用运算放大器组成万用电表的设计.docx

用运算放大器组成万用电表的设计与调试
一 、
实验目的
1、
设计由运算放大器组成的万用电表
2、
组装与调试
二、
设计要求
1、
直流电压表 满量程+6V
2、
直流电流表 满量程10mA
3、
交流电压表 器
4
4、
二极管
IN4007X4、IN4148
5、
稳压管
IN4728
六、 注意事项
1、 在连接电源时，正、负电源连接点上各接大容量的滤波电容器和
〜，以消除通过电源产生的干扰。
2、 万用电表的电性能测试要用标准电压、电流表校正，欧姆表用标准电 阻校正。考虑实验要求不高，建议用数字式41位万用电表作为标准表。
2
七、 报告要求
1、 画出完整的万用电表的设计电路原理图。
2、 将万用电表与标准表作测试比较，计算万用电表各功能档的相对误差，
分析误差原因。
3、 电路改进建议
4、 收获与体会
附录1示波器原理及使用
一、
示波器的基本结构
示波器的种类很多，但它们都包含下列基本组成部分，如附图1—1所示。
附图1—1示波器的基本结构框图
1、 主机
主机包括示波管及其所需的各种直流供电电路，在面板上的控制旋钮有： 辉度、聚焦、水平移位、垂直移位等。
2、 垂直通道
垂直通道主要用来控制电子束按被测信号的幅值大小在垂直方向上的偏 移。
它包括Y轴衰减器，Y轴放大器和配用的高频探头。通常示波管的偏转灵 敏度比较低，因此在一般情况下，被测信号往往需要通过Y轴放大器放大后加 到垂直偏转板上，才能在屏幕上显示出一定幅度的波形。Y轴放大器的作用 提高了示波管Y轴偏转灵敏度。为了保证Y轴放大不失真，加到Y轴放大器的 信号不宜太大，但是实际的被测信号幅度往往在很大范围内变化，此
1、 主机
主机包括示波管及其所需的各种直流供电电路，在面板上的控制旋钮有： 辉度、聚焦、水平移位、垂直移位等。
2、 垂直通道
垂直通道主要用来控制电子束按被测信号的幅值大小在垂直方向上的偏 移。
它包括Y轴衰减器，Y轴放大器和配用的高频探头。通常示波管的偏转灵 敏度比较低，因此在一般情况下，被测信号往往需要通过Y轴放大器放大后加 到垂直偏转板上，才能在屏幕上显示出一定幅度的波形。Y轴放大器的作用 提高了示波管Y轴偏转灵敏度。为了保证Y轴放大不失真，加到Y轴放大器的 信号不宜太大，但是实际的被测信号幅度往往在很大范围内变化，此
Y轴放大 器前还必须加一Y轴衰减器，以适应观察不同幅度的被测信号。示波器面板上 设有“Y轴衰减器”（通常称“Y轴灵敏度选择”开关）和“Y轴增益微调”旋 钮，分别调节Y轴衰减器的衰减量和Y轴放大器的增益。
对Y轴放大器的要求是：增益大，频响好，输入阻抗高。
为了避免杂散信号的干扰，被测信号一般都通过同轴电缆或带有探头的同 轴电缆加到示波器Y轴输入端。但必须注意，被测信号通过探头幅值将衰减（或 不衰减），其衰减比为10 ： 1（或1 ： 1）。
3、水平通道
水平通道主要是控制电子束按时间值在水平方向上偏移。
主要由扫描发生器、水平放大器、触发电路组成。
） 扫描发生器
扫描发生器又叫锯齿波发生器，用来产生频率调节范围宽的锯齿波，作为 X轴偏转板的扫描电压。锯齿波的频率（或周期）调节是由“扫描速率选择” 开关和“扫速微调”旋钮控制的。使用时，调节“扫速选择”开关和“扫速微 调”旋钮，使其扫描周期为被测信号周期的整数倍，保证屏幕上显示稳定的波 形。
） 水平放大器
其作用与垂直放大器一样，将扫描发生器产生的锯齿波放大到X轴偏转板 所需的数值。
） 触发电路
用于产生触发信号以实现触发扫描的电路。为了扩展示波器应用范围，一 般示波器上都设有触发源控制开关，触发电平与极性控制旋钮和触发方式选择 开关等。
二、示波器的二踪显示
1、二踪显示原理
示波器的二踪显示是依靠电子开关的控制作用来实现的。
电子开关由“显示方式”开关控制，共有五种工作状态，即Y、Y、Y +Y、 12 12
交替、断续。当开关置于“交替”或“断续”位置时，荧光屏上便可同时显示 两个波形。当开关置于“交替”位置时，电子开关的转换频率受扫描系统控制， 工作过程如附图1 — 2所示。即电子开关首先接通Y2通道，进行第一次扫描， 显示由Y2通道送入的被测信号的波形；然后电子开关接通Y1通道，进行第二次 扫描，显示由Y1通道送入的被测信号的波形；接着再接通Y2通道……这样便轮 流地对Y2和Y1两通道送入的信号进行扫描、显示，由于电子开关转换速度较快， 每次扫描的回扫线在荧光屏上又不显示出来，借助于荧光屏的余辉作用和人眼 的视觉暂留特性，使用者便能在荧光屏上同时观察到两个清晰的波形。