交直流数字电压表设计.doc

燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： 交直流数字电压表设计 学院（系）： 信息学院 年级专业： = 学 号： 学生姓名： 指导教师： 刘丰 教师职称： 副教授 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：信息科学与工程学院 基层教学单位：光电子系 学 号学生姓名专业（班级）09光电子1班设计题目交直流数字电压表设计设计技术参数AD转换器输出为八位数字量设计表头满量程200mV电压表量程：2kv设计要求(1) 设计能够对交直流电压进行测量和显示的数字显示电压表(2) 直流档测量范围为02000 V，交流档测量范围为02000 V(3) 显示可以采用或方式任意工作量 两周工作计划1、听指导教师讲解题目以及软件使用。2、查阅文献资料并进行电路整体构思。3、熟悉multisim软件，对电路各部分进行设计。4、搭建整体电路，对电路进行最终仿真调试，最终答辩。5、撰写设计报告。参考资料电子技术基础（模拟部分）电子技术基础（数字部分）指导教师签字基层教学单位主任签字年 月 日 燕山大学课程设计评审意见表出勤成绩：A：100%B：95%以上C：90%以上D：80%以上E：80%以下答辩成绩：A思路清晰，表述准确，正确回答老师提出的问题；B思路较清晰，表述正确，基本能正确回答老师的问题；C思路不清晰，表述不准确，能回答部分老师的问题；D思路模糊，表述不清，能回答部分老师的问题；E思路混乱，无法表达，不能回答老师的问题；系统设计及软件仿真：A系统设计规范、合理，系统性能高；B系统设计合理，系统性能较高；C系统设计较合理，系统性能一般；D系统设计不合理，系统性能较差；E系统设计不规范、不合理，无法满足系统性能要求；报告成绩：A内容条理清晰，语句流畅，格式规范；B内容条理较清晰，语句较流畅，格式规范；C内容条理基本清晰，语句基本流畅，格式基本规范；D内容条理基本清晰，语句基本流畅，格式不规范；E内容条理不清晰，语句不流畅，格式不规范；课程设计总成绩：年 月 日说明：以上四部分有一个E即总成绩认定为E 燕 山 大 学 专 业 综 合 训 练 说 明 书报告正文一、 设计目的 本次课程设计目的在于提高同学们的模拟电路和数字电路的设计、计算和调试的能力，因为前期有EDA课程设计，大家对数字电路的设计方法有了深入认识，故本次设计希望同学们多从模拟电路的角度出发来思考问题。二、 设计内容设计能够对交直流电压进行测量和显示的数字显示电压表，直流档测量范围为02000 V，交流档测量范围为02000 V，显示可以采用或任意。三、 设计原理把输入的模拟量经过 A/D 转换以后,将模拟量转换成数字量,然后通过放大电路放大,接入驱动器驱动 LED 数码管加以显示。 4、 设计框图量程选择模拟电压输入精密全波整流交直流切换AD转换LED显示5、 设计过程l 1、量程选择模块 由于基本量程UM200mV，所以配置一组倍数为10的电阻，总电阻为10M欧姆,衰减倍数分别为1、10、100、1000、10000，组成电阻衰减网络，通过手动切换开关就可以将2000V以下的电压衰减为200mv一下。量程选择模块l 2、精密全波整流模块 当输入信号为交流时，则需要电路将其转换为直流来检测其电压。但由于二极管的门坎电压约为0.7V，而表头满量程输入电压为0.2V，所以普通的整流电路不能满足电路需要。需要采用精密全波整流电路如下图，经计算输出电压为输入电压绝对值的有效值。精密全波整流电路 仿真图如下所示，当输入20v的交流电压时输出为20v左右的直流电压。精密全波整流电路仿真图l 3、AD转换及显示模块图中ADC选用multisim软件元件库中的八位FLASH型ADC，模拟量由Vin口输入后直接输出八位数字量；再经过七段数码管进行显示出来16进制2位数。而用公式计算测量电压=显示电压*255/（256-1），即显示电压就是ADC输入电压。AD转换及显示6、 设计总图输入-量程选择-精密全波整流-AD转换-显示，电路总图如下所示：电路总图 由于自身能力有限，仿真时显示电压和输入电压不符，找