電容測量電路的設(shè)計

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1、遼寧工業(yè)大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計（論文）題目：電容測量電路的設(shè)計院（系）：專業(yè)班級：學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：（簽字）起止時間：2013.7.1—2013.7.12課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：教研室學(xué)號學(xué)生姓名專業(yè)班級課程設(shè)計題目電容測量電路的設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)設(shè)計任務(wù)：1.設(shè)計一種電容測量電路，能用于測量電容量并電容判斷的好壞。2.設(shè)計本測試儀所需的直流穩(wěn)壓電源。功能要求：1.設(shè)計中應(yīng)含有信號產(chǎn)生電路。2.電路具有判斷電容功能好壞的功能。設(shè)計要求：1.分析設(shè)計要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開

2、思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2.確定合理的總體方案。對各種方案進(jìn)行比較，以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3.設(shè)計各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個設(shè)計。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進(jìn)右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說明。指導(dǎo)教師評語及成績平時：論文質(zhì)量：答辯：總成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績：平時20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計算摘要電容測量電路是以集成運放為核心器件可將其分解為四個部分。

3、可分為解為直流穩(wěn)壓電源電路，文氏電橋電路，電容測量電路和差分電路。起始設(shè)計思想是:輸入220V，50Hz的正弦波信號，通過直流穩(wěn)壓電源輸出2—6v的直流電，再通過文氏橋振蕩電路產(chǎn)生正弦波電壓，經(jīng)過差分電路作為緩沖電路，作用于被測電容。在直流穩(wěn)壓電源的作用下，由文氏電路產(chǎn)生信號，使電容測量電路和差分電路工作，可測量電容量并比較大小。本設(shè)計運放主要采用LM324，通過Multisim仿真軟件繪制原理圖并進(jìn)行仿真實驗。關(guān)鍵詞：電容；穩(wěn)壓電源；文氏電橋電路；差分電路。目錄第1章電容測量電路設(shè)計方案論證11.1電容測量電路設(shè)計的意義11.2電容測量電路設(shè)計的

4、要求和技術(shù)指標(biāo)11.2.1設(shè)計要求11.2.2技術(shù)指標(biāo)11.3電容測量電路的總體設(shè)計方案21.3.1方案論證21.3.2總體設(shè)計方案框圖及分析3第2章電容測量電路各單元電路設(shè)計42.1直流穩(wěn)壓電源設(shè)計42.2信號產(chǎn)生電路設(shè)計52.3電容測量電路設(shè)計6第3章電容測量電路整體電路設(shè)計83.1整體電路圖及工作原理83.2參數(shù)的計算選擇83.3電路仿真結(jié)果93.3.1直流穩(wěn)壓電源仿真結(jié)果93.3.2信號產(chǎn)生電路仿真結(jié)果10第4章設(shè)計總結(jié)11參考文獻(xiàn)12附錄I總體電路圖13附錄II元器件清單14第一章電容測量電路設(shè)計方案論證1.1電容測量電路設(shè)計的意義目前，

5、隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件急劇增加，電子元器件的適用范圍也逐漸廣泛起來，在應(yīng)用中我們常常要測定電容的大小。在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和維修中，電容測量這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要，一個好的電子產(chǎn)品應(yīng)具備一定規(guī)格年限的使用壽命。因此在生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)中，對其產(chǎn)品的檢測至關(guān)重要，而檢測電子產(chǎn)品是否符合出產(chǎn)要求的關(guān)鍵在于檢測其內(nèi)部核心的電路，電路的好壞決定了電子產(chǎn)品的好與壞，而電容在基本的電子產(chǎn)品的集成電路部分有著其不可替代的作用。同樣，在維修人員在對電子產(chǎn)品的維修中，電路的檢測是最基本的，有時需要檢測電路中各個部件是否工作正常，電容器是否工作正常。因此，設(shè)計可靠，安全，便捷

6、的電容測儀具有極大的現(xiàn)實必要性。1.2電容測量電路設(shè)計的要求和技術(shù)指標(biāo)1.2.1設(shè)計要求1.分析設(shè)計要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2.確定合理的總體方案。對各種方案進(jìn)行比較，以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3.設(shè)計各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個設(shè)計。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進(jìn)右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說明。1.2.2技術(shù)

7、指標(biāo)1.能用于測量電容量并電容判斷的好壞。2.設(shè)計本測試儀所需的直流穩(wěn)壓電源。3.設(shè)計中應(yīng)含有信號產(chǎn)生電路。4.電路具有判斷電容功能好壞的功能。1.1電容測量電路的總體設(shè)計方案1.1.1方案論證方案一：直接根據(jù)充放電時間判斷電容值這種電容測量方法主要采用了電容的充放電特性,放電常數(shù),通過測量與被測電容相關(guān)電路的充放電時間來確定電容值。一般情況下，可設(shè)計電路使（T為振蕩周期或觸發(fā)時間；A為電路常數(shù)，與電路參數(shù)有關(guān)）。這種方法中應(yīng)用了555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在秒脈沖的作用下產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，來控制門電路實現(xiàn)計數(shù)，從而確定脈沖時間，通過設(shè)計合理的電路

8、參數(shù)，使計數(shù)值與被測電容相對應(yīng)。其原理框圖如圖1.1所示。顯示反向器譯碼器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器鎖存器窄脈沖觸發(fā)器計數(shù)器秒脈沖發(fā)生器