利用Multisim设计电容测量电路(3)

方案所设计的电路不足之处就是测量的结果产生的相对误差虽然在设计要求范围之内，但是相对误差的变化较大，一部分是器件本身和数据传输的原因，另一部分应该是多谐振荡器与单稳态触发器没有选用一组合适的电阻值。

有时候待测电容为某个特定的值时，产生了比较大的误差，这个误差产生的原因应该是元器件之间产生了某种影响。还有一个现象就是在单稳态触发器输出的一个脉冲宽度内单位脉冲个数比数码管显示的个数多一，这个现象应该是由于锁存时间过早造成的，理论上只要接入延时电路，而且这个延时的时间长度应该控制在一个比较小的范围内，否则会造成更大的误差。不过总的来说已经达到了设计要求。

六、性价比

本设计采用的555定时器、74LS160、74LS273、与门、非门和数码显示管组成，测量精度达到0.2uF，量程可以从0.2uF到1999.8uF。测量的数值可以直接用数码显示管显示出来，直观而且稳定电路基本上由数字元件组成，因此对于外界环境存在的影响抵抗能力比较大，因此性能较用容抗测量法完善。

由于科技的发展，市场上各种中规模集成芯片售价也较为低廉，而且质量可以得到保障。价格方面，目前市场上555定时器芯片的售价大概是1.5—2元，74LS160的售价大概是1元，74LS237的价格1—1.5元，数码管大概是2—2.5元，非门1元，与门1元，所以整个电路造价并不是很高，但性能却不低，而且电路所占的空间很小，是性价比较高的一直设计。

七、课设体会及合理化建议

经过一个多星期的课设，掌握了很多课本以外的知识，也发现了很多不足之处。如何将学到的知识运用到实际设计中是一个很重要的环节，电路设计过程中，有时候为了达到某种效果，有许多不同的方法，但是各个方法又有许多不同之处，因此还要考虑这个方法对整个电路会产生什么样的影响。还有就是元器件选择的问题，例如555定时器芯片就有4种左右，每一种在主要的特征上都是相同的，但是一些小细节上又有不同。在设计过程中通过需求去寻找相应的资料也是一个很重要的环节，资料的寻找方法有很多，可以网上寻找，也可以去图书馆寻找相关的资料，这就要求我们应具有很强的自学能力。其实关于设计课题的建议，个人认为设计方向应该着重与实际生活中，使设计实际化、多方面化。

参考文献

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40382COMMON42LM7805KCLINEVOLTAGEVREGU13V1220 Vpk 50 Hz 0° NLT_PQ_4_104141T1D5C6100uF 3903C5100uF 1B4B42U8DCD_HEXU9DCD_HEXU12DCD_HEX37R1VCC4RSTDISTHRTRICONGND1OUT76238U135U4NOT212322203411CLK1~CLR1.94kΩ C22uF 53117181916191615129652323133308Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1QC11uF 8D7D6D5D4D3D2D1D181714138743R2300 Ω 8VCC4U2RSTOUT37DIS3674AS08N1094118141312111562THRTRI附录I 总电路图

7291312141312111415R330kΩ 514131211RCORCO25CON~LOAD~CLR~LOAD~CLR7ENP10ENT7ENP10ENT1345691234569123456910.2uF 601528210nF LM555CN7ENP10ENTABCDABCDABCDC4CLKCLKCLKGND~LOAD~CLRC374LS160NU574LS160NU6RCOQAQBQCQDQAQBQCQDQAQBQCQD151817141387438D7D6D5D4D3D2D1DLM555CN11CLK1~CLRU3AU774LS273N74LS273N8Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q191615129652U112425262774LS160NU10

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附录II 元器件清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

编号 R1 R2 R3 C1 C3 C4 C5，C6 U8，U9，U12 U4 U1，U2 U5，U6，U10 U7，U11 U3 U13 D5 T1 名称 电阻 电阻 电阻 电容 电容 电容 电容 数码管 反相器 555定时器 计数器 锁存器 与门 稳压管 桥式整流器 变压器 型号 1.94kΩ 300Ω 300kΩ 1uF 10nF 0.2uF 100uF 74LS160N 74LS273N 74LS08N LM7805KC 1B4B42 NLT_PQ_4_10 数量 1 1 1 1 1 1 3 1 2 3 2 1 1 1 1 14