实验报告
实验名称：电容C的测量学生姓名：卢春雨
学号：1228403018 专业：12 传感
电容C的测量
一、实验目的
设计一个能够测量电容器件参数的测量电路，该测量电路应具有如下功能：
1.电容C测量仪的量程范围为1nF~1μF.
2.电容C测量仪的量程范围为10pF~1000μF.
二、实验器件和仪器
1.555定时器一个。

2.30KΩ电阻2个，1KΩ电阻一个。

3.电容10nF一个，待测电容100nF一个。

4.VDD5V一台直流源
5.示波器一台
三、实验设计
图1. 555组成多谐振荡器
由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，触发tri脚与阈值thr脚直接相连。

电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C2充电，以及C2通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。

电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。

当Uc因电源接通对C充电而上升到2/3Ucc时，比较器A1输出为低电平，
使R-S触发器输出置0，T导通，电容C通过T放电；当Uc因电容放电而减小到略低于1/3Ucc时，比较器A2输出为低电平，使R-S触发器输出置1，T截止，电容C继续充电直到Uc略高于2/3Ucc时，触发器又翻转到0，从而完成一个周期振荡。

电容C2充电时间：
T1=(R1+R2)Cln((V CC-V T-)/(V CC-V T+))=(R1+R2)Cln2
电容C2放电时间：
T2=R2Cln((0-V T-)/(0-V T+))=R2Cln2
电路的振荡周期：
T=(R1+2R2)Cln2
f=1/T
即可通过观察示波器的周期即可得出待测电容C的值。

四、实验仿真图及、实验图及实验分析
实物仿真图（C1为待测电容）
仿真实验波形图
由于选取电阻原因导致仿真波形图中的方波不好看，没有33KΩ电阻出的波形图好看，但是可以看出周期T=6.25ms，则可推算出待测C1=100.187nF，误差较小。

电路板波形图
上图为实际电路板测出的波形图，可以看到T=6.28ms，则可以推算出待测电容C=100.668nF，测量误差也较小。

五、实验结果分析及实验收获
可以看出选择不同的R1与R2，可以测出不同的待测电容C的范围，即改变电阻的大小就可以改变改电路的电容测量的量程范围，选择适当的电阻值可以减小测量的误差。