數(shù)字式電阻電容測量儀設(shè)計實現(xiàn)實驗報告

1、電子電路綜合實驗總結(jié)報告 題目：數(shù)字式電阻電容測量儀設(shè)計實現(xiàn) 班級： 學(xué)號： 姓名： 成績： 日期：題目：數(shù)字式電阻電容測量儀設(shè)計實現(xiàn)一、 實驗?zāi)康?、熟悉振蕩電路的設(shè)計2、熟悉單穩(wěn)態(tài)電路的設(shè)計3、熟悉計數(shù)器的級聯(lián)工作原理4、集成芯片7400、7404的工作原理5、熟悉數(shù)碼管顯示原理。二、 所用儀器函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、直流穩(wěn)壓源三、 總體框圖設(shè)計四、 設(shè)計步驟1、顯示電路由數(shù)碼管 靜態(tài)顯示 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管組成的。在焊接前應(yīng)該確定其極性是否與設(shè)計相符及檢測其完好性。數(shù)碼管按極性可分為共陽型和共陰型。按顯示方式又可分動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。數(shù)碼管的極性確定可用5V穩(wěn)壓電源串聯(lián)300歐姆電阻接

2、觸數(shù)碼管管腳的方式 。數(shù)碼管管腳如下圖所示。 2、譯碼器 4511譯碼器管腳圖及功能表如下圖所示。 譯碼器的主要作用是把輸入信號轉(zhuǎn)換成下一級芯片/電路可以處理的信號。 根據(jù)4511真值表，其主要功能是把二進制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)十進制的顯示信號。當(dāng)LE=0，LT非=1，BL非=1時，轉(zhuǎn)換信號。 3、計數(shù)器74HC160 計數(shù)器的主要作用是計算輸入脈沖的個數(shù)。74HC160是邊沿觸發(fā)型。74HC160管腳如下圖所示。A、B、C、D是置數(shù)輸入。 參考電路圖：4. 基準時鐘信號為電路提供最小計時單位。此設(shè)計中，采用的是皮爾斯晶體振蕩電路。 皮爾斯電路結(jié)構(gòu)如圖所示。二極管用于墊的靜電放電。7404是個大增益

3、的放大器。反饋電阻R3大于1M歐。它使反相器在工作初期處于線形區(qū)。 R2作為驅(qū)動電位調(diào)整之用，可以防止晶振被過分驅(qū)動而工作在高次諧波頻率上。電容三點式電路的分壓電容，接地點就是分壓點。分壓點為參考點，輸入和輸出是反相的，形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩。 任選一初始時刻，記錄下基準周期。穩(wěn)定后記錄下周期，據(jù)此計算單穩(wěn)態(tài)阻容參數(shù)。5. 555管腳圖及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點是電路有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)狀態(tài)。在觸發(fā)信號作用下，電路將由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)是一個不能長久保持的狀態(tài)，由于電路中RC延時環(huán)節(jié)的作用，經(jīng)過一段時間后，電路會自動返回到穩(wěn)態(tài)，并在輸出端獲得一個脈沖寬度為的矩形波。

4、在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，輸出的脈沖寬度，就是暫穩(wěn)態(tài)的維持時間，其長短取決于555外接電阻電容值。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈沖寬度公式: 6. 負脈沖電路：由開關(guān)控制電容的充放電，從而產(chǎn)生尖峰負脈沖。五、 理論計算經(jīng)仿真可知基準時鐘信號（皮爾斯晶體振蕩電路）周期為90ns，則在測量10pF時，應(yīng)使為=900ns,即計數(shù)顯示10。根據(jù)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈沖寬度計算公式：上式可得：R=82k六、 仿真1.數(shù)碼管顯示電路2.皮爾斯晶體振蕩電路3.555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路4.負脈沖電路七、 模塊結(jié)果八、 調(diào)試電路1.計數(shù)顯示電路測試加電前，測試焊接連接的正確及完好性。萬用表二極管擋位。函數(shù)信號發(fā)生器輸出25Hz，送計數(shù)，顯示數(shù)字變

5、化。函數(shù)發(fā)生器輸出12MHz，觀察計數(shù)器反映是否正常。2. 振蕩器電路測試經(jīng)測試皮爾斯振蕩器輸出11.0589MHz。在示波器上看波形,記錄頻率周期.3.單穩(wěn)態(tài)電路部分電路測試實際555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出波形。記錄下外接電阻值6.7M，電容值:20nF和脈寬tw=144ms。4. 負脈沖電路測試實際負脈沖波形如圖所示。 負脈沖輸出波形寬度：9ms、峰值：2.32v、下降時間：0ms、上升沿時間：14ms。九、 總結(jié) 通過本次實驗熟悉了振蕩電路的設(shè)計、單穩(wěn)態(tài)電路的設(shè)計、計數(shù)器的級聯(lián)工作原理、集成芯片7400、7404的工作原理以及數(shù)碼管顯示原理。掌握了電路焊接以及排查短路、斷路、虛焊等現(xiàn)象的基本方法。更加嫻熟的運用仿真軟件以及實驗儀器，動手操作能力有了很大提高。十、 誤差分析十一、 誤差分析555單穩(wěn)觸發(fā)器外接電阻：R=6.7M;外接電容：C=20nF測得脈沖寬度：tw=144ms;s理論根據(jù)脈沖寬度計算公式：tw理論值應(yīng)為147.4ms;s經(jīng)計算可得：誤差=(147.4-144)/147.4x100%=2.3%附：元器件清單：元器件名稱個數(shù)值R118.45MR211MR31560R41500R5