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文档简介

电容C的测量

设计方案任务设计一个能够测量电容器件参数的测量电路。该测量电路应具备如下功能。电容C测量仪的量程范围如下：1nF-----1uF;电容C测量仪的量程范围如下：10pF-----1000uF.实验原理：（实验主要器件为555定时器）1、555电路的结构组成和工作原理

它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为和。C1和C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接。

Vco是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路.2、555电路构成多谐振荡器电路组成及工作原理：由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，触发tri脚与阈值thr脚直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。电容C2的充电时间：电容C2的放电时间：电路的振荡周期：所以可以通过测量输出矩形波的周期来测量电容值。在一定的周期范围内，电阻与电容值可以看做成反比，所以通过改变电阻的值来测量不同范围的电容值。为使振荡频率保持在10—100kHz这一段555的起振频率范围，同时使得输出的波形尽可能不失真，需要选择合适的R1和R2的值。测量1uF-1000uF，选用22Ω和51Ω的电阻，测量1nF-1uF，选用22k和51k的电阻，测量10pF-1nF，选用2.2M和5M的电阻。电容C的测量由RC震荡电路实现，本设计采用555定时器构成多谐振荡器，震荡电路如下图所示C=T/[(R1+2R2)ln2]根据仿真所得的周期及公式C=T/[(R1+2R2)ln2]得电容约为：57uF与50uF相差不大。根据仿真所得的周期及公式C=T/[(R1+2R2)ln2]得电容约为：50.04nF与50nF相差不大。根据仿真所得的周期及公式C=T/[

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