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X x 工 业 大 学
数字电子技术基础课程设计(论文)
题目:简易双积分数字电压表
院(系):电子与信息工程学院
专业班级: 通信工程
学 号:
学生姓名:
指导教师:
教师职称: 副教授
起止时间:2012.12.21-2013.1.11
课程设计(论文)任务及评语
院(系):电子与信息工程学院 教研室:电子信息工程
学 号 学生姓名 专业班级 通信工程 课程设计(论 文)题 目 简易双积分数字电压表 课程设计(论文)任务 设计任务:
本课题要求设计一个简易双积分 位数字电压表并调试出结果。
技术指标及要求:
1 、被测电压范围: 0~+2V 。
2 、测量精度;± 1% 。
3 、具有过量程闪烁指示。
指导教师评语及成绩
平时成绩(20%): 论文成绩(60%):
答辩成绩(20%): 总成绩 :
指导教师签字: 学生签字:
年 月 日
摘 要
数字电压表作为数字技术的成功应用,发展相当快。数字电压表(Digital VoIt Me-ter,DVM),以其功能齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。特别是以A/D转换器为代表的集成电路为支柱,使DVM向着多功能化、小型化、智能化方向发展。DVM应用单片机控制,组成智能仪表;与计算机接口,组成自动测试系统。目前,DVM多组成多功能式的,因此又称数字多用表(Digital Multi Meter,DMM)。
简易双积分数字电压表由两大部分组成,模拟部分包括输入放大器、A/D转换器、和基准电压;数字部分包括计数器、译码器和显示器。其中,A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量,并且给电路一个积分信号,按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开,保证A/D转换正常进行。A/D转换结果通过与门与一个正脉冲源相与,再通过计数译码电路变成笔段码,最后驱动显示管显示相应的数值。
关键词: 双积分A/D转换器;计数器;译码器;数码显示
目 录
第1章 绪论 1
1.1 简易双积分是数字电压表的应用意义 1
1.2 设计参数及要求 1
1.3 方案论证 1
1.4 设计总体框图 2
第2章 各单元电路设计分析 3
2.1 双积分A/D转换器 3
2.2 显示器驱动及连接电路 4
第3章 整体电路设计及分析 5
3.1 整体电路图及工作原理 5
3.2 电路参数计算 6
3.3 整体电路的仿真及分析 6
第4章 设计总结 9
参考文献 10
附录: 11
绪 论
简易双积分是数字电压表的应用意义
数字电压表(Digital Volt Me-tern,DVM),以其功能齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。特别是以A/D转换器为代表的集成电路为支柱,使DVM向着多功能化、小型化、智能化方向发展。DVM应用单片机控制,组成智能仪表;与计算机接口,组成自动测试系统。目前,DVM多组成多功能式的,因此又称数字多用表(Digital Multi Meter,DMM)。
设计参数及要求
设计参数:
(1)可以测量0~2V的输入电压值;
(2)测量最小分辨率为0.01V;
(3)测量误差约为±0.02V;
(4)进行计算机仿真。
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。
方案论证
方案一:
使用双积分A/D转换器,十进制计数器和译码驱动,以及数码显示管来实现。通过双积分的转换器给电路一个积分信号,再通过与门和一脉冲信号相与,传给计数器,通过计数器记下脉冲,将计数的结果传给译码驱动片子,由它将地址码译为七段数码显示管能够翻译的信号,然后由数码显示管显示结果。
方案二:
初始阶段利用MC14433芯片为基准电压,通过该芯片作为转换器将模拟信号转化为数字信号,对其译码变成七段信号,利用驱动器驱动并利用LED进行显示,最后利用显示器将其电压值显示出来就达
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