0 接通电源 拨通码盘 按 或 键 自 0 9 变化 检查数码管是否按码盘的指示值变化 按实验原理说明 3 5 项的要求 检查译码显示是否正常 分别将 MC1413 的 3 4 1 脚单独置 1 重复 3 的内容 13 如果所有 4 位数码管显示正常 则去掉数字译码显示部分的电源 备用 b 标准电压源的连接和调整 插上 MC1403 基准电源 用标准数字电压表检查输出是否为 2 5V 然后调 整 10K 电位器 使其输出电压为 2 00V 调整结束后去掉电源线 供总装备用 c 总装总调 插好芯片 MC14433 按图接好全部线路 将输入端接地 接通 5V 5V 电源 先接好地线 此时显示器将显示 000 值 如果不是 应检测电源正负电压 用示波器测量 观察 DS1 DS4 Q0 Q3 波形 判别故障所在 用电阻 电位器构成一个简单的输入电压 Vx 调节电路 调节电位器 4 位 数码将相应变化 然后进入下一步精调 用标准数字电压表 或用数字万用表代替 测量输入电压 调节电位器 使 Vx 1 000V 这时被调电路的电压指示值不一定显示 1 000 应调整基准 电压源 使指示值与标准电压表误差个位数在 5 之内 改变输入电压 Vx 极性 使 Vx 1 000V 检查 是否显示 按 4 方法 校准显示值 在 1 999V 0 1 999V 量程内再一次仔细调整 调基准电源电压 使 全部量程内的误差均不超过个位数在 5 之内 至此一个测量范围在 1 999V 的三位半数字电压表调试成功 d 记录输入电压为 1 999 1 500 1 000 0 500 0 000 时基 准数字电压表的读数 被调数字电压表的显示值 列表记录之 5 5 总结总结 电路的优点 该电路较为简洁 而数字电压表具有读数准确方便 精度高 误差小 灵敏度高和分辨率高 测量速度快等优点 电路的缺点 由于电路中使用的 MC14433 MC1413 以及 MC1403 在 14 Multisim8 0 仿真中中没有对应的元器件 在电路设计出来后不利于仿真来验 证电路是否正确 核心价值 数字电压表已绝大部分取代了传统的模拟指针式电压表 数字 化测量仪表的产生于发展与电子计算机的发展是密切相关的 通过对设计的要 求和学习 让学生跟上时代的脚步 了解最新的电子技术状况 意见及展望 希望今后的仿真软件如 Multisim8 0 能够及时更新新的元器 件 这样更加有利于新事物的产生 同时我也希望自己掌握更多的知识原理和 设计动手能力以及其它仿真软件的运用能力 数字化的时代已经走入我们的学 习 日常生活以及工作当中 让数字化产物的飞速发展 革新电子测量中的繁 琐和陈旧方式 6 6 收获 体会收获 体会 我通过对直流数字电压表的学习 数字电压表的综合设计 了解了一般数 字电路综合设计的过程 设计要求以及完成的工作内容和具体的设计方法 通 过设计也有助于复习 巩固以往所学过数字电子技术的内容 并达到灵活运用 的目的 在设计完成后 还要将所设计的电路进行安装 调试以加强动手能力 在此过程中培养从事设计工作的整体理念 在设计中 对芯片 MC14433 的掌握感觉比较困难 还需要继续学习 不管 结果怎么样 我享受的是做事的过程 在不懂的时候 自己查阅资料 或和同 学讨论 或者向老师咨询 通过老师的提示和讲解 才逐渐懂得如何运用 将 所学的知识融会贯通 学以致用 与此同时也明白了要多花时间去熟悉理论知 识 多参考一些相关的资料文献 让自己的思维发展则更加完善 并且应该多 加强动手能力 在完成设计任务的同时 我也注重以下几点能力的培养和提高 1 综合运用专业知识以及基础知识 解决实际设计技术问题的能力 2 实际动手安装 调试电路的能力 3 查阅图书资料 产品技术手册的能力 4 撰写电子技术设计论文的能力 15 参考文献参考文献 1 江思敏 姚鹏翼 胡荣等编著 PROTEL 电路设计教程 M 清华大学出版社 2003 P122 P230 2 英 A M L 鲁特金著 谢瑞和 黄志良 谢白美 王观兰译 常用