电子电路设计报告--数字万用表电路设计与制作

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1、 电子电路设计报告电子电路设计报告 课题项目：数字万用表电路设计与制作 姓 名： 学 号： 专 业： 自动化 指导老师： 时 间： 目目 录录 一、 设计目的 二、 设计要求 三、 设计方案 四、 电路原理图附录 1 五、 元器件介绍 六、 测试报告附录 2 七、 问题探讨 八、 心得与体会 九、 实物拍照附录 3 一、一、 设计目的设计目的 利用给定元器件设计一台数字式电压、电阻测量仪，通过原理设计和实 物电路的制作掌握数字电路设计的基本方法及电路的焊接技术，同时复习、 巩固以往的学习内容，达到灵活应用的目的。设计完成后在实验室进行自行 安装、调试，在该过程中培养从事设计工作的整体概念。 二

2、、二、 设计要求设计要求 1、利用给定元器件设计一台数字式万用表能够实现不同档位的电阻和交、 直流电压的测量 2、完成电路原理图的设计及实际电路的焊接调试 3、技术指标： 量程范围 直流电压档：200V、20V、2V 交流电压档：200V、20V、2V 电阻档：2M、200K、20K、2K 显示 三位半数码管显示 过量程 正负值 三、三、 设计方案设计方案 1、 整体思路整体思路 利用 MC14433 的数模转换功能实现对 02V 电压的测量，并通过译码器 及数码管进行显示。利用运算放大电路及分压电阻将不同档位的待测参 数转换为基本 02V 之间的电压值，从而利用 MC14433 进行测量。

3、原理框图：原理框图： 2、 电路分块分析电路分块分析 1) 输入缓冲： 构成构成：由集成运放、电阻和二极管组成电压跟随器 作用作用：输入电阻很大，输出电阻很小，隔绝内外电路 局部图局部图： 利用 MC14433 将输入的模拟信号转换为电压值所对应的 BCD 码， 再通过 CD4511 将 BCD 码转换为驱动数码管显示对应数字的电平， 从而实现对基本电压值的测量。 通过 MC1403 基准电压芯片及电位器 为 MC14433 提供 2V 基准电压， 同时利用 MC1413 将 MC14433 输出 的选通高电平转换为控制数码管显示的低电平。 2) 电压分压器 构成构成：特定阻值的电阻和跳线 作

4、用作用：利用电阻串联分压将处于不同档位的待测电压转换为 02V 内 的基本电压，进而利用基本电压测量电路进行测量。 局部图局部图： 3) AC/DC 转换器 构成构成：通过集成运放、电容、二极管和电阻等元器件组成隔直、整流 和滤波电路 作用作用原理原理： 利用TL062运算放大器和二极管构成精密半波整流电路， 将待测交流信号转换为直流信号， 然后利用运算放大电路对整流后的 电压值进行放大，使之与交流信号的有效值想对应，之后将转换过的 信号输入基本测量电路进行测量。 局部图局部图： 4) A/D 转换 构成构成：MC 14433 芯片 、CD4511 芯片 作用原理作用原理：利用 MC14433

5、 将输入的模拟信号转换为电压值所对应的 BCD 码，再通过 CD4511 将 BCD 码转换为驱动数码管显示对应数字 的电平，从而实现对基本电压值的测量。 局部图局部图： 5) 比例法电阻电路 构成构成：阻值成比例的电阻和集成运放构成的比例运算电路 作用原理作用原理：利用比例运算电路将电阻的比值转化成电压的比值，从而 将得到的电压信号输出到后级电压测量电路中， 测出了电压即测出了 电阻。 原理公式原理公式：R/Rx=Vref/VRx 从而将测电阻转化成测电压 局部图局部图： 四、四、 电路原理图电路原理图 见附录见附录 1 1 五、五、 元器件介绍元器件介绍 1、TL062 中文描述：低功耗

6、JFET 输入运算放大器（低功耗场效应输入的运算放大器） 原理图原理图： 引脚图引脚图： 2、MC1403 MC1403 是美国摩托罗拉公司生产的高准确度、低温漂、采用激光修正的带 隙基准电压源，采用 DIP-8 或 SOT23 封装，其 DIP-8 的引脚排列如图 1 所示。 引脚说明引脚说明： Pin1：（VCC）供电电源端，范围 1.515V； Pin2： （Vr） 基准源输出端， 输出电压： 2.5 V25 mV， 输出电流 10mA； Pin3：（GND）接地端； Pin4Pin8：控制端。 最基本的应用电路：在 MC1403 的 2 脚输出 2.5V 的电压，该端对地接上精 密多圈电位器 10k，则电位器的中心端可以输出 02.5V 的电压。 3、MC14433 概述概述 图 1 MC1403 引脚排列图 图 2 Mc403 的典型应用电路 （1）MC144