数字电路3位半直流数字电压表
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim
【设计背景及意义】
随着科技的不断发展，数字电压表在各个领域的应用越来越广泛。
三位半数字电压表作为一种常见的测量仪器，具有高精度、高稳定性、易于操作等优点。
本文将介绍如何使用Multisim软件设计一款三位半数字直流电压表，以满足实际应用需求。
【设计原理】
三位半数字直流电压表的设计主要依据以下原理：
1.采用分压式电路实现电压测量；
2.利用模数转换器将模拟信号转换为数字信号；
3.通过数字显示电路将数字信号转换为直观的电压值。
【设计步骤】
1.打开Multisim软件，新建一个项目；
2.添加所需元器件，包括电阻、电容、二极管、晶体管、运算放大器等；
3.连接电路，构建分压式电压测量电路、模数转换电路和数字显示电路；
4.设置元器件参数，如电阻值、电容值等；
5.添加电源和信号源，设置电压值；
6.配置仿真参数，进行仿真实验；
7.分析仿真结果，优化电路设计。
【仿真结果及分析】
经过多次仿真实验，得到以下结果：
1.电压测量范围：0~100V；
2.电压测量精度：0.5%；
3.数字显示：三位半液晶显示屏；
4.响应速度：≤1秒。
通过分析仿真结果，可以看出设计的三位半数字直流电压表具备较高的精度和响应速度，能够满足大部分实际应用场景的需求。
【总结与展望】
本文通过Multisim软件设计了一款三位半数字直流电压表，详细介绍了设计原理、步骤及仿真结果。
在今后的工作中，可以进一步优化电路设计，提高电压表的性能，如降低功耗、扩大测量范围等。
数字电压表的概述
数字电压表的概述数字电压表是一种用来测量电路中的电压的仪器。
它可以用来测量直流电压和交流电压，广泛应用于电子工程、电力工程、通信工程等领域。
数字电压表具有精确度高、测量范围广、操作简单等优点，成为现代电子测量仪器中不可或缺的一部分。
数字电压表的基本原理是将被测电压转换为与之成正比的电流或电荷，再通过电路进行放大和处理，最后将结果显示在数字显示屏上。
数字电压表的核心部件是模拟到数字转换器(ADC)，它负责将模拟电压转换为数字信号，并传递给数字处理单元进行处理和显示。
数字电压表通常还配备了保护电路，以防止电压过高或过低对仪器造成损坏。
数字电压表具有很高的精确度，通常可以达到0.1%甚至更高的精度。
这意味着在测量电压时，数字电压表的误差非常小，可以提供可靠的测量结果。
数字电压表的测量范围也很广，可以覆盖几毫伏到几千伏的电压范围，满足不同应用场景的需求。
数字电压表操作简单，通常只需要将测量引线连接到被测电路的正负极，然后选择合适的量程和测量模式，即可进行测量。
数字电压表的显示屏通常会显示电压数值和量程单位，方便用户直观地读取测量结果。
一些高级的数字电压表还具有自动量程切换、数据记录、峰值保持等功能，进一步提高了测量的便利性和灵活性。
数字电压表的应用非常广泛。
在电子工程中，数字电压表被用来测量电路中各个节点的电压，以验证电路设计的正确性。
在电力工程中，数字电压表可以用来测量电力系统中的电压变化，以监测电网的稳定性。
在通信工程中，数字电压表可以用来测量通信设备中的电压信号，以确保通信质量的稳定性。
总的来说，数字电压表是一种精确、方便、实用的电子测量仪器。
它的出现极大地简化了电压测量的过程，提高了测量的准确性和效率。
数字电压表在各个领域都有着广泛的应用，为工程师和技术人员提供了强大的测量工具。
随着科技的不断发展，数字电压表也在不断创新和改进，将会有更多的功能和特性加入进来，进一步满足不同领域的测量需求。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim三位半数字直流电压表是一种常用的测试仪器，用于测量直流电路中的电压值。
它具有简单易用、精度高、测量范围广等特点，被广泛应用于电子工程、电力工程、通信工程等领域。
在设计multisim 电路仿真软件时，三位半数字直流电压表也是必不可少的组成部分。
我们需要了解三位半数字直流电压表的原理。
它采用了数字显示技术，将测量到的电压值以数字形式显示在屏幕上。
一般情况下，三位半数字直流电压表的显示范围为0-1999，即可以显示0.000V-1.999V之间的电压值。
它通过测量电路中的电压，将模拟信号转换为数字信号，并通过显示器显示出来。
在multisim中设计三位半数字直流电压表，首先需要选择合适的元件进行连接。
常见的元件有电阻、电容、二极管等。
在连接电路时，需要注意保证电路的稳定性和准确性。
电路的稳定性可以通过合理选择元件值来实现，而准确性则需要根据实际需求来确定。
在连接电路之后，我们需要设置multisim的参数。
首先是设置电源电压，这是为了模拟实际电路中的电源情况，保证电路能够正常工作。
其次是设置测量范围，根据需要选择合适的范围。
最后是设置显示方式，可以选择数码管显示或液晶显示等方式。
完成电路的连接和参数设置后，我们可以进行仿真实验。
在multisim中，可以设置不同的输入电压值，观察三位半数字直流电压表的显示结果。
通过对比实际测量值和显示值，可以评估电路的准确性和稳定性。
除了基本的测量功能，三位半数字直流电压表还可以具备其他功能，如自动量程切换、峰值保持等。
这些功能可以通过添加适当的电路元件和控制电路来实现。
在multisim中，可以根据需要进行扩展和改进，使三位半数字直流电压表具备更多的功能和应用。
设计multisim电路仿真软件时，三位半数字直流电压表是一个不可或缺的元件。
它能够对直流电路中的电压进行准确测量，并以数字形式显示出来。
通过合理连接电路和设置参数，我们可以在multisim中模拟实际的测量过程，并评估电路的性能。
数字电路3位半直流数字电压表
一、课题名称：3½直流数字电压表二、内容摘要：数字电压表是常用的测量仪表之一，与同级别的指针式电压表相比较，使用方便，测量更准确，因此广泛使用。
它由模拟电路和数字电路两部分组成，模拟部分包括转换式输入放大器、基准电压源和A/D转换电路。
数字部分包括计数器、译码驱动显示及逻辑控制。
3½直流数字电压表具有以下7大特点：（1）显示清晰直观，读数准确（2）显示位数本设计中显示的位数为3位（3）高准确度（4）分辨率高（5）测量速率快（6）输入阻抗高（7）集成度高微功耗新型数字电压表采用CMOS 集成电路，整机功耗很低。
三、设计内容及设计要求：1. 了解双积分式A / D转换器的工作原理2. 熟悉位A / D转换器MC14433的性能及其引脚功能3. 掌握用MC14433构成直流数字电压表的方法4. 设计一个具有三位的十进制数字显示电压表四、试验器件清单：1.MC1403基准电源（1个）2.MC14433A/D转换器（1个）3.CD4511译码驱动（1个）4.LED共阴极数码管（4个）5.MC1413（ULN2003）（1个）6.电阻：10K（3个）1K（2个）47K（2个）3K（1个）470K（2个）100Ω（10个）10K的滑动变阻器（2个）7.电容：0.01µF（1个）0.1µF（3个）8.排针若干 9.覆铜板（2个） 10.导线若干 11.电池盒（2个）五、设计的系统方案：根据数字电路课程设计要求，在指定时间内系统的完成电路的设计、组装以及调试。
一、选题，根据数字电路技术基础课本大纲的要求，在网上搜集课题，筛选出能够体现和运用数字电路基本知识点的选题，确定设计方向。
二、根据选题进行思考，找出选题涉及的知识点，根据工作原理和相关专业知识，做到理解透彻，理清设计思路。
三、系统的对选题进行有层次的设计，画出初始电路图，再进一步的改进。
四、根据电路图连线、调试，使电路完成预期的设计要求和功能，并使电路达到最好的运行状态。
数字电压表的介绍
数字电压表的介绍数字电压表是一种用于测量电压的电子仪器，它可以将电压转换为数字信号，并显示在数字显示屏上。
数字电压表具有精度高、测量范围广、易于读数等优点，因此在电子工程、电力工程、通信工程等领域得到了广泛应用。
一、数字电压表的分类数字电压表按照测量范围和精度的不同，可以分为模拟式数字电压表和数字式数字电压表两种。
模拟式数字电压表是一种将电压信号转换为模拟信号，再通过模拟电路进行处理，最终显示在指针式表盘上的电压表。
它的优点是测量范围广，但精度相对较低。
数字式数字电压表是一种将电压信号直接转换为数字信号，并通过数字电路进行处理，最终显示在数字显示屏上的电压表。
它的优点是精度高、测量范围广、易于读数等。
二、数字电压表的工作原理数字电压表的工作原理是将待测电压信号通过电路转换为数字信号，再通过数字电路进行处理，最终显示在数字显示屏上。
数字电压表的输入电路通常由一个电阻分压器和一个运算放大器组成。
电阻分压器将待测电压信号分压为适合于运算放大器输入的电压信号，运算放大器将输入信号放大并转换为数字信号，再通过数字电路进行处理，最终显示在数字显示屏上。
三、数字电压表的使用方法数字电压表的使用方法相对简单，只需将待测电压信号接入数字电压表的输入端，选择合适的测量范围和测量模式，即可读取电压值。
在使用数字电压表时，需要注意以下几点：1.选择合适的测量范围和测量模式，避免超出数字电压表的测量范围和精度。
2.在测量直流电压时，需要注意电压的正负极性，避免误读电压值。
3.在测量交流电压时，需要选择合适的测量模式，避免误读电压值。
4.在测量高电压时，需要使用专门的高压探头，避免电击危险。
四、数字电压表的应用领域数字电压表广泛应用于电子工程、电力工程、通信工程等领域，常用于测量电路中的电压、电流、电阻等参数。
在电子工程中，数字电压表常用于测量电路中的电压、电流、电阻等参数，以确保电路的正常工作。
在电力工程中，数字电压表常用于测量电力系统中的电压、电流、功率等参数，以确保电力系统的正常运行。
三位半直流数字电压电流表
安徽机电职业技术学院课题设计三位半直流数字电压电流表系别电气工程系专业应用电子班级电子3102姓名孙保成学号13011030552012～ 2013学年第一学期指导教师评语等级签名日期摘要随着科学技术的发展，数字电压、电流表的种类越来越多，功能越来越丰富，当然应用的领域也越来越广泛，给人们的工作和生活带来许多方便。
本文主要介绍的是基于ICL7107数字电压、电流表的设计的设计，ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器位驱动器于一体的大规模集成电路，ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统的一种31/2位A/D转换器，能够直接驱动共阳极数字显示器，够成数字电压表，外接电阻即可构成数字电流表，此电路简洁完整，稍加改造就可以够成其他电路，如数字电子秤、数字温度计的等专门传感器的测量工具。
ICL7107是目前广泛应用于数字测量系统是一种集三位半转换器段驱动器、位驱动器于一体的大规模集成电路，主要用于对不同电压的测量和许多工程上的应用，调频接口电路，它采用的是双积分原理完成A/D 转换，全部转换电路用CMOS大规模集成电路设计。
应用了ICL7107芯片数码管显示器等，芯片第一脚是供电，正确电压时DC5V，连接好电源把所需要测量的物品连接在表的两个端口，从而可以在显示器上看到所需要的结果。
在软件设计上，主要编写了实现计数频率的调节和单片机功能的相关程序，最后把软件设计和硬件设计结合到一起，然后进行调试。
本文阐述了硬件设计中具体的硬件结构和功能和软件设计中具体写入的程序还有相应的调试过程。
关键词：ICL7107芯片、数字电压表、数字电流表、小数点的自动切换目录摘要 (3)第一章三位半数字电压表的设计方案 (7)1.1 题目及设计目的 (7)1.2 设计要求 (7)1.3 方案设计 (7)1.4 三位半数字电压表的设计思想 (7)1.5 三位半数字电压表的总原理图及其特点 (8)1.5.1 三位半数字电压表的特点 (8)1.6 ICL7107的介绍 (9)1.6.1 引脚的介绍 (9)1.6.2 ICL7107的性能特点 (11)1.7 电路的基本结构及系统图 (12)1.7.1 基本结构 (12)1.7.2 电路的系统图 (13)第二章数字电压电流表中小数点的自动切换 (14)2.1切换原理 (14)2.2.电压表原理 (16)2.3．电流表原理 (17)第三章 PCB板的设计 (19)3.1 Protel99 SE软件介绍 (19)3.2 绘制原理图并进行分析 (20)3.3 PCB板的设计 (21)第四章电路板的焊接及电路调试过程 (22)4.1 焊接的注意事项 (22)4.2 焊接的过程 (22)4.3调试前准备工作及电路总体调试 (23)4.3.1调试仪器 (23)4.3.2调试方法 (23)4.3.3 测试结果分析 (23)4.3.4 元器件清单 (23)第五章总结 (26)参考文献 (26)绪论随着社会的发展，电子市场越来越多，电子产品也越来越普遍，一些高科技的产品以代替了一些旧的产品。
三位半真有效值数字式面板表
三位半真有效值数字式面板表MB3000TMS 数字型面板表是MB3000型系列中的一个品种，用以测量交直流电压、电流的真有效值。
仪表采用了先进的大规模集成电路（LSI ），线路设计非常精密，准确度高。
其外型采用德国（DIN ）标准，特制滤色片，全封闭外壳，精彩典雅。
本仪表非常适用于做科学研究，精确测量，各种精密数字式仪器显示之用。
技术规格：1、 测量量程：AC 19.99mA2、 测量准确度：0.5%±3 字3、 亮度：高亮度15mm(LED)绿色、兰色或红色4、 测量频度覆盖范围：50Hz ～10KHz5、 转换速率：2.5次/秒6、 超量程指示：最左位数字显示（1）7、 工作温度范围：0℃～40℃，相对湿度：RH45%～75% 8、 波形：适应各种波形 9、 供电电源：AC220V,30mA10、外型尺寸：宽96mm ×高48mm ×深77mm安装开孔尺寸11、供电输入接线图使用注意事项A ．应避免强大的电磁场干扰，测量导线应使用屏蔽线或绞线。
B ．防止剧烈的震动和冲击。
C ．使用中定期检定，检定时如要降低面板表的基本误差，只要将电压表的面盖卸下，用小镙丝刀缓慢转动电位器，使表头的读数符合标准值即可。
D ．必须先加电源后加信号和先断开信号后断电源的顺序进行操作。
简单故障检查A ．数字管不发光，则应检查：电源端口电压是否正常。
B ．数字不稳定则应检查：Ⅰ.附近有没有强大的电磁干扰信号。
Ⅱ.供电电源是否稳定。
C ．显示数字只有千位的1，其他位的数字不亮.Ⅰ.表示输入信号超过满量程。
Ⅱ.输入信号是否开路。
注 .本仪表校准周期为一年，校准方法，打开前面板，输入本仪表满度信号，调整数码管左边电位器，使表的显示值为1999即可。
AC220V 供电电源（陕制）01000188号陕西协力光电仪器有限公司地址：西安市东开发区新科路2号网址：邮编：710043 TEL：（029）84023639，84023638，82623950 FAX：（029）82623951MB3000TMS系列数字式面板表说明书DIGITAL PANEL METERS通过ISO9001认证XIELI enterpriseXIAN CHINA®。
数管三位电压表电路0-100v
数管三位电压表电路0-100v
数显三位电压表是一种用于测量直流电压的电子仪器，其电路可以实现 0-100V 的电压测量范围，并通过数码管显示测量结果。
以下是一个简单的数显三位电压表电路的设计：
1. 电路原理图
该电路主要由 ADC 转换器、数码管驱动电路、数码管显示电路和电源电路等组成。
- ADC 转换器：采用 ADC0809 芯片，将输入的模拟电压信号转换为数字信号。
- 数码管驱动电路：采用 74HC595 芯片，将 ADC 输出的数字信号转换为数码管显示所需的段码。
- 数码管显示电路：采用三位共阳数码管，显示测量结果。
- 电源电路：采用 LM7805 芯片，将输入的 12V 直流电压转换为 5V 直流电压，为整个电路提供电源。
2. 电路工作原理
当输入电压信号接入电路时，ADC 转换器将模拟电压信号转换为数字信号，并将数字信号输出到数码管驱动电路。
数码管驱动电路将数字信号转换为数码管显示所需的段码，并将段码输出到数码管显示电路。
数码管显示电路根据段码显示测量结果。
3. 电路调试与测试
在电路设计完成后，需要进行调试和测试，以确保电路的正常工作。
可以使用示波器和万用表等仪器对电路进行测试，检查 ADC 转换器的转换精度、数码管的显示效果和电源电路的输出电压等。
以上是一个简单的数显三位电压表电路的设计，仅供参考。
具体的电路设计需要根据实际需求进行调整和优化。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim（最新版）目录1.引言2.三位半数字直流电压表的原理3.multisim 软件的使用4.设计过程5.测试结果6.结论正文1.引言数字电压表是一种常用的电子测量仪器，可以测量直流电压、交流电压、脉冲电压等。
随着科技的发展，数字电压表的设计和制造技术也在不断提高，使得数字电压表的性能和精度得到了极大的提升。
在本文中，我们将介绍一种三位半数字直流电压表的设计方法，该方法使用了multisim 软件进行仿真和设计。
2.三位半数字直流电压表的原理数字电压表的原理是基于模拟电压表和模数转换器的。
模拟电压表可以测量连续变化的模拟电压信号，而模数转换器则可以将模拟电压信号转换为数字电压信号。
数字电压表通常由一个模数转换器和一个数字显示器组成，模数转换器将模拟电压信号转换为数字电压信号，数字显示器则将数字电压信号显示出来。
三位半数字直流电压表是一种精度较高的数字电压表，它可以测量最大电压为±1.5V 的直流电压信号。
它的设计原理是基于三个半电池的电路，通过调整三个半电池的电压来实现对直流电压信号的测量。
3.multisim 软件的使用multisim 软件是一种电子电路仿真软件，它可以用来设计和仿真各种电子电路，包括放大器、滤波器、振荡器等。
在本文中，我们将使用multisim 软件来设计和仿真三位半数字直流电压表。
首先，我们需要在 multisim 软件中创建一个新的项目，然后添加所需的元器件，包括电源、电阻、电容、二极管、三极管等。
接下来，我们需要绘制电路图，并进行电路仿真。
在仿真过程中，我们可以通过观察电路的波形和参数来调整电路的性能和精度。
4.设计过程在设计三位半数字直流电压表时，我们需要考虑以下几个方面：首先，我们需要选择合适的元器件，包括模数转换器、电源、电阻、电容等。
这些元器件的选取应根据电路的性能要求和成本考虑。
其次，我们需要设计电路的拓扑结构，包括放大器、滤波器、模数转换器等。
三位半数字万用表
第一章系统概述1.1 课程设计的目的与要求课程设计的主要目的，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、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注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面：1、独立工作能力和创造力。
2、综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。
3、查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。
4、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法。
5、工程绘图能力。
6、写技术报告和编制技术资料的能力。
题目：设计3 1/2数字万用表具体要求：（一）根据题目，利用所学知识，通过上网或到图书馆查阅资料，设计实现数字万用表的方案，须采用中小规模集成电路、MC14433A/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。
（二）技术指标：1、测量直流电压1999-0001V；199.9-0.1V；19.99-0.01V；1.999-0.001V；测量交流电压1999-199V。
2、交、直流电流；3、电阻、电容；4、三位半数字显示。
1.2 方案设计与论证方案一：根据系统功能实现要求，决定控制系统采用AVR单片机，A/D转换采用其内置的10位AD、四个共阴极LED数码管。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行数据通讯上传，存储等扩展功能。
图1.1单片机原理图方案二：采用双积分A/D转换器MC14433，七段译码驱动器CD4511，基准电源MC1403。
图1.2MC14433原理框图方案三：由ICL7106构成的3 1/2为数字万用表原理：该系统采用ICL7106、四个共阴极LED数码管，ICL7106内部包括模拟电路（即双积分A/D转换器）、数字电路两大部分。
智能仪器课程设计
智能仪器课程设计课程设计名称3位半数字电压表学生姓名、学号谭彩铭（0501170118）指导教师牛国柱2009-1-16课程设计要求设计一3位半直流数字电压表，满足下列要求1、量程为20mV，200mV，2V，20V，200V，测量精度要求0.1%2、3位半数码显示3、工作状态显示4、开机自检5、配简单键盘，如量程切换6、配微型打印机接口由实际操作中遇到的问题找解决方案实际搭建的数字电压表的量程为20mV，200mV，2V和8V，能完成量程的自动切换，并有各种量程状态以及超、欠量程的指示灯显示。
原理图附录一所示。
对应的完整汇编程序见附录三。
1 原理图总体思路由于采用3位半AD转换器TC14433，提供的基准电压为2V，可测电压量程为2V，故大于2V的待测电压衰减后输入，小于2V的待测电压放大后输入。
衰减和放大由51单片机控制控制模拟开关4051，4052来完成。
调试当中，发现若输入电压为负时，比例放大就不准确了，且相差较大，故又用运放和模拟开关搭建了一反相控制电路。
原理图当中，U15为用OP07搭建的电压跟随器，用于增大输入阻抗，减小输出阻抗，以减少对待测电压的影响。
U16为用OP07搭建的一反相器。
U1用于若发现待测电压为负，让待测电压反相后进入后续电路。
U6作用同U15。
U1用于控制是否将待测电压衰减1/4后进入后续电路。
U4和U7用于控制是否对电压进行衰减以及衰减多少。
U17作用同U15。
U2为用MC1403搭建的2V电压源，用于输出较准确的电压源给TC14433作为基准电压。
2 AD转换部分TC14433中，EOC与DU端相连，选择连续工作方式。
EOC与51单片机的中端口0相连，由中断方式采集数据。
中断0采集数据服务子程序如图2所示。
3 升降量程及量程状态指示灯显示程序控制升降量程即控制模拟开关4051和4052，是否对待测电压进行放大或衰减。
如何有效的控制量程的自动转换是一较难点，尤其是保证程序的健壮性。
直流数字电压表 原理
直流数字电压表原理
直流数字电压表是一种测量直流电压的仪器。
其工作原理基于安培定律和欧姆定律。
安培定律表明，在一段电路中，电流的大小与通过该电路的电压成正比。
欧姆定律则说明了电流与电阻之间存在着一种线性关系，即电流等于电压除以电阻。
直流数字电压表利用这两个定律来测量直流电压。
在测量过程中，它通过将待测电压与已知电阻串联，通过分压的原理来测量电压的大小。
具体来说，直流数字电压表内部包含一个系列的电阻，这些电阻可通过旋钮来选用。
当待测电压施加到测量端口上时，电压会通过选用的电阻产生分压作用，使得仪表内部的电路中流过的电流减小。
测量电路中的电流经过放大和转换后，传递给数字显示部分。
数字显示部分将接收到的电流信号转换为对应的电压值，并将其显示在屏幕上。
由于数字显示部分已经预先校准，所以在测量过程中，我们可以直接看到数字显示屏上的数值，从而得知待测电压的大小。
总的来说，直流数字电压表通过选取不同的电阻来实现电压的分压，并通过数字显示部分将分压形成的电流信号转换成相应的电压值，从而实现对直流电压的测量。
实用电路模块(一)—3位半双积分式A／D转换DC电压表
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电 原 舡作理
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三位半数字直流电压表的设计
三位半数字直流电压表的设计(总14页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-钦州学院数字电子技术课程设计报告三位半数字直流电压表的设计院系物理学院专业过程控制自动化学生班级 2010级1班姓名 xxxx学号 xxxx指导教师单位 xxxxx指导教师姓名 xxxx指导教师职称 xxxx2013年7月三位半数字直流电压表过程控制自动化专业2010级 xxx指导教师 xxx摘要：根据设计的指标和要求，结合平时所学的理论知识，设计出一个功能较齐全的数字直流电压表。
关键词：电压表、电路、设计、A/D转换器目录前言 (1)1设计技术指标与要求 (1)设计技术指标 (1)设计要求 (1)2 方案的设计及元器件清单 (1)3 电路的工作原理 (2)4 各部分的功能 (3)三位半位双积分A / D 转换器CC14433 的性能特点 (3)基准电源(CC1403) (3)译码器(MC4511) (4)显示电路模块 (5)驱动器 (5)显示器 (5)5系统电路总图及原理 (5)电路组成 (5)电路的工作原理及过程 (6)三位半A／D转换器MC14433 (7)七段锁存-译码-驱动器CD4511 (8)高精度低漂移能隙基准电源MC1403 (9)6电路连接测试 (9)7经验体会 (10)参考文献 (10)前言数字电压表（Digital Voltmeter），简称DVM，是采用数字化测量技术，把连续的模拟信号转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
数字电压表的类型很多，其输入电路、设计电路和显示电路基本相似，只是电压—数字转换方法不同。
因此，我们此次设计电压表就是为了了解电压表的原理，从而学会制作电压表。
而且通过电压表的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
1 设计技术指标与要求设计技术指标1. 量程：一档：+～0～－二档: +～0～－2. 用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变；3. 保持/测量开关：能保持某一时刻的读数；4. 指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim【实用版】目录1.引言2.三位半数字直流电压表的原理3.Multisim 软件的使用4.电路设计与仿真5.结论正文1.引言在现代电子技术中，数字电压表已经成为了实验室和工程领域中必不可少的测量工具。
数字电压表相较于传统的模拟电压表，具有更高的精度、更小的体积和更方便的操作方式。
本文将介绍如何使用 Multisim 软件设计一款三位半数字直流电压表。
2.三位半数字直流电压表的原理数字电压表的原理是将连续的模拟电压量转换成不连续、离散的数字量并加以显示。
数字电压表的精度主要取决于 A/D 转换器的位数，位数越多，精度越高。
三位半数字电压表指的是电压表可以显示到小数点后三位半的精度。
3.Multisim 软件的使用Multisim 是一款电子设计自动化（EDA）软件，可以用于电路仿真、单片机控制等。
在本文中，我们将使用 Multisim 软件进行电路设计和仿真。
4.电路设计与仿真在 Multisim 软件中，我们首先需要绘制电路图，然后进行元器件封装和连接。
对于三位半数字直流电压表，我们需要设计一个 A/D 转换器、一个数字显示器和一些控制电路。
在设计过程中，我们需要选择合适的元器件和电路拓扑，以满足电压表的精度和稳定性要求。
接下来，我们需要对电路进行仿真。
在 Multisim 软件中，我们可以添加虚拟仪器，如电压源、电流源、示波器等，来模拟实际电路中的信号波形和电压值。
通过观察仿真结果，我们可以检验电路设计的正确性和有效性。
5.结论通过使用 Multisim 软件，我们可以方便地设计并仿真三位半数字直流电压表。
在设计过程中，我们需要注意选择合适的元器件和电路拓扑，以满足电压表的精度和稳定性要求。
数字电压表
实验四 数字电压表一、实验目的1．了解A/D 转换器的基本工作原理；2．熟悉CC14433A/D 转换器各引出端功能；3．利用CC14433A/D 转换器组装成一个量程为2V 的简易三位半直流数字电压表。
二、实验说明1．直流数字电压表是采用数字化方法测量直流电压的仪表。
如果被测量不是直流电压而是交流电压或者非电量，如温度、压力、重量、频率等。
则可通过交直流变换、频压变换或各种传感器将其转换成直流电压后再进行测量。
如数字压力表、数字电子秤、数字频率计等数字仪表，都可用数字电压表与相应的传感器构成。
本实验介绍CMOS 大规模集成电路213位A/D 转换器CC14433的工作原理及用其构成直流电压表的方法。
2．用CC14433集成A/D 转换器组成的213位数字电压表电路如图3.4.1所示。
图中各部分的功能如下： 图3.4.1 简易213位数字电压表电路图213位A/D 位转换器CC14433：将输入的模拟信号转换成数字信号。
基准电源CC1403：提供精密电压，供A/D 转换器作参考电压。
译码/驱动器CC4511：将二–十进制（BCD ）码转换成七段信号，并驱动显示器的a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个发光段，推动数码管（LED ）进行显示。
显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D 转换结果。
213位是指十进制数0000~1999，所谓三位是指个位、十位、百位，其数字范围为0~9。
而所谓半位是指千位，它不能从0变化到9，而只能由0变到1，即为二值状态，所以称为半位。
（1）CC14433电路是一个低功耗的213位双积分式A/D 转换器。
它的内部逻辑电路组成框图如图3.4.2（a ）所示，其引脚图如图3.4.2（b ）所示，时钟频率f cp 与CP 0端所接电阻R c 有关，当R c =470K Ω时，f cp ≈66KHz 。
DS 1 DS 2 DS 3 DS 4DS 1DS 2DS 3DS 4U I（a ）内部逻辑电路 （b ）引脚排列图3.4.2 CC14433的内部逻辑电路A/D 转换器CC14433将模拟部分和数字部分的电路集成在同一芯片内。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表是一种常用的电子测量仪器，用于测量直流电路中的电压。
在multisim软件中设计这样一款电压表，可以帮助工程师和电子爱好者更方便地进行电路仿真和测试。
在使用multisim软件进行电路设计时，首先需要选择合适的元件进行搭建电路。
对于三位半数字直流电压表来说，主要包括电压测量部分和显示部分。
电压测量部分需要使用电压分压器来将待测电压转换为适合测量的范围，同时还需要精准的运算放大器来放大信号。
显示部分则需要使用数模转换器将模拟电压转换为数字信号，并通过数码管或LCD显示屏来显示测量结果。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、精度和抗干扰能力。
通过合理选择元件参数和设计电路结构，可以有效提高电压表的测量精度和稳定性，同时减小干扰对测量结果的影响。
在multisim软件中还可以进行仿真分析，验证设计的电路是否符合预期要求。
通过仿真可以检测电路中的潜在问题，并及时进行调整和优化，以确保电路的正常工作和准确测量。
总的来说，利用multisim软件设计三位半数字直流电压表可以帮助我们更好地理解电路原理，提高电路设计的效率和准确性。
希望通过不断学习和实践，能够更深入地掌握电子技术，为实际工程应用提供更好的支持和服务。
三位半数字直流电压表设计multisim
三位半数字直流电压表设计multisim多位半数字直流电压表是一种能够测量电路中直流电压的仪器。
它一般由数码显示部分和模拟-数字转换部分组成。
在Multisim中，我们可以通过建立电路模型来设计并模拟一个三位半数字直流电压表。
我们需要选择合适的元件来构建电路模型。
在三位半数字直流电压表中，最重要的元件是模数转换器（ADC）和显示部分。
在Multisim 中可以通过搜索栏找到这些元件并将它们添加到工作区。
在电路模型中，我们需要引入一个待测电路的输入信号，并连接到ADC的输入引脚上。
可以选择一种直流电源作为输入信号，并使用电阻来限制电流大小，以防止ADC被烧坏。
同时，需要为ADC提供一个参考电压，该电压与输入电压的量程相关。
ADC会将模拟信号转换为数字信号，并输出给显示部分。
在显示部分，我们可以选择七段数码管来显示数字。
在Multisim中，可以找到七段数码管的元件，并将其添加到工作区。
将ADC的输出和数码管的输入进行连接。
在Multisim中，可以使用导线工具将两者连接起来。
此外，为了显示多个数字，可以选择多个数码管，并通过逻辑电路将它们连接在一起。
在设计电路模型时，需要注意以下几点：1.选择合适的ADC和七段数码管。
ADC的位数决定了电压的精确度，而七段数码管的个数决定了显示的范围。
2.为ADC提供合适的参考电压。
参考电压的选取需要根据待测电路的电压范围来确定。
3.使用合适的电阻来限制输入电流，以保护ADC不受损坏。
4.在连接元件时，要确保正确地连接输入和输出引脚，以便电路正常工作。
完成电路模型的设计后，可以进行仿真。
在Multisim中，可以通过点击“仿真”按钮启动仿真过程。
仿真过程将模拟电路中的信号变化，并将结果显示在数码管上。
通过以上步骤，我们可以在Multisim中设计一个三位半数字直流电压表。
设计完成后，可以通过仿真来测试其在不同电压下的显示情况，以验证电路的正确性和稳定性。
总结起来，使用Multisim来设计一个三位半数字直流电压表需要选择合适的元件，构建电路模型，并进行仿真。
三位半数字电压表
三位半数字电压表
三位半数字电压表是一种电子测量仪器，它能够以数字形式显示电压值。
这种电压表的特点是其显示部分由三位完整显示位和一位半显示位组成，其中最高位（千位）只能是0或1，因此称为半位。
这种设计允许电压表显示从0.0001 V到1999V的电压范围。
在电子和电气工程中，三位半数字电压表是一种常用的工具，用于测量直流电压和交流电压。
它们通常具有较高的精确度和稳定性，而且操作简单，读数方便。
这些电压表通常由模拟电路和数字电路两部分组成：模拟部分负责放大和滤波输入的电压信号，数字部分则负责将模拟信号转换为数字信号，并进行显示。
三位半数字电压表的设计和制造需要考虑到诸如精度、分辨率、响应时间、温度漂移等因素。
为了确保测量结果的准确性，这些电压表通常会采用高质量的电子元件，并且会通过严格的生产和测试流程。
在实际应用中，三位半数字电压表可以用于各种场合，包括实验室研究、工业生产、故障诊断以及教学演示等。
用户可以根据需要选择不同量程的电压表，以满足不同的测量需求。
随着技术的发展，四位半甚至更多位数的数字电压表已
经问世，它们能够提供更高的精度和更宽的测量范围，满足更专业的测量需求。
不过，三位半数字电压表由于其平衡的性能和合理的价格，依然在许多场合保持着其应用价值。
3位半数字电压表
目录第一章三位半数字电压表的设计方案题目及设计目的 (2)设计要求 (2)方案设计 (2)三位半数字电压表的设计思想 (4)第二章三位半数字电压表设计过程三位半数字电压表特点 (4)TC7107的介绍 (5)TC7107的性能特点 (6)TC7017的功能 (6)第三章电路仿真电路仿真 (7)第四章实验总结实验总结 (8)一：三位半数字电压表的设计案题目及设计目的1、题目：三位半位数字电压表2、设计目的：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，同时复习、巩固以往的模电、数电内容。
设计要求采用课程或实验内容中所使用的元器件，设计一个三位半数字电压表，三位半是指个位、十位、百位的范围为0-9，而千位只有0和1两个状态，称为半位。
所以数字电压表测量范围为0001-1999。
数字电压表主要部分是A/D转换器，显示方法通常采用动态扫描（工作时四个数码管轮流点亮，利用人眼的视觉残留特性能够得到整体效果，当扫描频率过低时显示的数码会有闪烁感）方式，但需要字形译码驱动电路和字位驱动电路。
1.任务要求：2.基本要求：3.直流电压测量范围（0~200V）测量误差小于1%4.附加5.交流电压测量范围（0~200V）测量误差小于1%6.自动量程转换7.通过查阅资料，实现设计要求，写出实现原理，画出原理框图，描述其功能，并给出数字电压表电路原理图。
方案设计利用成熟芯片Tc7107实现电压的测量，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。
优点：可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。
数字电压表原理框图如下：三位半数字电压表的设计思想数字电压表的位数是指完整显示位，即能够显示0-9十个数字的位。
所谓三位半数字电压表，即只有3位完整显示位，而其最高位只能显示0或1，故称为半位。
数字电压表一般由模拟电路与数字电路两大部分组成，模拟部分包括输入放大器、A/D转换器和基准电压源；数字部分包括计数器、译码器、逻辑控制器、振荡器和显示器。
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一、课题名称：3½直流数字电压表二、内容摘要：数字电压表是常用的测量仪表之一，与同级别的指针式电压表相比较，使用方便，测量更准确，因此广泛使用。
它由模拟电路和数字电路两部分组成，模拟部分包括转换式输入放大器、基准电压源和A/D转换电路。
数字部分包括计数器、译码驱动显示及逻辑控制。
3½直流数字电压表具有以下7大特点：（1）显示清晰直观，读数准确（2）显示位数本设计中显示的位数为3位（3）高准确度（4）分辨率高（5）测量速率快（6）输入阻抗高（7）集成度高微功耗新型数字电压表采用CMOS 集成电路，整机功耗很低。
三、设计内容及设计要求：1. 了解双积分式A / D转换器的工作原理2. 熟悉位A / D转换器MC14433的性能及其引脚功能3. 掌握用MC14433构成直流数字电压表的方法4. 设计一个具有三位的十进制数字显示电压表四、试验器件清单：1.MC1403基准电源（1个）2.MC14433A/D转换器（1个）3.CD4511译码驱动（1个）4.LED共阴极数码管（4个）5.MC1413（ULN2003）（1个）6.电阻：10K（3个）1K（2个）47K（2个）3K（1个）470K（2个）100Ω（10个）10K的滑动变阻器（2个）7.电容：0.01µF（1个）0.1µF（3个）8.排针若干 9.覆铜板（2个） 10.导线若干 11.电池盒（2个）五、设计的系统方案：根据数字电路课程设计要求，在指定时间内系统的完成电路的设计、组装以及调试。
一、选题，根据数字电路技术基础课本大纲的要求，在网上搜集课题，筛选出能够体现和运用数字电路基本知识点的选题，确定设计方向。
二、根据选题进行思考，找出选题涉及的知识点，根据工作原理和相关专业知识，做到理解透彻，理清设计思路。
三、系统的对选题进行有层次的设计，画出初始电路图，再进一步的改进。
四、根据电路图连线、调试，使电路完成预期的设计要求和功能，并使电路达到最好的运行状态。
六、电路的工作原理：直流数字电压表的核心器件是一个间接型A / D转换器，它首先将输入的模拟电压信号变换成易于准确测量的时间量，然后在这个时间宽度里用计数器计时，计数结果就是正比于输入模拟电压信号的数字量。
1、V－T变换型双积分A / D转换器图1是双积分ADC 的控制逻辑框图。
它由积分器（包括运算放大器A1 和RC积分网络）、过零比较器A2，N位二进制计数器，开关控制电路，门控电路，参考电压VR与时钟脉冲源CP组成。
图1 双积分ADC原理框图转换开始前，先将计数器清零，并通过控制电路使开关 SO接通，将电容C 充分放电。
由于计数器进位输出QC＝0，控制电路使开关S接通vi ，模拟电压与积分器接通，同时，门G被封锁，计数器不工作。
积分器输出vA线性下降，经零值比较器A2 获得一方波vC，打开门G，计数器开始计数，当输入2n 个时钟脉冲后t＝T1，各触发器输出端Dn-1～DO 由111…1回到000…0，其进位输出QC＝1，作为定时控制信号，通过控制电路将开关S转换至基准电压源－VR，积分器向相反方向积分，vA开始线性上升，计数器重新从0开始计数，直到t ＝T2，vA下降到0，比较器输出的正方波结束，此时计数器中暂存二进制数字就是vi 相对应的二进制数码。
2、3½位双积分A / D转换器MC14433的性能特点MC14433是CMOS双积分式3½位A / D转换器，它是将构成数字和模拟电路的约7700多个MOS晶体管集成在一个硅芯片上，芯片有24只引脚，采用双列直插式，其引脚排列与功能如图2所示。
MC14433图2 MC14433引脚排列引脚功能说明：VAG（1脚）：被测电压VX和基准电压VR的参考地VR（2脚）：外接基准电压（2V或200mV）输入端VX（3脚）：被测电压输入端R1（4脚）、R1 ／C1（5脚）、C1（6脚）：外接积分阻容元件端C1＝0.1μf（聚酯薄膜电容器），R1＝470KΩ（2V量程）；R1＝27KΩ（200mV量程）。
C01（7脚）、C02（8脚）：外接失调补偿电容端，典型值0.1μf。
DU（9脚）：实时显示控制输入端。
若与EOC（14脚）端连接，则每次A / D 转换均显示。
CP1 （10脚）、CPo （11脚）：时钟振荡外接电阻端，典型值为470KΩ。
VEE （12脚）：电路的电源最负端，接－5V。
VSS （13脚）：除CP外所有输入端的低电平基准（通常与1脚连接）。
EOC（14脚）：转换周期结束标记输出端，每一次A / D转换周期结束，EOC 输出一个正脉冲，宽度为时钟周期的二分之一。
OR（15脚）：过量程标志输出端，当｜VX｜＞VR 时，OR输出为低电平。
DS4～DS1 （16～19脚）：多路选通脉冲输入端，DS1对应于千位，DS2 对应于百位，DS3 对应于十位，DS4对应于个位。
Q0～Q3 （20～23脚）：BCD码数据输出端，DS2、DS3、DS4选通脉冲期间，输出三位完整的十进制数，在DS1选通脉冲期间，输出千位0或1及过量程、欠量程和被测电压极性标志信号。
MC14433具有自动调零，自动极性转换等功能。
可测量正或负的电压值。
当CP1 、CP0 端接入470KΩ电阻时，时钟频率≈66KHz，每秒钟可进行4次A / D转换。
它的使用调试简便，能与微处理机或其它数字系统兼容，广泛用于数字面板表，数字万用表，数字温度计，数字量具及遥测、遥控系统。
图3 三位半直流数字电压表线路图3、3½位直流数字电压表的组成（实验线路）线路结构如图3所示。
（1）被测直流电压VX经A / D转换后以动态扫描形式输出，数字量输出端Q0 Q1 Q2 Q3 上的数字信号(8421码)按照时间先后顺序输出。
位选信号DS1 DS2，DS3，DS4通过位选开关MC1413分别控制着千位、百位、十位和个位上的四只LED数码管的公共阴极。
数字信号经七段译码器CC4511译码后，驱动四只LED数码管的各段阳极。
这样就把A / D转换器按时间顺序输出的数据以扫描形式在四只数码管上依次显示出来，由于选通重复频率较高，工作时从高位到低位以每位每次约300μS的速率循环显示。
即一个4位数的显示周期是1.2ms，所以人的肉眼就能清晰地看到四位数码管同时显示三位半十进制数字量。
（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笔经限流电阻实现对相应的小数点显示的控制。
（3）最高位（千位）显示时只有b、c二根线与LED数码管的b、c脚相接，所以千位只显示1或不显示，用千位的g笔段来显示模拟量的负值（正值不显示），即由CC14433的Q2 端通过NPN晶体管9013来控制g段。
（4）精密基准电源MC1403A / D转换需要外接标准电压源作参考电压。
标准电压源的精度应当高于A / D转换器的精度。
本实验采用MC1403集成精密稳压源作参考电压，MC1403的输出电压为 2.5V，当输入电压在4.5～15V 范围内变化时，输出电压的变化不超过3mV，一般只有0.6mV左右，输出最大电流为10mA。
MC1403引脚排列见图4。
（5）实验中使用CMOS BCD七段译码／驱动器CC4511，参考实验六有关部分。
（6）七路达林顿晶体管列阵MC1413MC1413采用NPN达林顿复合晶体管的结构，因此有很高的电流增益和很高的输入阻抗，可直接接受MOS或CMOS集成电路的输出信号，并把电压信号转换成足够大的电流信号驱动各种负载。
该电路内含有7个集电极开路反相器（也称OC门）。
MC1413电路结构和引脚排列如图5所示，它采用16引脚的双列直插式封装。
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图4 MC1403引脚排列图5 MC1413引脚排列和电路结构图七、设计的调试：在连接线路完毕之后，出现了很多问题。
1.数码显示部分的组装与调试上出现失误，由于插线时没有插好，造成第一次测试时没有显示，因此又重新进行了一次插线，第二次按照线路图插好后数码管显示不是很稳定，因为接触不良，又进行了第三次插线，此次数码管才显示成功。
数码管不能正常显示的状况，经检验发现主要是由于接触不良的问题，主要是线的接触不良，在实验中，数码管有几段二极管时隐时现，显示不够稳定，甚至有时会消失。
用电源对数码管进行检测，发现二极管能正常显示的，再用万用表欧姆档检测每一根线是否接触良好，在检测过程中发现有几根线有时能接通，有时不能接通，把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。
2.在插入10K的滑动变阻器时由于没有将滑动段和测试段进行检测，造成插入错误，使得通路受阻，显示管没有显示数值。
后用万用表欧姆档检测以确定其端口，以便正确插入。
3.是其中有一条线路上的的电阻于插孔接触不良，造成电路不通，后经检查线路，发现了其中的问题，并纠正。
八、总结设计电路的特点及方案的优缺点：本电路基本实现了数字电压表的基础功能，具有显示电压的功能。
测试时较准确，直观，显示也较稳定。
本电路还是存在不足之处的。
1.为了使课设在较短时间内完成，因此我们的数字电压表是很简单的，它的测量范围为—1.999V~+1.999V，测量范围小，不能测试较大的电压。
2.由于电路是在面包板上进行插线的，线路有些繁杂，在接线完成后面包板上显得有些凌乱。
九、总结：数字电子电路是一门实践性很强的课程。
它的开设是为了使学生掌握数字电子电路的基本工作原理、分析方法和基本技能，为深入学习后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下基础。
数字电路课设更是为了让学生掌握实践知识。
这次数字电路课程设计历时一个星期，经过一个星期的实践和体验下来，我学到的不仅是那些数电知识，更多的是团队和合作。
在这次实践中我明白了课程设计对我们的意义，实践操作的重要，实践使我们意识到数电课设中电路的连接是需要耐心和细心的，可能一个不小心的线路连接就造成之前的努力都付之东流，使实验失败。
在此过程中，我们充分利用这次课程设计，充分利用这段时间，不断补充新的温习旧的知识，充分的发挥了我们的主动性，使我们自主的学习，不断充实自己也让我们把所学的理论知识与实践相结合起来，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，更重要的便是同学间的团结了。
在整个课程设计中，我们充分利用所学知识，我们每个人都了解到的学习不应该只局限于我们的课本，因为课本上告诉我们的只是很有限的一部分，所涉及的面也是狭窄的。
但是怎样在有限的范围内学习到无限的知识呢？那就要我们自己懂的竞争，懂的自学，懂的充分利用身边的任何资源，懂得与其他同学的合作。
应该说，我们在这次的课程设计中学到了很多知识，这并不仅仅包括书本上的知识，更重要的是我们学会了如何去和别人交流，怎样用语言去实现自己的想法，在这个过程中我们明白了团队精神的重要性和不耻下问的精神。