大電容數字顯示測量電路的設計

　　摘要：隨著科技的發(fā)展，電子線路中也得到廣泛的應用，而電容作為電子線路的重要器件也越來越來受到重視，它的容量大小對電路的性能有重要影響。本課題就是用數字顯示的方式對電容進行測量。電容測量的基本原理是：把被測電容的大小通過電路轉換成脈沖的寬度，主要由555定時器產生脈沖電路，將它送到74LS160計數器產生計數輸出電路，

　　關鍵字：555多諧振蕩器;計數器;譯碼器;鎖存器;數字顯示器；

　　一 概述

　　該系統(tǒng)設計一個大電容數字顯示測量電路，該電路的主要性能指標：1. 測量電容的不超過1999uF的電容;2. 數碼管和二極管組成顯示電路;3.顯示數字N與被測電容C的關系為：N=C/10;4. 正常工作條件下，接上被測電容后便可自動顯示出數字，響應時間小于2s；5. 若被測電容超過1990μF，電路具有報警功能；

　　隨著科學技術的飛速發(fā)展，大電容數字顯示測量電路在電子領域的應用十分廣泛，數字技術成為發(fā)展最快的技術之一。資料顯示：以18個月為周期，數字電路器件的性能就要提高一倍。數字技術的普及推廣，標志著信息化社會的到來。且具有以下優(yōu)點：

　?。?）結構簡單、性能穩(wěn)定、分析方便、抗干擾能力強。（2）在數字運算的基礎上，可以進行邏輯運算與比較，應用廣泛；隨著電路中數字位數的增加，運算精度相應提高，可進行較高精度的運算。

　　二 方案論證

　　方案Ⅰ：如果三角波輸入給以被測電容器作為微分電容的微分電路，在電路參數選擇適當的條件下，微分電路的輸出幅度與Cx成正比，再經峰值檢測電路或精密整流及濾波電路，可以得到與Cx成正比的直流電壓Ux ，然后再進行A/D轉換送給數字顯示器，便可實現所要求的函數關系。如圖1所示