电容测试仪的设计论文.doc

电容测试仪的设计毕业论文 目 录 摘 要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 技术指标 1 1.3 立题的目的和意义 1 第2章 课题方案的选择 2 2.1 方案一 2 2.2 方案二 3 第3章 系统电路设计 5 3.1 系统电路工作原理图 5 3.2 系统电路的工作原理 5 第4章 单元电路设计 7 4.1 时钟脉冲振荡电路 7 4.1.1 555集成定时器的组成 8 4.1.2 555时基电路的基本功能 8 4.1.3 555构成时钟脉冲振荡电路 9 4.1.4 时钟脉冲振荡电路的参数计算 12 4.2 控制电路 13 4.2.1 单稳态触发器的特点 15 4.2.2 单稳态控制电路工作原理 15 4.2.3 RC微分电路 16 4.2.4 CC4069六反相器 18 4.2.5 主要参数的估算 19 4.2.6 控制电路元器件参数计算 21 4.3 闸门电路 22 4.3.1 闸门电路的工作原理 22 4.3.2 CC4081四2输入与门 22 4.4 计数译码驱动显示电路 24 4.4.1 计数电路 24 4.4.2 译码驱动电路 28 4.4.3 数码显示电路 31 第5章 整机电路的安装与调试 37 5.1 整机电路的安装 37 5.2 注意事项 37 5.3 整机电路的布线与接地问题 38 5.3.1 布线的原则 38 5.3.2 关于接地问题 38 5.4 整机电路的调试 39 5.5 COMS的使用注意事项 39 结 论 42 致 谢 43 参考文献 44 附录1 译 文 45 附录2 英文参考文献 47 附录3 系统电路原理图 51 附录4 元器件表 52 第1章 绪论 1.1 课题背景 21世纪数字电路的发展速度十分迅速。尤其是IC电路的发展更是如此。IC芯片功能的发展是越来越完善，电路越来越简单化。这也证明了我国在不断的发展为数字化的国家，但技术却比以前大有提高，芯片的成本理所当然要比以前低。而我们用数字芯片构成的电路要比分立元件构成的电路大大的降低成本。且相对来说更是要比分立元件构成的电路好调试、容易实现多种功能。 本课题是《简易电容测试仪》，主要考虑到它的成本便宜，可靠性高，实用性强等特点。由于我对数字电路较为感性趣，同时电容测试仪也是教育事业的教学必备工具。电容测试仪测试容量准确，极易使用第2章 课题方案的选择 在确定电路的3项技术指标后,我查询了许多的相关电子资料,并且从中借鉴出了两种设计方案。其中这两种方案都是在以往的学习过程中所学到的并能熟练掌握的专业知识。 2.1 方案一 鉴于许多的电子书籍杂志当中的介绍,并且与实际电路进行比较，我寻找到一套设计方案，以下是方案一的详细介绍。 方案一主要采用的是数字电路部分。电路中采用了以一个单稳态振荡电路和多谐振荡电路为核心,加上计数器电路、译码驱动器电路、微分电路、LED数码显示电路，就构成了题目所要求的各项功能。电路的调试时间相对要长一些,主要是能够将电解电容的容量调试出来，这样电路才能够顺利的实现各项指标。图2-1就是方案一的原理框图: 图2-1 方案一框图 由于方案一,需要将电路按照其工作条件和布局分配逐级连接好,在通过长时间的调试就可以成功。在时间的需求上面也比单片机多,同时此方案所用到的知识都是数电、模电理论基础，这会让我们对数电、模电理论基础知识的掌握有了更深一步的加深。在电路的整个设计过程中,我决定采用此方案。因为,我想既然是毕业设计,要对自己所学的知识和实践动手能力在此次设计中得到更深一步的提高，也是对知识重温的过程，此方案最大的难点就是电路的设计和调试，但我相信通过我不懈的努力一定会顺利完成此次方案，所以我选择了对自己知识体系有所完善的方案，并在整个电路的设计过程中,都是以此方案为核心设计和调试的，并最终成功的实现了电路设计初期的各项指标，完成了此次毕业设计的要求。 2.2 方案二 图2-2 方案二框图 但是利用方案二这个电路虽然也能够实现电路所设计的功能,但是在电路的制作上面所需要花费的时间和精力需要很多，而且使用不方便，测得电容的容量不够直观，虽然框图简单，但是在时间上的付出也需要很多，而且电测得容量的精度不高，虽然都是由单稳态电路和多谐振荡电路为核心，其测量电容的范围很小，不能满足教学的使用以及电子制作者的需求，这样电路就不会体现出电路的优点。为此，我选择方案一来作为本次的毕业设计，同时这也是对我三年来专业知识的一个总结。 本章小结 本章主要介绍的是课题方案选择，并详细的比较了两个方案的优点和缺点。以便在实际当中得到广泛的应用，为本次的设计选择最佳的方案。 第3章 系统电路设计 3.1 系统电路工作原