便携式交流毫伏表的设计开题报告

时间：2022-10-07 17:34:55 报告我要投稿

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便携式交流毫伏表的设计开题报告

　　一、本开题报告的意义和背景：

便携式交流毫伏表的设计开题报告

　　在进行电子实验或制作时，除信号源外，如果再有交流毫伏表，就会很方便地工作。例如测量放大器的频率特性和增益．交调失真和通道平衡的检测，滤波器的截止频率调整等等，都可以得心应手。但一般市售的万用电表或数字表．其交流大多不具备“mV”挡，而且可测的频率也多在1kHz以下，不能满足上述要求。

　　毫伏表是一种可以测量微弱信号的交流电压表，是无线电制作中的常用仪表之一。由于在电路设计上采用了运算放大器，因此具有灵敏度高、测量电压范围宽、频带宽、输入阻抗高的特点，并且制作容易、调试简单。

　　二、开题报告任务的主要内容

　　（1）完成便携式交流毫伏表相关资料的收集整理；

　　（2）设计目标为3mV~100V电压；

　　（3）完成电路原理图的设计；

　　（4）完成印刷电路板设计与制作；

　　（5）完成软件设计；

　　（6）完成软件与硬件的联调，实现设计功能；

　　（7）完成对制作实物的测试；

　　（8）完成毕业设计报告。

　　三、已具备条件

　　已有各种相关软件Protel 99SE，雕刻机一台，模拟仿真软件电烙铁,焊锡丝，吸抢，操作台。

　　四、设计方案和思路

　　设计目标为3mV~100V分十挡，频率范围12Hz-60kHz．测量误差小于1%。输入端用二刀十一位波段开关作量程选择，输入阻抗为300kΩ。第一级放大器选用单运放

　　LF357H，其增益带宽积GB=20MHz，在100倍的增益下也能保证200kHz（-3dB)的带宽，完全能满足音频范围的要求。第二级运放接成有源检波器、进行AC-DC变换。为了使输入的电压能驱动毫伏表的表头，第三级运放接成10倍放大器．但通过开关K1—2可改变增益。

　　输入级衰减器只用了五只精密电阻，而不像一般电压表的衰减器，需每一挡位有一个衰减电阻，其原因是减少精密电阻的数量(尤其是低阻值的线绕电阻)，以防止输入级的频率特性恶化。但为了达到10挡的量程，用与输入级衰减开关K1—1同轴的增益转换开关K1—2，在10倍率的挡位加入43kΩ电阻以改变末级的增益来获得合适的衰减。

　　最后的输入电压用满量程1mA的电流表来读数。毫伏表的供电电压为正、负15V双电源供电。

　　元件选择三只运放均采用金属封装的八脚管，C1、C2选用无极性电容，C2也可用两只10μF钽电解电容同极性串联代替，图中电阻一律用金属膜电阻．精度为1％的电阻需用数字表精选，30Ω电阻可用多只电阻串、并联得到，尽量不用线绕电阻。输入插座选用音响设备上常见的莲花插座(RCA)，测试表笔的导线选用金属屏蔽线，屏蔽层作接地端。

　　安装与调整本表灵敏度很高，应装在金属机箱内．以避免外部干扰；输入端子与量程开关K1尽量靠近安装，输入电容（0.22μF）和五只衰减电阻直接焊接在开关K1上。电源变压器应安装在距离输入级最远的位置。

　　电流表刻度盘的绘制一般成品电流表的表盘刻度，都只能用于一种倍率。本表要适应3倍率和10倍率两种刻度。需要重新绘制。步骤如下：1)拆开电流表盖，拆下表盘，测量出表针的长度及整条刻度的弧度(即表针旋转范围．一般为90°)。2)在厚纸上作两条直径约100-200毫米的弧(直径大则制图精度高)，弧长与表针旋转角度吻合，将其中一条弧等分为50格(10倍率)，另一条等分为30格(3倍串)；3)用略大于表盘实际尺寸的打印纸重叠在上述大刻度纸上．圆心重合，用透明直尺按大刻度在弧上画出刻度。4)将绘出的刻度帖合到表盘上，注意圆心要严格重合，纸和表盘间不能有空气。用刻刀裁去表盘周边多余的纸。最后将表盘纸面快速掠过酒精灯火焰几次，烧掉纸面飞起的“毛”，以免妨碍表针运动。若用电脑绘图，则可省去步骤2、3。5)把表盘装回电流表．注意调整好表盘两边表针限位簧的位置。(责任编辑：1011)

　　五、设计的技术指标要求

　　（1）测量电压范围3mV~100V分十挡，频率范围12Hz-60kHz．测量误差小于1%

　　（2）便携式交流毫伏表的供电电压为正、负15V双电源供电。

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