實(shí)驗(yàn)7? 微小電流測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

微小電流測(cè)量?jī)x可將較小電流以數(shù)字的方式直觀、準(zhǔn)確的顯示出來(lái)。

一、設(shè)計(jì)目的

1．掌握微小電流的測(cè)試方法及工作原理。

2．通過(guò)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試電路，提高分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

1．設(shè)計(jì)微小電流測(cè)量?jī)x。測(cè)量范圍：0 ~ 200μA。

2．根據(jù)原理框圖各部分的功能，查閱資料，完成單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。（注意所選器件經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性）

3．繪制總體電路原理圖。布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對(duì)圖的理解和閱讀。

4．列出所用元器件清單，報(bào)實(shí)驗(yàn)室備件。

5．按照設(shè)計(jì)電路原理圖在面包板上安裝、調(diào)試電路；測(cè)量、繪制各點(diǎn)波形。

6．寫(xiě)出總結(jié)報(bào)告。

三、電路基本原理

被測(cè)信號(hào)是石英鐘平均功耗電流，是一微小的不規(guī)則的電流。由取樣電路，不失真的將電流信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。電子模擬開(kāi)關(guān)的作用是在一定的時(shí)間內(nèi)，把被測(cè)信號(hào)取進(jìn)來(lái)，送至積分電路，取其電壓的平均值。電壓信號(hào)送至3 位A/D轉(zhuǎn)換電路，最后通過(guò)顯示器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)。

四、安裝、調(diào)試電路

1. 單元電路安裝調(diào)試

電路設(shè)計(jì)好之后，便可進(jìn)行安裝、調(diào)試。

通常應(yīng)該是插接一個(gè)單元的電路、檢查無(wú)誤、通電調(diào)試，通過(guò)之后再進(jìn)行下一個(gè)單元電路的插接、檢查和調(diào)試。

2. 整機(jī)調(diào)試

全部電路調(diào)通之后要進(jìn)行整機(jī)調(diào)試、電路性能、參數(shù)的測(cè)試。要做以下幾步：

⑴ 調(diào)零

這一步是系統(tǒng)調(diào)零。方法是：將取樣電路輸入端懸空，不接輸入信號(hào)，用示波器觀察積分電路的輸出信號(hào)或者通過(guò)數(shù)字電壓表測(cè)量輸出信號(hào)。若電路輸入為零，輸出不為零時(shí)，應(yīng)調(diào)整調(diào)零電路，使其輸出為零。

⑵ 定標(biāo)

將一個(gè)已知電流輸入到取樣電路的輸入端，測(cè)量積分電路的輸出或者通過(guò)數(shù)字電壓表觀察輸出信號(hào)。方法是：取一個(gè)10K標(biāo)準(zhǔn)電阻，一端接1.5V電壓，另一端接入取樣電路的輸入端，根據(jù)歐姆定律，可知被測(cè)電流應(yīng)為150μA，所以電路的輸出應(yīng)顯示為150μA。若測(cè)量值不為150μA，應(yīng)調(diào)整測(cè)量電路的放大倍數(shù)。

只有以上兩步做好之后，才能進(jìn)行下一步。

⑶ 測(cè)量

將被測(cè)信號(hào)接入測(cè)量電路的輸入端，此時(shí)電路的輸出顯示值即是被測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確值。

⑷ 記錄各點(diǎn)波形

循著信號(hào)的流向，用示波器分別測(cè)量各點(diǎn)波形。注意觀察波形的幅值、形狀、相位關(guān)系等等。

五、供參考選擇的部分元器件

1．3 位A/D轉(zhuǎn)換電路5G14433???????????? 1片

2．BCD七段鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)器5G4511??????? 1片

3．七路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器陣列5G1413??????????? 1片

4．高精度能隙基準(zhǔn)電源5G1403????????????? 1片

5．共陰極數(shù)碼管?????????????????????????? 4只

6．石英諧振器（諧振頻率為4.194304MHz）?? 1只

7．石英鐘機(jī)芯???????????????????????????? 1只

8．集成電路芯片（按照設(shè)計(jì)電路自選型號(hào)）?? 數(shù)片

9．電阻、電容、連接導(dǎo)線?????????????????? 若干