简易数字电压表

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1、辽宁工学院电子技术基础课程设计（论文）题目：简易数字电压表院（系）：信息科学与工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：信息科学与工程学院教研室：电子信息工程学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目简易数字电压表课程设计（论文）任务设计任务：（1）被测电压范围：0~+2V。（2）测量精度：±0.5%（误差＜±100mV）。（3）具有过量程闪烁指示。设计要求：1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2.确定合理的总

2、体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3.设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日辽宁工学院课程设计说明书（论文）目录第1章简易数字电压表的设计要求11.1数字电压表的应用意义11.2简易数字电压表的设计要求1第2章简易数字电压表各单元电路设计12.13.5位A/D转换器设计12

3、.2七段锁存—译码—驱动器电路设计72.3七路达林顿驱动器阵列MC141382.4高精度低漂移能隙基准电源MC14038第3章数字电压表的整体电路设计83.1整体电路图及工作原理83.2电路参数计算113.3整机电路性能分析11第4章设计总结13参考文献13附器件清单13辽宁工学院课程设计说明书（论文）第1章简易数字电压表的设计方案1.1数字电压表的应用意义数字电压表的基本原理，是对直流电压进行模数转换，其基本结果用数字直接显示出来，按其基本工作原理可以分为积分式和比较式两大类。1.2简易数字电压表的设计要求与任务设计任务：（1）被测电压范围：0~+

4、2V。（2）测量精度：±0.5%（误差＜±100mV）。（3）具有过量程闪烁指示。设计要求：1.分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2.确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3.设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。第2章简易数

5、字电压表各单元电路设计2.13.5位A/D转换器设计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电压信号变换成易于准确测量的时间量，然后在这个时间宽度里用计数器计时，计数结果就是正比于输入模拟电压信号的数字量。双积分型A/D转换器是一种间接A/D13辽宁工学院课程设计说明书（论文）转换器。它的基本原理是，对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进而得到相应的数字量输出。由于该转换电路是对输入电压的平均值进行转换，所以它具有很强的抗工频干扰能力

6、，在数字测量中得到广泛应用。图2.1是这种转换器的原理电路，它由积分器（由集成运放A组成）、过零比较器（C）、时钟脉冲控制门（G）和定时器/计数器（FF0～FFn）等几部分组成。图2.1双积分型A/D转换器积分器：积分器是转换器的核心部分，它的输入端所接开关S1由定时信号Qn控制。当Qn为不同电平时，极性相反的输入电压vI和参考电压VREF将分别加到积分器的输入端，进行两次方向相反的积分，积分时间常数τ=RC。过零比较器：过零比较器用来确定积分器输出电压vO的过零时刻。当vO≥0时，比较器输出vC为低电平；当vO<0时，vC为高电平。比较器的输出信号

7、接至时钟控制门（G）作为关门和开门信号。计数器和定时器：它由n+1个接成计数型的触发器FF0～FFn串联组成。触发器FF0～FFn－1组成n级计数器，对输入时钟脉冲CP计数，以便把与输入电压平均值成正比的时间间隔转变成数字信号输出。当计数到2n个时钟脉冲时，FF0～FFn－1均回到0状态，而FFn反转为1态，Qn=1后，开关S1从位置A转接到B。时钟脉冲控制门：时钟脉冲源标准周期TC，作为测量时间间隔的标准时间。当vC13辽宁工学院课程设计说明书（论文）=1时，与门打开，时钟脉冲通过与门加到触发器FF0的输入端。下面以输入正极性的直流电压vI为例，说

8、明电路将模拟电压转换为数字量的基本原理。电路工作过程分为以下几个阶段进行：（1）准备阶段首先控制电路提供CR