交流数字电压表

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1、交流数字电压表电子电路课程设计2012年9月17日至9月29日一、课程设计的基本要求电子电路课程设计是门集中性的实践类教学课程，共2周时间。目的是让学生巩固和深化前期电子电路类所学的理论课程，进一步提高电子电路的设计能力和实践能力。通过综合型、系统型电子电路课题的设计与实现，使学生在电子电路设计、装配、调测、故障处理和文档整理等方面的能力得到进一步的提高。为此，我们对这段时间的学习提出如下要求：一、课程设计的基本要求1、遵守作息时间：上午8：00~11：30下午1：30~4:302、不允许在实验室吃东西，保

2、持实验室内的环境卫生。每天清理桌面，自己保管好自己所用的工具及元器件，养成良好的工作习惯。3、在设计课题之前，认真学习《电子电路课程设计》指导书第一章至第五章的内容。了解电子系统的特点、设计与实现的大致过程。在设计时应考虑的主要因素及设计工具等；学习电子系统中技术指标的分析、算法研究和整体方案的拟定等；学习数字电路、模拟电路设计的一般原则。学习电子电路中电磁兼容的基本概念；学习电子电路的装配、调测、故障分析等；学习电子电路设计中资料的查找与技术文档的整理等。一、课程设计的基本要求4、要端正学习态度，独立思考

3、，立足于自己。有困难时大家讨论、研究。要善于思考，不要依赖别人。5、装配调试过程中要耐心细致，成功与否在于你能否坚持到最后一刻。二、日程安排日内程容第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天第八天第九天第十天讲课查资料、设计安装调试验收写交报告还料打扫说明：除查资料、设计外，其余时间均在实验室。三、成绩评定方法预习装水平配操作基本指标附加指标报告新颖性考勤10分10分10分40分10分20分加分减分说明：1、以上所列各项，前六项相加为100分，后两项在此基础上加减。2、新颖性加分不得超过10分。3、考勤扣分

4、：无故旷课：－10分/天；迟到、早退：－2分/次。4、操作是学生动手能力的反映，由指导教师根据学生能力打分。5、有事请假，需经辅导员批准，带课老师无权批准。四、设计提示(一)、技术指标1、整体功能要求交流数字电压表的功能是，测量正弦电压有效值，以数码管显示测量结果。四、设计提示2、系统结构要求交流数字电压表的系统结构框图如下图：交流数字电压表的系统结构框图四、设计提示3、电气指标(1)、被测信号频率范围：10Hz~10kHz。(2)、被测信号波形：正弦波。(3)、显示数字含义：有效值。(4)、档位：分三档：

5、1.0V~9.9V0.10V~0.99V0.010V~0.099V。(5)、显示方式：两位数码显示。四、设计提示4、扩展指标可自动换档5、设计条件电源条件：直流稳压电源提供±5V。可供选择的器件：LM324(TL084)运算放大器2片LM139二四线译码器1片CD4052四选一模拟开关1片74161四位二进制计数器1片4511显示译码器2片2AP9检波二极管2只四、设计提示5.1V稳压管2只发光二极管3只28C64存储器1片ADC0804A/D转换器1片门电路、各种阻容件自定。四、设计提示(二)、方案设计数

6、字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流或交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。它利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。四、设计提示而交流是指输入的信号是正弦波，电压表需要显示的是正弦信号的有效值。电路中需有交直流转换。由测量电压范围可知，显示输入电压的有效值在0.01V至9.9V范围，分成三档。意味着输入正弦信号的峰峰值为0.028V至28V。因此，输入需有量程转换及衰减电路。

7、为此，总体方案如下图：四、设计提示交流数字电压表的组成框图四、设计提示(三)、单元电路设计1、输入电路作为仪表，为减少对被测信号的影响，通常输入阻抗都比较高，一般在1MΩ左右。另被测信号的最大有效值为9.9V，正弦信号的峰峰值为28V，这么大的信号，电路无法正常工作，因此，在输入电路中要进行衰减，可作一10：1的电路。四、设计提示2、量程放大器输入电压三档：1.0V~9.9V(2.8Vp-p~28Vp-p)0.10V~0.99V(0.28Vp-p~2.8Vp-p)0.010V~0.099V(0.028Vp-

8、p~0.28Vp-p)经输入电路衰减10倍后，各档电压：1.0V~9.9V衰减后：(0.10V~0.99V)0.10V~0.99V衰减后：(0.010V~0.099V)0.010V~0.099V衰减后：(0.0010V~0.0099V)为使后续电路在同一个数量级上工作，选衰减后(0.10V~0.99V)为标准输入，则应对另两档进行放大。量程放大电路如下图：四、设计提示输入及量程放大器电路图中R1、R2构成输入电路