3 元器件的介绍· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
3.1 课程设计器材和供参考选择的元器件· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 3.2 3 A/D 转换器 MC14433· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5 2 3.3 MC14433 引脚功能说明· 8 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3.4 七段锁存—译码—驱动器 MC4511· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 10 3.5 七路达林顿驱动器阵列 MC1413· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 12 3.6 高精度低漂移能隙基准电源 MC1403· 12 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
5 课程设计报告结论· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·13
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 ICL7106 A/D 转换电路组成的数字电压表电路特点· · · · · · · · · · · · · · · · ·51 6.3 总结设计数字电压表的体会· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 15 6.4 参考文献· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14
1 设计目的和要求
数字电压表的基本原理， 是对直流电压进行模数转换，其结果用数字直接显 示出来，按其基本工作原理可以分为积分式和比较式两大类。 1.1 设计目的 （1）掌握数字电压表的设计、组装与调试方法。
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MC1413、 MC4511 和 MC1403 的使用方法， （2） 熟悉集成电路 MC14433、 并掌握其工作原理。 1.2 设计内容及要求 （1）设计数字电压表电路。 0V~19.99V， 0V~199.9V， 0V~1999V。 （2） 测量范围： 直流电压 0V~1.999V， 1 （3）组装调试 3 位数字电压表。 2 （4）画出数字电压表电路原理图，写出总结报告。
DS3 和 DS 4 。其中 DS1 对应最高位（MSD） ， DS 4 则对应最高位（LSD） 。在对应 DS 2 ，DS3 和 DS 4 选通期间，Q0 ~ Q3 输出 BCD 全位数据，即以 8421 码方式输出
对应的数字 0~9。在 DS1 选通期间， Q0 ~ Q3 输出千位的半位数 0 或 1 及过量程、
直流数字电压表的基本方框图
工作过程：
1 3 数字电压表通过位选信号 DS1 ~ DS 4 进行动态扫描显示，由于 MC14433 2 电路的 A/D 转换结果是采用 BCD 码多路调制方法输出，只要配上一块译码器， 就可以将转换的结果以数字方式实现四位数字的 LED 发光数码管动态扫描显
示。 DS1 ~ DS 4 输出多路调制选通脉冲信号，DS 选通脉冲为高电平，则表示对应 的数位被选通，此时该位数据在 Q0 ~ Q3 端输出。每个 DS 选通脉冲高电平宽度为 18 个时钟脉冲周期， DS 和 EOC 两个相邻选通脉冲之间间隔 2 个时钟脉冲周期。 的时序关系是在 EOC 脉冲结束后，紧接着是 DS1 输出正脉冲，以下依次为 DS 2 ，
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目
录
引言· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
系统概述· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
图 1-2 2.2 系统功能
1 3 位数字电压表图 2
1 1 本系统是 3 位数字电压表， 3 位是指十进制数 0000~1999，所谓 3 位是 2 2
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指个位、十位、百位，其数字范围均为 0~9。而所谓半位是指千位数，它不能从 0 变化到 9，而只能由 0 变到 1，即二值状态，所以称为半位。 各部分的功能如下： 1 （1） 3 A/D 转换器：将输入的模拟量信号转换成数字信号 2 （2）基准电源：提供精密电压，供 A/D 转换器作参考电压。 （3）译码器：将二-十进制（BCD）码转换成七段信号。 （4）驱动器：驱动显示的 a，b，c，d，e，f，g 七个发光段，推动发光数 码器（LED）进行显示。 （5） 显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出 A/D 转换结 果。
共阴极 LED 发光数码管组成。 1 1 本系统是 3 位数字电压表，3 位是指十进制数 0000～1999，所谓 3 位是 2 2 指个位、十位、百位，其数字范围均为 0～9。而所谓半位是指千位数，它不能 从 0 变化到 9，而只能由 0 变到 1，即二值状态，所以成为半位。 各部件的功能如下： 1 （1）3 A/D 转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。 2 1. 基准电源：提供精密电压，供 A/D 转换器作参考电压。 2. 译码器：将二-十进制（BCD）码转换成七段信号。 驱动器：驱动显示器的 a,b,c,d,e,f,g 七个发光段，推动发光数码管
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打印机记录，也可以送入计算机进行数据处理。
系统概述
数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行实时数字显示的数字系 统。
1 位 A/D 转换器、MC1413 七路达林 2 顿驱动器阵列、CD4511 BCD 到七段锁存-译码-驱动器、能隙基准电源 MC1403 和
该系统（如图 1 所示）可由 MC14433--3
1 设计目的和要求· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·2
1.1 设计目的· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 1.2 设计内容及要求· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 3 2 数字电压表的基本原理· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2.1 数字电压表组成电路· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 2.2 系统功能· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2.3 工作过程· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4
直流数字电压表数字化电路测量的电压仪表。它以其高准确 度、高可靠性、高分辨率、高性价比、读数清晰方便、测量速度快、 输入阻抗高等优良特性而倍受人们的青睐。 数字电压表是诸多数字化 仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字 仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表(如：温度计、湿度 计、酸度计、重量、厚度仪等)，几乎覆盖了电子电工测量、工业测 量、自动化仪表等各个领域。因此对数字电压表作全面深入的了解是 很有必要的。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。目前，由各种单片 A/D 转换器构成的数 字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测 试系统等领域，显示出强大的生命力。与此同时，由 DVM 扩展而成 的各种通用及专用数字仪器仪表， 也把电量及非电量测量技术提高到 崭新水平。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。它的数字输出可由