三位數(shù)字顯示電容測試表電路模塊設(shè)計

　　廣大電子愛好者都有這樣的體會，中、高檔數(shù)字萬用表雖有電容測試擋位，但測量范圍一般僅為1pF~20μF，往往不能滿足使用者的需要，給電容測量帶來不便。本電路介紹的三位數(shù)顯示電容測試表采用四塊集成電路，電路簡潔、容易制作、數(shù)字顯示直觀、精度較高，測量范圍可達1nF~104μF。特別適合愛好者和電氣維修人員自制和使用。

　　電路工作原理：該電容表電路由基準脈沖發(fā)生器、待測電容容量時間轉(zhuǎn)換器、閘門控制器、譯碼器和顯示器等部分組成。 待測電容容量時間轉(zhuǎn)換器把所測電容的容量轉(zhuǎn)換成與其容量值成正比的單穩(wěn)時間td?；?strong>變?nèi)荻O管C值準脈沖發(fā)生器產(chǎn)生標準的周期計數(shù)脈沖。閘門控制器的開通時間就是單穩(wěn)時間td。在td時間內(nèi)，周期計數(shù)脈沖通過閘門送到后面計數(shù)器計數(shù)，譯碼器譯碼后驅(qū)動顯示器顯示數(shù)值。計數(shù)脈沖的周期T乘以顯示器顯示的計數(shù)值N就是單穩(wěn)時間td，由于td與被測電容的容量成正比，所以也就知道了被測電容的容量。

　　圖2中，集成電路IC1B電阻R7~R9和電容C3構(gòu)成基準脈沖發(fā)生器（實質(zhì)上是一個無穩(wěn)多諧振蕩器），其輸出的脈沖信號周期T與R7~R9和C3有關(guān)，在C3固定的情況下通過量程開關(guān)K1b對R7、R8、R9的不同選擇，可得到周期為11μs、1.1ms和11ms的三個脈沖信號。 IC1A、IC2、R1~R6、按鈕AN及C1構(gòu)成待測電容容量時間轉(zhuǎn)換器（實質(zhì)上是一個單穩(wěn)電路）。按動一次AN，IC2B的10腳就產(chǎn)生一個負向窄脈沖觸發(fā)IC1A，其5腳輸出一次單高電平信號。R3~R6和待測電容CX為單穩(wěn)定時元件，單穩(wěn)時間td=1.1（R3~R6）CX。IC4、IC2C、C5、C6、R10構(gòu)成閘門控制器和計數(shù)器，IC4為CD4553，其12腳是計數(shù)脈沖輸入端，10腳是計數(shù)使能端，低電位時CD4553執(zhí)行計數(shù)，13腳是計數(shù)清零端，上升沿有效。當按動一下AN后，IC4的13腳得到一個上升脈沖，計數(shù)器清零同時IC2C的4腳輸出一個單穩(wěn)低電平信號加到IC4的10腳，于是IC4對從其12腳輸入的基準計數(shù)脈沖進行計數(shù)。當單穩(wěn)時間結(jié)束后，IC4的10腳變?yōu)楦唠娖?，IC4停止計數(shù)，最后IC4通過分時傳遞方式把計數(shù)結(jié)果的個位、十位、百位由它的9腳、7腳、6腳和5腳循環(huán)輸出對應(yīng)的BCD碼。

　　IC3構(gòu)成譯碼器驅(qū)動器，它把IC4送來的BCD碼譯成十進制數(shù)字筆段碼，經(jīng)R11~R17限流后直接驅(qū)動七段數(shù)碼管。集成電路CD4553的15腳、1腳、2腳為數(shù)字選擇輸出端，經(jīng)R18~R20選擇脈沖送到三極管T1~T3的基極使其輪流導通，這兩部分電路配合就完成了三位十進制數(shù)字顯示。 C7的作用是當電源開啟時在R10上產(chǎn)生一個上升脈沖，對計數(shù)器自動清零。