如图所示为宽量程数字式电容测量电路。该测量仪由脉冲发生器、基准电容容量一频率转换器、待测电容容量一频率转换器、计数控制器、计数器、显示电路等组成。
脉冲发生器即为由ic1(556)和r1、r2、c1(r3、r4、c2)等组成的多谐振荡器,其振荡频率为f1= 1.44/(r1+2r2)c1,或f2=1.44/(r3+2r4)c2。其⑨脚输出的脉冲的上升沿使d触发器ic2(cd4013)的输出端q产生低电平,以加至计数器ic4(cd4017)的使能端(en端).使之处于计数状态。其⑤脚输出的脉冲控制3位bcd计数电路ic5(mc14553b)的dis端。
待测电容容量一频率转换电路由r7、r8、ic3(555)和待测电容cx组成,其将cx容量转换成待测的振荡脉冲,并加至ic4,作为计数时钟。ic4(cd4017)组成步进计数器。并将输出q1加至ic5的cl端,以作为计数脉冲,在给定的测试闸门(由ic1控制ic5的dis端)内进行计数,并采用动态显示方式将计数结果分时输出。计数结果由bcd/7段译码器ic6(cd4511)译码,经bg1、bg2、bg3放大后,驱动3位七段共阴极led管显示出电容量。选择开关k1、k2的开关位置、基准脉冲频率、待测脉冲频率和测量量程的关系如表所示。
本电路测量电容是利用555振荡器的振荡频率f=l.44/(ra+2rb)c与电容器的容量c成反比关系,通过闸门控制电路控制计数器,对闸门内的脉冲进行计数,并由led数码管显示出容量。本测量仪的量程分为三挡:1pf~999pf、1nf~999nf、1μf~999μf。
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