交流数字电压表 电子电路课程设计 2011 年9 月13 日至9 月23 日 (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。 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 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: 1.0V~9.9V 0.10V~0.99V 0.010V~0.099V。 (5)、显示方式:两位数码显示。 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 CC4052四 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 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。 (二)、方案设计 数字电压表(Digital Voltmeter)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。 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。为此,总体方案如下图: 交流数字电压表的组成框图 (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,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。 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-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(...