四、 设计 提示

输入及量程放大器
电路图中R1、R2构成输入电路，实现10：1转换。 3V稳压管是防止输入信号过大，损坏运放而加。 R3、R4、R5可通过公式计算得到： 放大10倍：1+R3/(R4+R5)=10 放大100倍：1+(R3+R4)/R5=100 取R5=100Ω时，计算出R4=900 Ω、R5=9KΩ(可用 470+430和470K+430K实现)。


四、 设计 提示
2、量程放大器 输入电压三档： 1.0V~9.9V (2.8Vp-p~28Vp-p) 0.10V~0.99V (0.28Vp-p~2.8Vp-p) 0.010V~0.099V (0.028Vp-p~0.28Vp-p) 经输入电路衰减10倍后，各档电压： 1.0V~9.9V 衰减后：(0.10V~0.99V ) 0.10V~0.99V 衰减后：(0.010V~0.099V ) 0.010V~0.099V 衰减后：(0.0010V~0.0099V) 为使后续电路在同一个数量级上工作， 选衰减后(0.10V~0.99V )为标准输入，则 应对另两档进行放大。量程放大电路如 下图：
3、交流转直流(AC-DC) 输入的正弦信号要经检波电路，实现交 直流转换。这里介绍运放半波整流电路。

四、 设计 提示
4、全波整流电路 在半波整流电路的基础上，加一级加法器， 可构成全波整流。

四、 设计 提示

全波整流波形图
四、 设计 提示
在加法器的反馈之路加一个电 容，构成一个积分器，可把全波 波形变为直流电压。
第 第 第 三 四 五 天 天 天
第 六 天
第 七 天
第 八 天
第 九 天
第 十 天
二、 日程 安排
还料 打扫
说明：除查资料、设计外，其余时间均在实验室。
预习
10分
装水 平配
10分
操作
30分
基本 指标
20分
附加 指标
10分
报告
20分
新颖 性
加分
考勤
减分
三、 成绩 评定 方法
说明： 1、以上所列各项，前六项相加为100分，后两项在此 基础上加减。 2、新颖性加分不得超过10分。 3、考勤扣分：无故旷课：－10分/天；迟到、早退： －2分/次。 4、操作是学生动手能力的反映，由指导教师根据学 生能力打分。 5、有事请假，需经辅导员批准，带课老师无权批准。
四、 设计 提示

4、扩展指标
可自动换档

四、 设计 提示
5、设计条件 电源条件：直流稳压电源提供±5V。 可供选择的器件： LM324(TL084) 运算放大器 2片 LM139 二四线译码器 1片 CC4052四选一模拟开关 1片 74161四位二进制计数器 1片 4511显示译码器 2片 2AP9检波二极管 2只
四、 设计 提示
5.1V稳压管 2只 发光二极管 3只 28C64存储器 1片 ADC0804A/D转换器1片 门电路、各种阻容件自定。

四、 设计 提示
(二)、方案设计 数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用 数字化测量技术，把连续的模 拟量（直流或交流输入电压） 转换成不连续、离散的数字形 式并加以显示的仪表。它利用 A/D转换原理，将被测模拟量转 换成数字量,并用数字方式显示 测量结果的电子测量仪表。

一、 课程 设计 的基 本要 求
1、遵守作息时间：上午8：00~11：30 下午1：30~4:30 2、不允许在实验室吃东西，保持实验室 内的环境卫生。每天清理桌面，自己保管好 自己所用的工具及元器件，养成良好的工作 习惯。 3、在设计课题之前，认真学习《电子电 路课程设计》指导书第一章至第五章的内 容。了解电子系统的特点、设计与实现的大 致过程。在设计时应考虑的主要因素及设计 工具等；学习电子系统中技术指标的分析、 算法研究和整体方案的拟定等；学习数字电 路、模拟电路设计的一般原则。学习电子电 路中电磁兼容的基本概念；学习电子电路的 装配、调测、故障分析等；学习电子电路设 计中资料的查找与技术文档的整理等。

可变增益放大电路
四、 设计 提示

6、AD转换器
ADC0804模数转换器是逐次逼近型转换器，其参 考电路如下图：
四、 设计 提示
其内部结构和工作原理请上网查看。

ADC0804测试图
四、 设计 提示

7、B-BCD码的转换
ADC0804转换的二进制数，要转 换成数码管显示的BCD码，这一任 务可由存储器来实现。ADC0804输入 电压的范围为0.2V~1.98V，转换后的 相应的二进制数为0AH~63H。将转 换后的二进制数作为存储器的地址， 而把相应的BCD码值填入到存储单 元中，一旦选中了地址，相应的数 据就被取出，并送到显示译码器中。 这部分不详细介绍。
(一)、技术指标

1、整体功能要求
交流数字电压表的功能是，
测量正弦电压有效值，以数码 管显示测量结果。
四、 设计 提示

2、系统结构要求
交流数字电压表的系统结 构框图如下图：
四、 设计 提示

交流数字电压表的系统结构框图

3、电气指标
(1)、被测信号频率范围： 10Hz~10kHz。 (2)、被测信号波形：正弦波。 (3)、显示数字含义：有效值。 (4)、档位：分三档： 1.0V~9.9V 0.10V~0.99V 0.010V~0.099V。 (5)、显示方式：两位数码显示。
四、 设计 提示
四、 设计 提示
8、显示译码及显示 用4511作为显示译码器，推动 数码管显示出被测电压值。 9、量程显示电路 对应不同的输入电压，应用发 光二极管来指示所测电压的量 程范围。由同学自行设计。


一、 课程 设计 的基 本要 求
4、要端正学习态度，独立思 考，立足于自己。有困难时大家 讨论、研究。要善于思考，不要 依赖别人。 5、装配调试过程中要耐心细 致，成功与否在于你能否坚持到 最后一刻。

日 第 内 程 一 天 容
讲课 查资 料、 设计 安装 调试 验收 写交 报告
第 二 天

四、 设计 提示

交直流转换后的波形
四、 设计 提示

5、可变增益放大器
四、 设计 提示
经整流后的直流电压要加到AD转换器 中，将不同的电压值转换成不同的二进制代 码。ADC0804是AD转换器，其输出位为八 位，若所加参考电压为5.12V时，其每一台阶 电压为ΔVS=Vref/28=5.12/256=0.02V。我们 所测量的电压在0.10V~0.99V范围内，每个差 值为0.11-0.10=0.01V，因此，要将输入的电压 放大。加到0804的电压范围为0.2V~1.98V。这 可用可变增益放大器来实现。

Байду номын сангаас
四、 设计 提示
而交流是指输入的信号是正弦 波，电压表需要显示的是正弦信号 的有效值。电路中需有交直流转换。 由测量电压范围可知，显示输 入电压的有效值在0.01V至9.9V范围， 分成三档。意味着输入正弦信号的 峰峰值为0.028V至28V。因此，输入 需有量程转换及衰减电路。为此， 总体方案如下图：

四、 设计 提示

交流数字电压表的组成框图
四、 设计 提示
(三)、单元电路设计 1、输入电路 作为仪表，为减少对被测信号 的影响，通常输入阻抗都比较 高，一般在1MΩ左右。另被测信 号的最大有效值为9.9V，正弦信号 的峰峰值为28V，这么大的信号， 电路无法正常工作，因此，在输 入电路中要进行衰减，可作一 10：1的电路。
交流数字电压表
电子电路课程设计 2014年9月15日至9月26日
一、 课程 设计 的基 本要 求
电子电路课程设计是门集中性的实 践类教学课程，共2周时间。目的是让 学生巩固和深化前期电子电路类所学 的理论课程，进一步提高电子电路的 设计能力和实践能力。通过综合型、 系统型电子电路课题的设计与实现， 使学生在电子电路设计、装配、调 测、故障处理和文档整理等方面的能 力得到进一步的提高。为此，我们对 这段时间的学习提出如下要求：