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数字电压表.ppt

发布时间：2022-06-25 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.46M 资料格式：ppt 举报 版权申诉
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    1.1.了解数字电压表的基本构成，熟悉3 位半双积分 型A / D转换器MC14433(TC14433)的性能及其 引脚功能; 1.2.掌握通用直流数字电压表的设计方法、测试与调 试技术。 3 位半的直流 - 00V～ 2022-6-25 1
    V-T型间接转换ADC。 图-1是这种转换器的原理电路， ① :定时信号控制开关S2,Qn为不同电平时， 极性相反的输入电压Vx和参考电压 VREF将分别加到积分 器的输入端，进行两次方向相反的积分，积分时间常数 τ=RC。 :确定积分器的输出电压V0过零的时刻, V0≥0时比较器输出VC为低电平；当V0<0时，VC为高电平. 输出信号接至时钟控制门(G)作为关门和开门信号 2022-6-25 2
    由n+1个触发器FF0～FFn-1串联组成n级计数器。 对 输入时钟脉冲CP计数，以便把与输入电压平均值成正比的时间间隔转变 成数字信号输出。当计数到2n个时钟脉冲时，FF0～FFn-1均回到0态， 而FFn翻转到1态，Qn=1后开关 S1从位置A转接到B。 时钟脉冲源标准周期Tc，作为测量时间间隔的标准时 间。当vC=1时，门打开，时钟脉冲通过门加到触发器FF0的输入端。 VX VREF S2 R QC Vo + A2比较 - - A1积分 + S1 VOm t1 t2 T1 T2 t3 t Vo 0 2022-6-25 3
    双积分A/D ： A/D 控制电路提供CR信号使计数器清零，同时使开关S1闭合，待积 分电容放电完毕后，再使S1断开。 ：当t=t0时，开关S1接通 VX ，积分器A1对VX正向积分，输出电压 VO上升， 当VO>0时(t= t=t1)， 从过零比较器A2翻转，输出由低电平跳到高电平打开闸门起， 在 CP作用下从0开始计数，经过预定时间T1= t2-t1(预置数N)以后产生溢出 脉冲，通过逻辑控制电路使开关S1 Vom=VXT1/RC(=VXN1/Rcfo) 基准电压VR,定时积分结束. 第2积分 :当t=t2时，积分器A1对 VREF做反向积分 ，其输出电压 VO线性下降。当 VO=0，比较器A2再次翻 转，S输出由高电平跳变到低电平，闸门关闭停止计数。 VO=Vom-VREFT/RC， 为 T2=t3-t2=N2/ 0 VX＝ VREFN2/N1 2022-6-25 4
    图-2 MC14433的电路结构图 1 K L C . 0 K L C . R ‗‗ R .DU 2022-6-25 DS1-DS4 .Q0-Q3 极性 判别 溢出 ‗‗ .OR VAG .Vx 5
    ， ，外接基准电压端。 (VAG)— ②(VR)— MC14433的正基准电压可测量正、负电压。 VX :被测电压输入端，MC14433为双积分 型A/D转换器，未知电压与基准电压有以下关 系:读数=(VX/VR)1999. 满量程的Vx=VR。满 量程:1.999V (R1.R1/C1.C1)—外接积分电阻电容 元件端 ； (C01、C02)—外接失调补偿电容端 (DU)—A/D转换结果输出显示控制端，如 与 脚相联，则每次转换结果都显示. (CLK1、CLK0)—时钟外接元件端, 选 择电阻即可设定时钟频率，如时钟频率为 66kHz时，外接电阻取300kΩ。 (VEE: VEE的电流约为0.8mA，驱 动电流并不流经此引脚，对此负电压的电源 电流要求不高。 (VSS ):输出信号接地端； (EOC):转换周期结束标示输出端. 2022-6-25 OR过量程标志输出端； 多路选通脉冲输入端DS4: 个.DS3:十.DS2:百.DS1:千位. 21.22.(23): BCD码 (24): VDD： . 6
    +5v 6 D 2 C 1 B 7 A 4 BI 8 MC 1403 R R 470k 0.1u 0.1u R VDD 24 Q3 23 Q2 22 Q1 21 Q3 20 DS1 19 DS2 18 DS3 17 DS4 16 ¯OR 15 EOC 14 VSS 13 过 量 程 1 VAG 2 VR 3 VX 4 R1 5 R1/C 6 C1 7 CO1 8 CO2 9 DU 10 CP1 11 CP2 12 VEE -5v 2022-6-25 千 百 十 个 5V 16 15 14 13 9 12 +5v 负极性 7
    ： 1).被测直流电压VX经A / D转换后以 ，数字量输出端Q0 Q1 Q2 Q3 上的数字信号经七段译码器CC4511译码后顺序输出。位选信号 DS1 ～ DS4通过位选开关MC1413分别控制着千/百/十/个位上的4只LED数 码管的阴极。由于选通重复频率较高，看到四位数码管同时显示的效果。 2)当参考电压VR＝2V 时，满量程显示1.999V；VR＝200mV时，满量程为 199.9mV。可以通过选择开关来控制千位和十位数码管的h段经限流电阻 实现对相应的小数点显示的控制。选作自动量程控制！ 3).最高位(千位)显示时，只接LED数码管的b、c段，千位只显示1或不显示， 用千位的g段来显示模拟量的负值(正值不显示)，由MC14433的Q2 端.通过 MC1413的负极性控制 g段。 4).精密基准电源MC1403:A / D转换采用MC1403集成精密稳压源作A / D转 换的参考电压，MC1403的输出电压为 2.5V，电压变化在3 ～ 0.6mV.输出 最大电流为10mA。 5) MC1413采用NPN达林顿复合晶体管的结构, 电流增益大，输入阻抗高， 能把电压信号转换成电流信号驱动各种负载。电路内含有7个集电极开路反 相器（OC门）。MC1413电路为16引脚双列直插式封装。每一驱动器输出 端均接有一释放电感负载能量的抑制二极管。 2022-6-25 8
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