测控电路系列实验报告

袁莉骏0912000407 测控电路系列实验：电压测量模块的设计

一、实验目的：

应用测控电路以及模电数电课程有关理论设计一个简单的电压测量模块，在设计与制作的实践中提高学生对测控电路的设计能力，掌握数字电压表的结构与原理，了解调试的基本方法和技能。

二、设计要求：

a)设计一个数字电压表，基本性能满足如下要求：

b)输入基本量程：0---±2VDC，

c)精度：0.05%FS，

d)测量速率>2次/S，

e)具有极性显示，溢出报警，

f)显示器件可用LED数码管。

三、实验步骤：

1、根据电路图连接实物图。

2、简单调试过程：

a、粗调量程：万用表黑表棒接地，红表棒接14433的2号脚，调节电位器，使

得2号脚VR输入为2V。

b、全亮测试：将4511的LT接地，局部电路若正确则数码管全亮。

c、电压测0：将ui接地，若电路正常，则显示“000”，负号亮灭闪烁。

d、精调量程：拿一节干电池A，用万用表测量其电压做为理论值，将干电池正

端接ui，干电池负端接地，读数码管显示值，以此为实际值，调节电位器，

使实际值接近理论值，△≤0.005V。

e、测量并记录数据：另外再拿三节干电池B、C、D，分别用万用表和电压测

量模块进行正测、反测，分别记录理论值、实际值。

四、实验原理与结论：

（实验电路图）

(实物图)

使用芯片：

14433：

●电源及共地端

✧24脚，VDD：正电源端，典型值+5V

✧12脚，VEE：负电源端，典型值-5V

✧13脚，VSS：数字地，接地

✧1脚，V AG：模拟地，接地

✧2脚，VR：外接电压基准（2 V或200 mV）输入端

✧3脚，VX：被测电压输入端

●外接电阻及电容端

✧4脚，R1：外接积分电阻输入，有两种选择

470kΩ（量程为2V时）

27kΩ（量程为200mV时）

✧6脚，C1：外接积分电容输入。

电容C1常采用聚丙烯电容，典型值0.1µF

✧5脚，R1/C1：外接电阻R1和外接电容C1的公共端

✧7脚C01，8脚C02：外接失调补偿电容端

典型值为0.1µF

✧10脚CLK0，11脚CLK1：时钟振荡器外接电阻RC接入端

外接电阻RC3300 kΩ，时钟频率随RC电阻阻值的增加而下降

●转换控制端

✧14脚EOC和9脚DU

✧15脚OR

✧DS1-DS4，16-19脚

✧Q0-Q3，20-23脚

●EOC和DU

✧EOC：转换周期结束标志。每次转换16400个时钟脉冲（CLK）周期后产生

一个0.5倍时钟周期宽度的正脉冲，表示转换结束。

✧DU：实时输出控制端。把一个正脉冲送至DU，则本次转换周期的转换结果

可送入锁存器输出，否则锁存器保持原来的转换结果。

✧一般将DU和EOC相连，则每次转换都可以输出。:

●OR

✧OR：过量程状态输出，低电平有效。

✧当|VX|>VR时，OR＝0；反之, OR=1 。

✧输出读数= VX÷VR×1999

●DS1-DS4

●Q0-Q3

14433的输出数据以BCD码的形式通过Q0-Q3端按时间顺序送出(DS1-DS4位选通)

●当DS1为高时, Q3--Q0 的值的不同组合有不同含义

在Q0=“0”的条件下

“Q3=0”表示千位（1/2位）为1，“Q3=1”表示千位为0 。

Q0=“1”表示过量程或欠量程

Q3=0 表示过量程

Q3=1表示欠量程。

●Q2表示极性，“1”为正极性，“0”为负极性。

4511：

●LE：接地

●BI：消隐测试端。接OR。“1”正常，“0”消隐

●LT：全亮测试端。接5V。“1”正常，“0”全亮

●VDD：接＋5V

●VSS：接地

●ABCD：接Q0～Q3

1403：

●Vin，输入5V

●GND接地

●V out，输出2.5V

数码管的管脚功能图：1413：

五、调试中发现的问题及解决方法：

1、在测试LED是否可以正常工作时，遇到了困难，然后在询问了老师之后通过从显示的情况往回找情况，然后找到了是引脚连接上存在问题，最终解决了问题。

2、在调零时一直不能够正常完成，然后在调整思路，重新连接了一些部分然后总算成功了。

六、感想：

面包板的连接是第一次碰到的，很新奇，然后连接需要耐心和细心。在实验课时早早的来到了实验室开始了实验，实验老师说只要认认真真的连接电路的话，实验是会很顺利的，但是当真正开始实验后，发现很多数据测试并不是一开始就能够达到要求，这就说明是电路连接上存在问题，我们不断的在电路连接上寻找问题所在之处并解决问题，然后在两个环节内存在问题都让我们忙了好一阵，最终都在我们不断的思考中解决了，并完成了实验。

在经历整个实验后，总结出来就是需要细心耐心，只要细心耐心的做每件事，实验就能顺利完成。