三位半数字万用表电路课程设计

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：

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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 (5)

3 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A／D转换器MC14433 (8)

七段锁存-译码-驱动器MC4511 (8)

七路达林顿驱动器阵列MC1413 (9)

高精度低漂移能隙基准电源MC1403 (9)

五、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1999-1V；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

AC/DC 转换电阻分压

放大稳压

双积分A/D

转换器

MC14433CD4511显示译码器LED 数码管显示

基准电压直流

交流 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 AC/DC 转换电阻分压

放大稳压

双积分A/D

转换器

MC14433

CD4511显示译码器

LED 数码管显示基准电压直流

交流

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

如左图中四个电阻串联分压设计，总电阻值为10MΩ，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D1~D4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