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、基準電容容量一頻率轉換器、待測電容容量一頻率轉換器、計數(shù)控制器、計數(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產生低電平,以加至計數(shù)器ic4(cd4017)的使能端(en端).使之處于計數(shù)狀態(tài)。其⑤腳輸出的脈沖控制3位bcd計數(shù)電路ic5(mc14553b)的dis端。
待測電容容量一頻率轉換電路由r7、r8、ic3(555)和待測電容cx組成,其將cx容量轉換成待測的振蕩脈沖,并加至ic4,作為計數(shù)時鐘。ic4(cd4017)組成步進計數(shù)器。并將輸出q1加至ic5的cl端,以作為計數(shù)脈沖,在給定的測試閘門(由ic1控制ic5的dis端)內進行計數(shù),并采用動態(tài)顯示方式將計數(shù)結果分時輸出。計數(shù)結果由bcd/7段譯碼器ic6(cd4511)譯碼,經bg1、bg2、bg3放大后,驅動3位七段共陰極led管顯示出電容量。選擇開關k1、k2的開關位置、基準脈沖頻率、待測脈沖頻率和測量量程的關系如表所示。
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成反比關系,通過閘門控制電路控制計數(shù)器,對閘門內的脈沖進行計數(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