数字化测量技术PDF电子书下载

前言 1

第一章 数字化测量概述 1

第一节 集成电路发展的新趋势 1

一、集成电路发展概况 1

二、集成电路发展的新趋势 1

第二节 数字集成电路的型号命名法和分类 4

一、我国集成电路型号命名法 4

二、数字集成电路的分类 4

第三节 数字IC的接口电路 7

一、TTL/CMOS单向电平转换接口 7

二、具有三态输出的双向总线电平转换接口 7

三、CMOS电路与晶体管的接口 8

四、利用驱动器阵列作接口 9

五、利用施密特触发器作接口 9

六、利用固态继电器作接口 10

第四节 智能传感器及传感器系统 11

一、智能传感器的定义及特点 11

二、智能传感器的发展趋势及应用 13

第五节 新型数字仪表的发展趋向 16

一、广泛采用新技术开发新产品 16

二、不断改进工艺设计 16

三、多重显示仪表 17

四、安全性及操作简单化 17

第六节 电子测量仪器的标准条件与标准源 18

一、标准条件与额定工作条件 18

二、标准源与量值传递 19

习题一 20

第二章 CMOS门电路的特殊应用 21

第一节 方波发生器 21

一、两级反相式阻容振荡器 21

二、三级反相频率可调式阻容振荡器 22

三、方波信号发生器的特殊应用 22

第二节 占空比可调的矩形波发生器 24

一、由门电路构成的矩形波发生器 24

二、由定时器构成的矩形波发生器 24

第三节 石英晶体振荡器及秒基准信号发生器 25

一、石英晶体振荡器 25

二、几种秒基准信号发生器 27

第四节 CMOS门电路的使用技巧 29

一、电压放大器 29

二、门控振荡器 30

三、声光报警电路 30

四、开机自动复位电路 31

五、负电源发生器 31

习题二 32

第三章 一位及多位计数/锁存/译码/驱动器 33

第一节 典型产品分类 33

第二节 双BCD同步加法计数器 34

一、CD4518的工作原理 34

二、CD4518的应用 34

第三节 可编程计数器 35

一、MC14522的工作原理 35

二、可编程分频器的电路设计 36

第四节 锁存/译码/驱动器与无效零自动消隐电路 38

一、BCD码锁存/译码/驱动器 38

二、无效零消隐电路的设计 39

第五节 单片多位计数/锁存/译码/驱动器 41

一、ICM7217A的性能特点 41

二、ICM7217A的工作原理 41

三、ICM7217A的典型应用 43

第六节 单片10MHz数字频率计 45

一、产品分类及性能特点 45

二、ICM7216D的工作原理 46

三、由ICM7216D构成的10MHz数字频率计 48

习题三 49

第四章 数字显示与大屏幕智能显示技术 50

第一节 显示器简介 50

第二节 LED数字及点阵显示器 51

一、LED数码管及字符管 51

二、LED点阵显示器 53

三、字符编码及汉字点阵提取工具 54

第三节 LCD及显示模块 58

一、液晶显示器的性能特点与工作原理 58

二、液晶点阵显示器及液晶显示模块 59

第四节 数字仪器的动态扫描显示技术 65

一、能消隐无效零的动态扫描显示电路 65

二、多位LED显示组件的动态扫描显示电路 66

第五节 大屏幕智能显示技术 67

一、大屏幕智能显示屏 67

二、扫描方式与显示方式的设计 69

三、灰度屏、彩色屏及真彩色视频屏 70

第六节 大屏幕LED智能显示屏的设计 71

一、主机电路设计 71

二、主机程序及计算机控制程序的设计 73

习题四 74

第五章 集成锁相环 76

第一节 锁相环简介 76

第二节 集成锁相环的工作原理 77

一、相位比较器 78

二、压控振荡器 79

三、线性放大及整形电路 79

第三节 集成锁相环的典型应用 80

一、电压/频率（U/f）转换器 80

二、频率/电压（f/U）转换器 80

三、频率合成器 81

第四节 锁相技术在电子测量领域的应用 83

一、锁相技术在流量测控系统中的应用 83

二、利用锁相时钟抑制电网的串模干扰 85

习题五 86

第六章 通用集成稳压电源 87

第一节 集成稳压电源的分类 87

第二节 三端固定式线性稳压器的原理与应用 89

一、三端固定式线性稳压器的产品分类 89

二、标准线性稳压器的基本原理 90

三、三端固定式线性稳压器的工作原理 91

四、三端固定式线性稳压器的应用技巧 92

第三节 三端可调式线性稳压器的原理与应用 96

一、三端可调式线性稳压器的产品分类 96

二、三端可调式线性稳压器的工作原理 96

三、三端可调式线性稳压器的应用技巧 97

第四节 低压差线性稳压器的基本原理 98

一、低压差线性稳压器的主要特点 98

二、低压差线性稳压器的基本原理 100

三、低压差线性稳压器与其他稳压器的性能比较 101

第五节 低压差线性稳压器的应用技巧及设计要点 102

一、低压差线性稳压器的应用技巧 102

二、低压差线性稳压器的设计要点 103

第六节 由脉宽调制器构成的开关电源 104

一、脉宽调制器的产品分类 104

二、脉宽调制器的基本原理 105

三、由UC3842构成的开关电源 105

第七节 单片开关式稳压器的原理与应用 107

一、单片开关式稳压器的产品分类 107

二、L4960/4962的工作原理 108

三、由L4960构成的开关电源 110

第八节 散热器的设计 111

一、散热器的设计原理 111

二、散热器的设计方法及注意事项 112

三、印制板式散热器的设计方法 115

第九节 稳压电源测量技术 116

一、测量电压调整率和负载调整率的方法 116

二、准确测量输出纹波电压的方法 117

三、测量开关稳压器效率的方法 117

习题六 118

第七章 特种集成电源 120

第一节 基准电压源的原理与应用 120

一、基准电压源的特点与产品分类 120

二、传统基准电压源的工作原理 120

三、带隙基准电压源的原理与应用 122

四、可编程基准电压源的原理与应用 124

第二节 集成恒流源的原理与应用 126

一、恒流源的特点与产品分类 126

二、恒流二极管的原理与应用 127

三、恒流晶体管的原理与应用 128

四、精密可调式集成恒流源的原理与应用 129

第三节 DC/DC变换器的原理与应用 129

一、DC/DC变换器的拓扑结构与产品分类 129

二、降压式DC/DC变换器 130

三、升压式DC/DC变换器 131

四、极性反转式DC/DC变换器 133

五、反激式/正激式DC/DC变换器 134

第四节 电磁干扰滤波器的原理与应用 135

一、电磁干扰滤波器的构造原理与应用 135

二、有源电磁干扰滤波器的原理与应用 138

习题七 139

第八章 数据采集及语音处理技术 140

第一节 数据采集系统的设计方法 140

一、数据采集系统的设计方法 140

二、A/D转换器的选择方法及接口示例 144

第二节 多路模拟开关的原理与应用 146

一、CMOS集成模拟开关的原理 146

二、多路模拟开关的应用技巧 148

第三节 高精度单片数据采集系统 151

一、ADuC824的性能特点 151

二、ADuC824的工作原理 152

三、精密测温系统的电路设计 155

第四节 语音处理技术及其应用 156

一、语音处理技术 156

二、语音处理器典型产品及语音电路开发系统 158

三、语音处理器的应用实例 159

习题八 160

第九章 数字电位器 161

第一节 数字电位器的特点及与机械电位器的性能比较 161

一、数字电位器的特点 161

二、数字电位器与机械电位器的性能比较 162

第二节 数字电位器的基本原理和配置模式 163

一、数字电位器的基本原理 163

二、数字电位器的配置模式 165

第三节 数字电位器在可编程增益放大器中的应用 166

一、同相可编程增益放大器 166

二、反相可编程增益放大器 168

三、实现增益线性化的两种方法 169

第四节 数字电位器在仪器仪表中的应用 171

一、可编程仪表放大器 171

二、可编程I/U转换器 173

三、可编程带通滤波器 173

第五节 数字电位器在检测系统中的应用 174

一、由数字电位器构成的传感器信号调理器 174

二、由数字电位器构成的压力测控系统 174

三、铂热电阻温度传感器的线性化 176

第六节 数字电位器误差分析及减小误差的方法 178

一、数字电位器误差的分析 178

二、减小数字电位器误差的方法 180

第七节 数字电位器的测试方法 184

一、测试积分非线性误差和微分非线性误差 184

二、测试滑动端电阻的方法 185

三、测试滑动端电容的方法 185

习题九 186

第十章 数字电压表 187

第一节 数字电压表的特点 187

第二节 单片A/D转换器产品分类 189

一、单片A/D转换器 189

二、单片数字多用表专用集成电路 190

第三节 31/2位LCD显示数字电压表 191

一、ICL7106的工作原理 191

二、由ICL7106构成的31/2位数字电压表 195

三、由AME7106构成的31/2位数字电压表 196

第四节 带串行接口的31/2位LCD显示数字电压表 197

一、UM7108F的工作原理 197

二、由UM7108F构成的31/2位数字电压表 199

第五节 31/2位LED显示数字电压表 199

一、MC14433的工作原理 199

二、由MC14433构成的31/2位数字电压表 202

第六节 带串行接口的41/2位LED显示数字电压表 204

一、MAX1499的工作原理 204

二、由MAX1499构成的41/2位智能数字电压表 207

习题十 207

第十一章 数字仪表中的新颖检测电路 209

第一节 数字仪表的在线测量电路 209

一、在线测量直流电流 209

二、在线测量电阻 211

三、在线测量晶体管的hFE 213

第二节 平均值AC/DC转换电路 214

第三节 真有效值电压及电平转换电路 216

一、真有效值数字仪表的基本原理 216

二、单片真有效值/直流转换器的产品分类 218

三、多量程真有效值数字电压表 219

四、多量程真有效值数字电压/电平表 220

第四节 测量电阻的电路 221

一、用比例法测量常规电阻 221

二、测量高阻的电路 222

第五节 测量电导的电路 224

一、测量电导的基本原理 224

二、数字电导表的电路工作原理 225

第六节 测量电容及电感的电路 226

一、用容抗法测量电容 226

二、用容抗法测量电感 227

三、用感抗法测量电感 228

第七节 测量频率及占空比的电路 230

一、测量频率的原理 230

二、测量占空比的电路 232

第八节 测量温度的电路 233

一、测温电桥的工作原理 234

二、设计要点 235

第九节 检测二极管和晶体管的电路 235

一、测量二极管正向压降UF的电路 236

二、测量晶体管hFE的电路 236

第十节 自动关机及蜂鸣器电路 237

一、自动关机电路 237

二、具有声、光指示的蜂鸣器电路 238

习题十一 239

第十二章 数字多用表及检测系统的电路设计 240

第一节 VC890D型31/2位数字多用表 240

一、VC890D型31/2位数字多用表的性能特点 240

二、VC890D型31/2位数字多用表的整机电路原理 240

第二节 VC9808＋型多功能31/2位数字多用表 245

一、VC9808＋型多功能31/2位数字多用表的性能特点 245

二、VC9808＋型多功能31/2位数字多用表的整机电路原理 245

第三节 HP34970A型16通道高速数据采集分析仪 248

一、HP34970A型数据采集分析仪的性能特点 248

二、HP34970A软件的汉化 249

三、HP34970A型数据采集分析仪的应用 250

第四节 能源自动检测系统 253

一、性能简介 253

二、接口板的设计 253

三、电路设计及主程序流程图 255

习题十二 258

参考文献 259