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1、 河北建筑工程学院课程设计报告书课程名称： 电子技术综合课程设计 学 院： 电气工程学院 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 年 月 日目录一、课程设计的目的. 2二、设计要求及技术指标.2三、设计方案及原理.2 四、测试部分电路设计 . 3（1）数字电压表原理框图3电压衰减电路3单相桥式整流滤波电路4基准电压模块53 1/2位A/D电路模块5字形译码驱动电路模块6显示电路模块6（2）实验电路工作过程及芯片简介7 工作过程7三位半AD转换器MC144338七段锁存-译码-驱动器MC45118七路达林顿驱动器阵列MC14139高精度低漂移能隙基准电源MC14039五、
2、总电路图及电路分析.9六、元器件清单. .10七、组装、调试内容.11八、设计心得和体会.11九、 参考文献.12十、电路搭建完成的照片.13 第一章课程设计目的课程设计主要目的：是通过电子技术的综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往的学习模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在设计完成以后，还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务同时应注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面：独立工作能力和创造力；综合运用专业及基础知
3、识，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；工程绘图能力；写技术报告和编制技术资料的能力。培养同学之间合作与交流的能力；电路检测与故障排查能力；第二章设计要求及技术指标具体要求：1、利用所学知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计三个实现数字万用表的方案；只要求写出实现原理，画出原理功能框图，描述其功能。说明：采用原理、方案不限，也可以自行设计。2、其中对将要实验方案3 1/2数字电压表，需采用中、小规模集成电路、MC14433 A/D转换器等电路进行设计，写出已确定方案详细工作原理，计算出参数。技术指标：1、测量直流电压1999
4、-1V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V；2、测量交流电压1999-199V；3、三位半显示；4、总体设计；5、电阻、电容6、根据设计过程写出详细的课程设计报告；第三章设计方案及原理基于MC14433的数字电压表 基于MC14433的数字电压表此方案是对电压量进行测试并显示的数字电路。对于交流可以采用桥式整流，通过电阻分压，再用放大器放大，把平均值转换为有效值，再将待测直流电压Vx加到MC14433芯片的3脚，经MC14433完成A/D转换后，通过CD4511七段锁存/译码/驱动器送到LED显示，LED位选是由MC14433的DS4-DS1经MC1413反
5、向后提供，MC1403为MC144433提供基准电压。第四章测试部分电路设计 （1）数字电压表原理框图如下 由数字电压表原理框图可知,数字电压表由六个模块构成,分别是整流电路模块，基准电压模块, 3 1/2位A/D电路模块,字形译码驱动电路模块,显示电路模块,字位驱动电路模块.现简介各个结构如下：4.1 电压衰减电路 5如左图中四个电阻串联分压设计，总电阻值为10M，当开关S1闭合时，为最小量程2V；当开关S2闭合时，衰减10倍，其量程为20V；当开关S3闭合时，衰减100倍，其量程为200V；当开关S3闭合时，衰减100倍，其量程为200V。 量程转换电路图 4.2 单相桥式整流滤波电路电路
6、图如下图： 单相桥式整流滤波电路 电路为单向桥式整流电路，适用于大电压的整流。电路TR为电流变压器，它的作用是将交流电网电压V1变成整流电路要求的电压V2=Sinwt，四支整流二极管D1D4接成电桥的形式。4.3 基准电压模块 这个模块由MC1403和电位器构成, 提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。4.4 3 1/2位A/D电路模块直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D转换器，这个模块由MC14433和积分元件构成,将输入的模拟信号转换成数字信号。 4.5 字形译码驱动电路模块 4.6 显示电路模块 这个模块由LG5641AH构成,将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D
7、 转换结果。 （2）实验工作过程及芯片简介 数字显示电压表将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示。该系统（如图1所示）可采用MC14433三位半A/D 转换器、MC1413七路达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED发光数码管组成。本系统是三位半数字电压表,三位半是指十进制数00001999。所谓3位是指个位、十位、百位，其数字范围均为09，而所谓半位是指千位数，它不能从0变化到9，而只能由0变到l，即二值状态，所以称为半位。工作过程如下：三位半数字电压表通过位选信号DS1DS4进行动态扫描显示，由于MC14433电路的A/D
8、转换结果是采用BCD码多路调制方法输出，只要配上一块译码器，就可以将转换结果以数字方式实现四位数字的LED发光数码管动态扫描显示。DS1DS4输出多路调制选通脉冲信号。DS选通脉冲为高电平时表示对应的数位被选通，此时该位数据在Q0Q3端输出。每个DS选通脉冲高电平宽度为18个时钟脉冲周期，两个相邻选通脉冲之间间隔2个时钟脉冲周期。DS和EOC的时序关系是在EOC 脉冲结束后，紧接着是DS1输出正脉冲。以下依次为DS2，DS3和DS4。其中DS1对应最高位(MSD)，DS4则对应最低位(LSD)。在对应DS2，DS3和DS4选通期间，Q0Q3输出BCD全位数据，即以8421码方式输出对应的数字0
9、9在DS1选通期间，Q0Q3输出千位的半位数0或l及过量程、欠量程和极性标志信号。在位选信号DS1选通期间Q0Q3的输出内容如下：Q3表示千位数，Q3=0代表千位数的数字显示为1，Q3=1代表千位数的数字显示为0。Q2表示被测电压的极性，Q2的电平为1，表示极性为正，即UX0；Q2的电平为0，表示极性为负，即UX1999，则溢出。|UX|UR则OR(-) 输出低电平。当OR(-) = 1时，表示|UX|UR 。平时OR输出为高电平，表示被测量在量程内。MC14433的OR(-)端与MC4511的消隐端BI(_) 直接相连，当UX超出量程范围时，OR(_)输出低电平，即OR(-) = 0 BI(
10、-) = 0 ，MC4511译码器输出全0，使发光数码管显示数字熄灭，而负号和小数点依然发亮。1.三位半A/D转换器MC14433 在数字仪表中，MC14433电路是一个低功耗三位半双积分式A/D转换器。和其它典型的双积分A/D转换器类似，MC14433A/D转换器由积分器、比较器、计数器和控制电路组成。如果必要设计应用者可参考相关参考书。使用MC14433时只要外接两个电阻(分别是片内RC 振荡器外接电阻和积分电阻RI)和两个电容(分别是积分电容CI和自动调零补偿电容C0)就能执行三位半的A/D转换。 MC14433内部模拟电路实现了如下功能：（1）提高A/D 转换器的输入阻抗，使输入阻抗可
11、达l00M以上；（2）和外接的RI、CI构成一个积分放大器，完成V/T 转换即电压时间的转换；（3）构造了电压比较器，完成“0”电平检出，将输入电压与零电压进行比较，根据两者的差值决定极性输出是“1”还是“0”。比较器的输出用作内部数字控制电路的一个判别信号；（4）与外接电容器C0构成自动调零电路。除“模拟电路”以外，MC14433 内部含有四位十进制计数器，对反积分时间进行3位半BCD码计数(01999)，并锁存于三位半十进制代码数据寄存器，在控制逻辑和实时取数信号(DU)作用下，实现A/D转换结果的锁定和存储。借助于多路选择开关，从高位到低位逐位输出BCD码Q0Q3，并输出相应位的多路选通脉冲标志信号DS1DS4实现三位半数码的扫描方式（多路调制方式）输出。MC14433内部的控制逻辑是A/D 转换的指挥中心，它统一控制各部分电路的工作。根据比较器的输出极性接通电子模拟开关，完成A/D转换各个阶段的开关转换，产生定时转换信号以及过量程等功能标志信号。在对基准电压VREF 进行积分时，控制逻辑令4位计数器开始计数，完成A/D 转换。2七段锁存-译码-驱动器MC4511 MC4511 是专用于将二-十进制代码(BC
