数字电压表
数字电压表原理
数字电压表原理数字电压表是一种常见的电子测量仪器，用于测量电路中的电压大小。
它采用数字显示方式，能够直观地显示电压数值，因此在电子工程领域得到了广泛应用。
本文将介绍数字电压表的工作原理及其相关知识。
数字电压表是通过将待测电压与内部参考电压进行比较，然后将比较结果转换为数字信号进行显示。
其主要原理包括电压测量、模拟信号处理、数字信号处理和显示等几个方面。
首先，数字电压表需要对待测电压进行测量。
当待测电压加到输入端时，数字电压表内部的测量电路会将电压转换为相应的电流或电荷，并通过放大电路进行处理，以便后续的比较和转换。
其次，模拟信号处理是数字电压表中的重要环节。
经过前级放大电路的处理后，模拟信号需要进行滤波、精确放大和线性化处理，以保证测量的准确性和稳定性。
接着，经过模拟信号处理后，数字电压表会将模拟信号转换为数字信号。
这一过程通常采用模数转换器（ADC）来完成，ADC会将模拟电压信号按照一定的采样频率进行采样，并将采样值转换为相应的数字编码。
最后，数字信号处理和显示是数字电压表中的关键步骤。
经过ADC转换后的数字信号会经过数字信号处理单元进行处理，包括数字滤波、数值计算和显示格式处理等。
最终，处理后的数字信号会通过数码管或液晶显示屏进行显示，直观地呈现出待测电压的数值。
总的来说，数字电压表的工作原理主要包括电压测量、模拟信号处理、模数转换、数字信号处理和显示等几个步骤。
通过这些步骤，数字电压表能够准确、稳定地测量电路中的电压，并通过数字显示的方式直观地呈现出来。
除了工作原理，数字电压表的精度、测量范围、输入阻抗、显示方式等也是需要重点关注的内容。
在实际应用中，用户需要根据自己的需求选择合适的数字电压表，以确保测量结果的准确性和可靠性。
总之，数字电压表作为一种重要的电子测量仪器，在电子工程领域有着广泛的应用。
通过了解其工作原理和相关知识，可以更好地理解和应用数字电压表，为电子测量工作提供更多的便利和支持。
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。
第5章数字电压表
∫
代入
T2 UX = Ur T1
第18页
电子测量原理
二、A/D转换原理 2. 双积分式ADC （2） 工作过程
5.4 直流电压的数化测量与A/D转换
③对参考电压反向定值积分（t2～t3） 由于T1、T2是通过对同一时钟信号（设周期T0）计数 得到（设计数值分别为N1、N2），即T1 = N1T0，T2 = N2T0， 于是 N2 UX = Ur = eN2 N1 e=
第12页
…
…
A/D 转换 结果 N
电子测量原理
二、A/D转换原理 1. 逐次逼近比较式ADC （2） 原理框图
5.4 直流电压的数化测量与A/D转换
SAR的最后输出即是A/D转换结果，用数字量N表示。
最后的D/A转换器输出已最大限度逼近了Ux，且有：
A/D转换结果的数字量 A/D输入电压
UX =
N ×Ur 2n
二、A/D转换原理 1. 逐次逼近比较式ADC （2） 原理框图
+
5.4 直流电压的数化测量与A/D转换
UX
¯
比较器
逐次逼近移位 START 寄存器（SAR） MSB
2-1 LSB 2-n D/A转换器
CLK
图中： SAR为逐次逼近移位寄存器，在时钟CLK作用下，
对比较器的输出（0或1）每次进行一次移位， 移位输 出将送到D/A转换器，D/A转换结果再与Ux比较。
读数误差 满度误差
显示位数1999/2000个字求得
=±（%+% Um ） UX UX 其中：UX为被测电压读数；Um为满刻度值。 示值（读读数）相对误差： =
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。
数字电压表
3、逐次逼近比较型 、 例如，取基准电压： 例如，取基准电压：1024mV、512mV、256mV、 、 、 、 128mV、64mV、32mV、16mV、8mV、4mV、 、 、 、 、 、 、 2mV、1mV。 、 。 被测电压与基准电压按从大到小顺序比较。 被测电压与基准电压按从大到小顺序比较。 例：待测电压372mV，输出的数码为00101110100 待测电压372mV，输出的数码为00101110100
（ 读数值+ n个字） 个字） ± a%
用该表1v量程分别测量 例：a=0.01,b =0.01,用该表 量程分别测量 用该表 量程分别测量0.9v和0.1v 和 电压，误差为多少？ 电压，误差为多少？ 绝对误差= （ 读数值+ b% 绝对误差 ± a% 满度值） 满度值） 解：测0.9v时： 时 绝对误差 相对误差
四、直流数字电压表的主要技术指标
1、显示位数 、 符号： 符号：
最高位的最 大显示值
1 2 3 1 3 、 、 、 等等 3 3 4 2 3 4 2
满量程的最 高位的值
读作： 三位半、三又三分之二位 … … 读作： 三位半、
能显示到9的 能显示到 的 位数
2 1位，最大示数是 最大示数是1999。 3 位，最大示数是 最大示数是2999。 例： 。 。 3 3 2 意义：表明了此数字表的分辨率。 意义：表明了此数字表的分辨率。
δ = 0.01%×0.9 + 0.01%×1 = 0.00019V
β= δ
0.9 ×100%= 0.021%
测0.1v时： 绝对误差 时 相对误差
δ = 0.01%×0.1+ 0.01%×1 = 0.00011 V
β= δ
0.1 ×100%= 0.11%
数字电压表的 原理
数字电压表的原理
数字电压表是一种用于测量电压的仪器，其原理基于电压与电流成正比的基本物理原理。
在数字电压表中，电压信号首先被传感器或电路转换成电流信号，然后通过放大和滤波等处理，将电流信号转换为与输入电压成比例的电压信号。
具体来说，数字电压表中常使用的转换器是模数转换器（ADC）。
ADC通过将连续的模拟电压信号转换成离散的数
字信号，实现电压的精确测量。
数字电压表的测量过程一般分为三个步骤：采样、量化和显示。
首先，在采样过程中，电压信号会被离散地采集并以一定的频率进行抽样。
然后，量化过程将采样的电压信号转换为离散的数字代码，通常通过把连续的电压范围划分为若干个离散的电压级别来实现。
最后，通过数字显示装置将量化后的数字代码转换为对应的实际电压值，并以数字形式显示出来。
数字电压表的测量精度与其分辨率相关。
分辨率是指数字电压表能够显示的最小电压变化量。
通常情况下，数字电压表的分辨率与它的量程有关，量程越大，分辨率越小。
通过增加测量电压的位数，可以提高数字电压表的分辨率和精度。
总的来说，数字电压表的原理是基于电压与电流之间的关系，通过将电压信号转换成数字信号并显示出来，实现对电压的精确测量。
数字电压表（两路）
数字电压表（两路）前⾔数字电压表具有测量电压的特点特点，在⽣活中已经得到⼴泛的应⽤。
另外数字电压表还具备电压准确测量的功能，且电压表可⾃选，使⼀款电⼦表具备了多媒体的⾊彩。
单⽚机AT89C51在Proteus软件中实现数字电压表的显⽰功能。
具有体积⼩、功能强可靠性⾼、价格低廉等⼀系列优点，不仅已成为⼯业测控领域普遍采⽤的智能化控制⼯具，⽽且已渗⼊到⼈们⼯作和和⽣活的各个⾓落，有⼒地推动了各⾏业的技术改造和产品的更新换代，应⽤前景⼴阔。
数字电压表在计算机系统中起着⾮常重要的作⽤，是保证系统正常⼯作的基础。
本⽂主要介绍⽤单⽚机来实现数字电压表的⽅法，本设计由单⽚机ADC0832芯⽚和LED1602液晶显⽰屏为核⼼，辅以必要的电路，构成了⼀个单⽚机的两路电压表。
⽬录1. 数字电压表的简介 (2)1.1. 数字电压表的特点 (2)1.1.1. 准确度⾼: (2)1.1.2. 灵敏度⾼: (2)1.1.3. 输⼊阻抗⾼: (2)1.1.4. 测量速度快: (2)1.1.5. 读数准确: (2)1.1.6. 使⽤⽅便⽤途⼴: (2)1.2. 数字电压表的⼯作原理 (2)2. 数字电压表的设计 (3)2.1. ADC0832芯⽚ (3)2.1.1. 特点： (3)2.1.2. 引脚及功能: (3)3. Protues仿真电路 (5)3.1. 绘制数字时钟电路Protues仿真原理图： (5)3.1.1. 两路数字电压原理图 (5)3.1.2. 电路检测 (5)3.1.3. 程序的运⾏效果 (5)3.1.4. 调整后的运⾏效果 (6)3.1.5. 运⾏keil软件编写程序 (7)3.1.6. 程序： (7)4. 总结 (11)5. 参考资料 (11)1.数字电压表的简介1.1. 数字电压表的特点数字电压表(DVM )是将被测的电压模拟量⾃动转换成开关量，然后进⾏数字编码、译码，以数字形式显⽰出来的⼀种电测仪表，它具有如下主要特点:1.1.1.准确度⾼:⽬前可达到10^-6数量级，因此⽤它代替直读仪表，可⼤⼤提⾼测量精度。
数字电压表
目录引言 (1)1 设计目的和要求 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容及要求 (3)2 数字电压表的基本原理 (3)2.1 数字电压表组成电路 (3)2.2 系统功能 (4)3 元器件的介绍 (5)3.1132A/D转换器MC14433的介绍 (5)3.2MC14433引脚功能说明 (8)3.3 七段锁存—译码—驱动器CD4511的介绍 (10)3.4 七路达林顿驱动器阵列MC1413的介绍 (12)3.5 高精度低漂移能隙基准电源MC1403的介绍 (12)4 课程设计调试的要点 (12)4.1 电路调试 (12)4.2 功能调试 (13)5 课程设计器材和供参考选择的元器件 (13)6 课程设计报告结论 (14)6.1 按设计内容要求整理实验数据及调试中的波形 (14)6.2 画出设计内容中的电路图、接线图 (15)6.3 总结设计数字电压表的体会 (15)参考文献 (16)引言传统的模拟式（即指针式）电压表已有100多年的发展史，虽然不断改进与完善，仍无法满足现代电子测量的需要，数字电压表自1952年问世以来，显示强大的生命力，现已成为在电子测量领域中应用最广泛的一种仪表。
数字电压表简称DVM（Digital Voltmeter），它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
智能化数字电压表则是最大规模集成电路（LSI）、数显技术、计算机技术、自动测试技术（ATE）的结晶。
一台典型的直流数字电压表主要由输入电路、A/D转换器、控制逻辑电路、计数器（或寄存器）、显示器，以及电源电路等级部分组成，如下图1-1所示：图1-1 直流数字电压表的基本方框图其中A/D转换器是数字电压表的核心，xu表示其输入。
它的数字输出可由打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。
数字电压表与指针式电压表相比具有以下特点：（1）显示清晰、直观、读数准确传统的模拟式电压表必须借助指针和刻度盘进行读数。
数字电压表工作原理
数字电压表工作原理
数字电压表是一种用于测量电压的电子仪器。
它的工作原理基于模拟到数字转换技术，将输入的连续变化的电压信号转换为数字信号，通过数字显示器显示出来。
数字电压表的主要组成部分包括输入部分、模数转换器（ADC）、显示部分和控制部分。
首先，输入部分将待测电压信号输入到模数转换器中。
在输入部分，可能还包括电压分压器等电路，用于将输入电压的幅值范围限定在模数转换器可处理的范围内。
然后，模数转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
模数转换器一般采用逐次逼近型（SAR）或者积分型（ΔΣ）转换器。
逐次逼近型转换器通过逐步逼近输入电压的幅值，得到与之对应的数字码。
积分型转换器则通过积分输入电压，得到数字码。
接着，数字信号经过处理后，传输到显示器中。
在数字电压表中，显示器通常采用数码管、液晶显示模块或者LED等显示
技术。
数字信号经过解码后，根据每个数字的编码显示相应的数字。
最后，控制部分用于控制整个测量过程和显示操作。
控制部分包括按键、微处理器等。
按键用于设置、控制测量功能和显示方式。
微处理器则进行信号处理、数据计算和显示控制等操作。
综上所述，数字电压表的工作原理是通过模拟到数字转换技术，
将输入的连续变化的电压信号转换为数字信号，并通过数字显示器显示出来。
这种工作原理保证了数字电压表的测量精度和可靠性。
电压表的类型
电压表的类型电压表是一种测量电路中电势差的仪器。
根据其工作原理和使用方式的不同，电压表可以分为模拟电压表、数字电压表和万用表。
本文将分别介绍这三种类型的电压表。
一、模拟电压表模拟电压表是一种使用指针来显示电压数值的仪器。
它通过将输入电压转换为一定的机械位移，再通过指针指示器来读取电压数值。
模拟电压表具有直观、直观的特点，可以快速读取电压值。
然而，由于其机械结构的限制，模拟电压表的精度较低，通常为几个百分点。
二、数字电压表数字电压表是一种使用数字显示电压数值的仪器。
它通过将输入电压转换为数字信号，并通过内部处理器进行数值计算和显示。
数字电压表具有精确度高、稳定性好的特点，可以达到小数点后几位的精度。
此外，数字电压表还具有自动量程切换、数据保持和峰值保持等功能，方便用户进行测量和数据分析。
三、万用表万用表是一种综合性的电测仪器，可以测量电压、电流、电阻等多种电参数。
它结合了模拟电压表和数字电压表的优点，具有较高的精度和灵活的使用方式。
万用表通常配备有多个测量档位和功能选择开关，可以根据需要选择不同的测量模式。
此外，万用表还具有温度测量、频率测量和连续测量等功能，适用于各种电路的测试和维护。
不同类型的电压表适用于不同的场合和要求。
模拟电压表适用于对精度要求不高的简单测量，数字电压表适用于对精度要求较高的精密测量，而万用表则是一种功能强大、适用范围广泛的仪器。
在使用电压表时，需要注意以下几点：1.选择合适的测量档位，在保证测量精度的前提下选择最小的量程，以避免测量过大导致的烧坏仪器。
2.正确连接测量线，保证电路的连通性，避免测量误差。
3.遵循安全操作规程，避免电击和其他危险事故的发生。
4.定期校准仪器，保证测量结果的准确性和可靠性。
电压表是一种常用的电测仪器，不同类型的电压表具有不同的特点和适用范围。
在实际使用中，根据测量需求选择合适的电压表，正确操作和维护仪器，可以确保测量结果的准确性和可靠性。
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数字电子技术基础课程设计(论文) 简易数字电压表院（系）名称电子信息工程学院专业班级通信132班学号学生姓名指导教师起止时间：2016.1.4—2016.1.15课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息工程摘要本文介绍了一种简易数字电压表的设计。
该设计主要是有五个模块组成：A/D 转换模块、译码器模块、数据处理模块、驱动模块和显示模块。
A/D转换主要由芯片MC14433来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量再传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片CD4511来完成，负责把MC14433传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到数码显示模块进行显示表达，该系统的数字电压表电路简单，核心器件是一个间接型的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值，然后再这个时间宽度里计数器计时，计数器结果就是正比于输入模拟电压信号的数字量。
所用元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。
此数字电压表可以测量0~1.999V的1路模拟直流输入电压值，并通过四位一体的7段数码管显示出来。
关键词：数字电压表；A/D转换器；显示器目录第1章绪论 (1)1.1 数字电压表发展概况 (1)1.2本文研究内容 (1)第2章数字电压表总体设计方案 (3)2.1 数字电子钟设计方案论证 (3)2.2总体设计方案框图及分析 (3)第3章数字电压表单元电路设计 (4)3.1 数字电压表单元电路设计 (4)3.1.1双积分A/D转换器的电路设计 (4)3.2 元器件型号选择 (5)3.3 数字电压表总体电路图 (6)第4章数字电压表仿真与调试 (7)4.1 Multisim仿真与调试 (7)4.2 仿真结果分析 (7)第5章数字电压表实物制作 (8)5.1 数字电压表电路焊接 (8)5.2 数字压表电路焊接 (8)5.3 数字电压表作品 (9)第6章作品测试与数据分析 (10)第7章总结 (11)参考文献 (12)附录I (13)附录II (14)第1章绪论1.1 数字电压表发展概况数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术设计的电压表。
数字电压表自1952年问世以来，已有50多年的发展史，大致经历了五代产品。
第一代产品是20世纪50年代问世的电子管数字电压表，第二代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表，第三代产品为20世纪70年代研制的中、小规模集成电路的DVM。
近年来，国内外相继推出由大规模集成电路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）构成的数字电压表、智能数字电压表，分别属于第四代、第五代产品。
它们不仅开创了电子测量的先河，更以其高准确度、高可靠性、高分辨力、高性价比等优良特性而受到人们的青睐。
其采用新技术、新工艺，由LSI和VLSI构成的新型数字仪表及高档智能仪器的大量问世，标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。
新型数字仪表的发展主要有四个方向：(1)广泛采用新技术，不断开发新产品。
(2)向模块化发展。
新一代数字仪表正朝着标准模块化的方向发展。
预计在不久的将来，许多数字仪表将由标准化、通用化、系列化的模块所构成，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。
(3)多重显示仪表：为彻底解决数字仪表不便于观察连续变化量的技术难题，“数字/模拟条图”双显示仪表已成为国际流行款式，它兼有数字仪表准确度高、模拟式仪表便于观察被测量的变化过程及变化趋势的两大优点。
模拟条图大致分成三类：液晶（LCD）条图，呈断续的条状，这种显示器的分辨力高、微功耗，体积小，低压驱动，适于电池供电的小型化仪表。
等离子体（PDP）光柱显示器，其优点是自身发光，亮度高，显示清晰，观察距离远，分辨力较高，缺点是驱动电压高，耗电较大。
LED 光柱，它是又多只发光二极管排列而成。
这种显示器的亮度高，成本低，但象素尺寸较大，功耗高，驱动电路复杂。
制作简单化。
1.2本文研究内容数字电压表（Digital VoIt Me-ter，DVM），以其功能齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。
特别是以A／D转换器为代表的集成电路为支柱，使DVM向着多功能化、小型化、智能化方向发展。
设计参数：（1）被测电压范围：0到+2V；（2）测量精度：±0.5%（误差＜±100mV）；（3）具有过量程闪烁指示；（4）利用目录体项目进行计算机仿真。
设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
将总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个进行设计。
4 .组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
第2章 数字电压表总体设计方案2.1 数字电子钟设计方案论证第一阶段：查阅相关资料获取信息搜集资料了解数字电压表的功能，工作原理。
第二阶段：构建电压表模型根据所获取的信息可知，数字电压的工作原理是将所测的模拟量电压值经过转换之后得到数字量通过驱动连接到LED 数码管上显示出对应得所测的电压值。
所以我在此基础上决定了用一个具有转换功能的数/摸转换器作为主要芯片，再配以相应的驱动，显示器等实现简易数字电压表的功能。
第三阶段：具体细节确认元器件及参数的选择，设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，最后组成系统。
2.2总体设计方案框图及分析方案的原理框图如图2.1所示。
图2.1简易数字电压表的原理框图模拟电压量数字电压量 计数译码显示器数模转换电路逻辑控制电路A/D第3章 数字电压表单元电路设计3.1 数字电压表单元电路设计 3.1.1双积分A/D 转换器的电路设计CC14433是采用 CMOS 工艺制作的一种常用的3位半双积分式A/D 转换器,被广泛应用于数字电压表及低速 A/D 控制系统。
CC14433 主要特性是：转换精度较高(读数的±0.05％±1,3~(1/2)位十进制相当于11位二进制)；转换速率为8～10次/s,在实际使用中可以做到25次/s 。
输入阻抗较高(100MΩ)。
片内提供时钟发生电路,使用时只需外接一只电阻即可,亦可以使用外接时钟。
时钟频率范围为 40kHz ～200 kHz 。
片内具有自动调零、自动极性转换功能。
有过量程和欠量程标志信号输出,配上控制电路可以实现自动量程转换。
电压量程有0-200mV 和0-2V 两档。
线路简单，外接元件少；功耗低，价格低，作电压+-4.5V-+-8V 。
但是在Multisim 中并没有这个芯片，所以在设计过程中未了验证方案的可行性我把其原理图画出来代替cc14433实现等效的功能。
电路设计如图3.1所示图3.1cc14433原理图U1OPAMP_3T_VIRTUALU2COMPARATOR_VIRTUALC11µF J 1Key = AR11kΩU3A7400N U874HC160D_6VQ A14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A3B 4C 5D 6E N P7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K2U574HC160D_6VQ A14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A3B 4C 5D 6E N P7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K2U674HC160D_6VQ A14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A3B 4C 5D 6E N P7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K274HC160D_6VQ A 14Q B 13Q C 12Q D 11R C O15A3B 4C 5D 6E N P7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K2J2Key = SpaceV11 Vpk1kHz 0°V212 VVCC5VV3100 Hz 5 VU94511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DU104511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DU114511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DU124511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DU14A B C D E F G CKU15A B C D E F G CKU16AB C D E F G CKU17AB C D E F G CKVCC 5V3.1.2 译码驱动显示电路设计图3.2译码驱动显示电路3.2 元器件型号选择表3.1器型号选择元器件名称 型号数量 双积分A/D 转换器CC14433 1 译码驱动器 CC4511 4 位选开关 CC1413 1 电阻 1k 欧 28 电阻 470欧 2 滑动变阻器 1k 欧 2 共阴极LED 数码管4 电容1uF23.3 数字电压表总体电路图图3.3总体电路图U1OPAMP_3T_VIRTUAL U2COMPARATOR_VIRTUALC11µF J 1Key = AR11kΩU3A7400N U874LS160DQ A14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A3B 4C 5D 6E N P 7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K 2U574LS160DQ A14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A 3B 4C 5D 6E N P 7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K 2U674LS160DQ A 14Q B 13Q C 12Q D 11R C O15A3B 4C 5D 6E N P7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K274LS160DQ A 14Q B 13Q C 12Q D 11R C O15A3B 4C 5D 6E N P7E N T 10~L O A D9~C L R 1C L K2J2Key = SpaceV11 Vpk 1kHz 0°V212 VVCC5VU104511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D D U124511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DU14AB C D E F G CKV3100 Hz 5 VU4A 74LS04DU13A74LS04DU15AB C D E F G CKU16AB C D E F G CKU17AB C D E F G CKVCC 5VU94511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DU114511BP_5VA 1A 2~L T ~B I ~L EA 3A 0V S SY E Y D Y C Y B Y AY G Y F V D DVCC 5VU74511BP_5V A1A2~LT ~BI ~LE A3A0VSSYE YD YC YB YA YG YF VDDU84511BP_5VA1A2~LT ~BI ~LE A3A0VSSYE YD YC YB YA YG YF VDDU94511BP_5VA1A2~LT ~BI ~LE A3A0VSSYE YD YC YB YA YGYF VDDU104511BP_5V A1A2~LT ~BI ~LE A3A0VSSYE YD YC YB YA YGYF VDDU15A B C D E F GCKU17A B C D E F GCKU13A B C D E F GCKU14A B C D E F GCK第4章 数字电压表仿真与调试4.1 Multisim 仿真与调试在实际情况中，现在的系统配置，网络带宽基本已经能够得到保证，此时我们需要考虑的就是安全性和稳定性问题了。