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数字电压表电路设计

摘要：在电气测量中，电压是一个很重要的参数。如何准确地测量模拟信号的

电压值，一直是电测仪器研究的主要内容之一。目前，市场上主要是要使用的电

压表有指针式电压表和数字电压表两种。传统的模拟指针式电压表功能单一，精

度低，读数的时候也非常不方便，很容易出错，不能满足数字化时代的需求。而

数字电压表由于测量精度高，速度快，读数时也非常的方便，抗干扰能力强等优

点而被广泛应用。

数字电压表简称DVM（DigitalVoltmeter），它是采用数字化测量设计的电

压仪表。本设计给出基于MC14433双积分模数转换器的一种电压测量电路，数字

电压表是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转化成不连续、

离散的数字形式并加以显示的仪表。该系统由MC14433一位半A/D转换器、MC1413

七路达林顿驱动器阵列、MC4543BCD七段锁存-译码-驱动器、基准电源MC1403、

和共阳极LED发光数码管组成。本次设计的简单直流数字电压表的最高量程是

199.9V。

本文是以直流数字电压表的设计为研究内容。首先对数字电压表做了详细介

绍，接着讲述了数字电压表的硬件电路设计。包括量程转换电路、数据采集电路，

模数转换电路及显示电路的具体设计。根据设计要求选用高精度A/D转换器

MC14433进行数据转换，针对MC14433对模拟输入信号的要求，对输入信号进行

量程转换并进行调理。通过A/D转换器完成数据转换及传输，是系统的核心内容。

阐述了MC14433工作原理并对A/D转换电路、参考电压电路、译码驱动电路、

位选开关电路等电路进行了具体设计。最后根据软硬件设计方案对系统进行了调

试。

关键词MC14433、A/D转换器、CD4511、译码驱动器、MC1413

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TheDesignofDigitalVoltmeter

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AbstractAttheelectricmeasurement,thevoltageisaveryimportantparameters.

Howtoaccuratelymeasureoftheanalogsignalvoltagevalues,hasbeenoneofthe

maincontentsoftheinstrumentresearchinelectricalmeasurement.Atpresent,the

marketmainlyusepointertypevoltmeteranddigitalvoltmeter.Traditionalanalog

pointertypevoltmetersinglefunction,lowaccuracy,readingtimealsovery

inconvenient,veryeasytogowrong,andcannotsatisfythedemandofdigitalage.

Whiledigitalvoltmeterduetohighaccuracy,speed,readingsarealsoveryconvenient,

stronganti-jammingcapabilityetcandhasbeenwidelyused.

DigitalVoltmeterDVM(as)