如圖所示為寬量程數(shù)字式電容測量電路。該測量儀由脈沖發(fā)生器、基準(zhǔn)電容容量一頻率轉(zhuǎn)換器、待測電容容量一頻率轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)控制器、計(jì)數(shù)器、顯示電路等組成。

脈沖發(fā)生器即為由ic1(556)和r1、r2、c1(r3、r4、c2)等組成的多諧振蕩器，其振蕩頻率為f1= 1.44/(r1+2r2)c1，或f2=1.44／(r3+2r4)c2。其⑨腳輸出的脈沖的上升沿使d觸發(fā)器ic2(cd4013)的輸出端q產(chǎn)生低電平，以加至計(jì)數(shù)器ic4(cd4017)的使能端(en端)．使之處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。其⑤腳輸出的脈沖控制3位bcd計(jì)數(shù)電路ic5(mc14553b)的dis端。

待測電容容量一頻率轉(zhuǎn)換電路由r7、r8、ic3(555)和待測電容cx組成，其將cx容量轉(zhuǎn)換成待測的振蕩脈沖，并加至ic4，作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘。ic4(cd4017)組成步進(jìn)計(jì)數(shù)器。并將輸出q1加至ic5的cl端，以作為計(jì)數(shù)脈沖，在給定的測試閘門(由ic1控制ic5的dis端)內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并采用動態(tài)顯示方式將計(jì)數(shù)結(jié)果分時(shí)輸出。計(jì)數(shù)結(jié)果由bcd/7段譯碼器ic6(cd4511)譯碼，經(jīng)bg1、bg2、bg3放大后，驅(qū)動3位七段共陰極led管顯示出電容量。選擇開關(guān)k1、k2的開關(guān)位置、基準(zhǔn)脈沖頻率、待測脈沖頻率和測量量程的關(guān)系如表所示。

本電路測量電容是利用555振蕩器的振蕩頻率f=l.44/(ra+2rb)c與電容器的容量c成反比關(guān)系，通過閘門控制電路控制計(jì)數(shù)器，對閘門內(nèi)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并由led數(shù)碼管顯示出容量。本測量儀的量程分為三擋：1pf～999pf、1nf～999nf、1μf～999μf。

來源:university