发布时间 : 星期一 文章简易数字电容表设计更新完毕开始阅读
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
CD4511是一个用于驱动共阴极LED显示器的译码器，具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流，可直接驱动LED显示器。 锁存功能：译码器的锁存电路由传输门和反相器组成，传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。当LE为“0”电平导通，TG2截止；当LE为“1”电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。 译码：CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数据B、C进行组合，然后将输入的数据A、D一起用或非门译码。 消隐：BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。
4.CD4093引脚图和功能：
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CD4093是CD系列数字集成电路中的一个型号，采用CMOS工艺制造。CD4093 4与非门施密特触发器由4个施密特触发器构成。每个触发器有一个2输入与非门。当正极性或负极性信号输入时，触发器在不同的点翻转。正极性(VP)和负极刑(VN)电压的不同之处由迟滞电压(VH)确定。 5.共阴极LED数码管
半导体数码管BS201的的每个线段都是一个发光二极管（LED）。因此，也把它叫做LED数码管或LED七段显示器。发光二极管使用的材料与普通的硅二极管不同，半导体中的杂质浓度很高。当外加正电压时，大量的电子和空穴在扩散的过程中复合，其中一部分电子从导带跃迁到价带，把多余的能量以光的形式释放出来，便发出一定可见光。
六、实验单元电路设计
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6.1 系统分析图（系统电路图见附录） 6.2标准脉冲产生电路
标准脉冲发生器由NE555构成输出周期为T?0.693其中(R2?R3)C1的基准脉冲，高电平时间为Th?0.693(R2?R3)C1,低电平时间为T1?0.693R3C1.该数字电容表中闸门信号的宽度Tw就等于控制脉冲的高电平时间，设置Tw?NT,那么闸门信号闸门内有多少个基准脉冲，电容值就为多少。该标准脉冲的周期为10us。
图2 标准脉冲产生电路
6.3 待测脉冲产生电路
控制脉冲发生器同样由NE555构成输出高电平时间为Th?0.693(R3?R4)CX或
Th?0.693(R5?R6)CX的矩形脉冲作为闸门信号。以CX?200nf为基准可知
N?ThT?200,则R3?R4?14.4K?,通过仿真将其修正为14.2K?,选取
ThT,则?100R3?1K?,R4?13.2K?；以CX?100pF为基准可知N?R5?R6?14.4M?,通过仿真将其修正为14.2M?,选取R5?1M?,R6?13.2M?。
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图3 待测脉冲产生电路
6.4 计数和显示驱动电路
CD4518是十进制同步加法计数器，内含两个单元的加法计数器，在仿真的时候因为是单个输出，所以需要三块4518完成串联计数。因为4518并没有进位端，故将Q4接到的Enable端作为高位的进位端，同时将高位的CLK端接地，消除其作用，在个位的计数器CLK端接入标准脉冲输入，Enable端接待测脉冲，使4518只有在待测脉冲的高电平期间完成计数，在低电平时禁止计数。
CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码——七段码译码器，特点是具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流，可直接驱动LED显示器。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300?的限流电阻。4511的消隐端（BI）和测试端（LT）接上高电平时不起作用，LE锁存端接上锁存信号，即只有在待测脉冲的下降沿才会把计数到的数据送入4511，在4518计数的过程中，4511一直锁存，数据保持上一个直到待测脉冲的下降沿到来送入新的数据。
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