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一.设计要求
1.被测电容范围：1000PF～10uF;
2.测试误差<10%;
3.电容值用三位数码管显示。
二.方案选择及电路的工作原理
本设计中用555振荡器产生一定周期的矩形脉冲作为计数器的cp脉冲也就是标准频率。同时把待测电容c转换成宽度为tp的窄脉冲，转换的原理是单稳态触发器的输出脉宽tp与电容c成正比。把此脉冲作为闸门时间和标准频率脉冲相“与”，得到计数脉冲，该计数脉冲送计数——译码显示系统就可以得到电容量的数据。外部旋钮控制量程的选择。用计数器控制电路总量程。
三.单元电路设计计算与元器件的选择
1.用555定时器构成的多谐振荡器。
2.用555多谐振荡器构成单稳态触发电路。
3.同步十进制计数器74LS161构成计时器。
4.计数电路。
5.控制電路。
四.设计的具体实现
1.系统概述
（1）将待测电容构成单稳态电路，在一定条件下，则单稳态电路的暂稳态时间与电容值成正比。
（2）用这个暂稳态时间作为一个时间窗（Tc），在这个时间窗内，对标准脉冲信号进行计数，从而测出时间窗的宽度，进而得到电容值。
Tc=K·C
时间窗中脉冲个数：N=Tc×f=K’f×Cnum
选择电阻R使K’f=1，则N=Cnum
例如：
C=0.11μF，Cnum=11 C=11 μF， Cnum=11
Tc=K·C=K·Cnum×10-8F（秒） Tc=K·C=K·Cnum× 10-6F（秒）
时间窗中脉冲个数：
N=Tc×f=K·10-8？f×Cnum=Cnum N=Tc×f=K·10-6·f×Cnum=Cnum
即K·10-8·f=1 即 K·10-6·f=1
所以改变量程时，要改变K（R） 或 f就可以，在这次课程设计中我们选择的是改变R。
2.单元电路设计、仿真与分析
（1）时钟（555多谐振荡器）+计数器（3位十进制）+译码+显示（可借用实验箱上的）
（2）时间窗口用555多谐振荡器实现单稳电路，实现计数窗口，脉宽tp≈1.1RC（C为被测电容）
（3）控制电路的作用：向单稳发出窄脉冲触发信号，向计数器发出窄脉冲清零信号，应该先清零计数器，清零结束后再触发单稳时间窗。
（4）启动测量可以用手动按钮来实现，但要有防抖电路。
（5）量程调节可以用开关换接单稳上的电阻值完成。
（6）小数点利用试验箱上的数码显示器上的 h，应配合量程选择点亮哪一位。
（7）可能用到的将信号的沿转换成窄脉冲的电路：
3.电路的安装与调试
（1）用555定时器构成的多谐振荡器
其基本电路图如下：
555定时器组成的多谐振荡器（即标准脉冲产生电路），振荡器的频率计算公式为：f=1.43/（（R1+R2）*C），因此，我们可以计算出各个参数通过计算以及后来实际的调试，确定了R1取12千欧姆，R2取4千欧姆，电容C1取0.1uF，C2取0.01uF.这样我们得到了比较稳定的脉冲。
（2）用555多谐振荡器构成单稳态触发电路
其基本电路图如下：
输出波形为：
通过向2脚输入窄脉冲，触发时间窗，实现计数窗口，脉宽tp≈1.1RC（C为待测电容）。得：
当量程为大量程时（1uF—100uF）：
K·10-6·f=1，
K=1.1R，R3=10^6/（1.1÷f）≈1.8k
当量程为小量程时（0.01uF—1）：
K·10^-8？f=1，
K=1.1R，R3’=10^8/（1.1÷f）≈180K
五.心得体会及建议
通过这个课程设计，不仅加深了我对原本所学知识的认识和理解，而且又让我学习到了许多新的知识，在设计仿真中，我遇到的许多的困难和挫折，比如设计完之后却不能运行，不懂自己错在哪里。但是，当我查阅许多资料后才发现，原来是自己对元件的认识不够深刻。课程设计很辛苦，也很累。但是我收获到了课堂上学不到的东西，比如独立思考并解决问题，出现误差时的处乱不惊。我学会了去分析问题出现的原因，以及从哪里着手解决问题。总的来说，这次课程设计学习使我对各种电路有了个大概的了解，让我学会了一些电脑软件的使用，加深了我对专业的理解，培养了我的学习兴趣，为以后的学习打下了好的开端。
参考文献：
[1]康花光·《电子技术基础》·北京高等教育出版社？2006.
[2]王立欣·《电子技术实验与课程设计》·哈尔滨工业大学出版社？2003.
[3]金唯香·《电子科学与技术》·湖南大学出版社·2004.
作者简介：
但通（1996-），男，汉族，四川省宜宾市，本科，应用物理学。
唐钢（1996-），男，汉族，四川省南充市，本科，应用物理学。
蒋焱（1995-），男，汉族，四川省泸州市，本科，应用物理学。
1.被测电容范围：1000PF～10uF;
2.测试误差<10%;
3.电容值用三位数码管显示。
二.方案选择及电路的工作原理
本设计中用555振荡器产生一定周期的矩形脉冲作为计数器的cp脉冲也就是标准频率。同时把待测电容c转换成宽度为tp的窄脉冲，转换的原理是单稳态触发器的输出脉宽tp与电容c成正比。把此脉冲作为闸门时间和标准频率脉冲相“与”，得到计数脉冲，该计数脉冲送计数——译码显示系统就可以得到电容量的数据。外部旋钮控制量程的选择。用计数器控制电路总量程。
三.单元电路设计计算与元器件的选择
1.用555定时器构成的多谐振荡器。
2.用555多谐振荡器构成单稳态触发电路。
3.同步十进制计数器74LS161构成计时器。
4.计数电路。
5.控制電路。
四.设计的具体实现
1.系统概述
（1）将待测电容构成单稳态电路，在一定条件下，则单稳态电路的暂稳态时间与电容值成正比。
（2）用这个暂稳态时间作为一个时间窗（Tc），在这个时间窗内，对标准脉冲信号进行计数，从而测出时间窗的宽度，进而得到电容值。
Tc=K·C
时间窗中脉冲个数：N=Tc×f=K’f×Cnum
选择电阻R使K’f=1，则N=Cnum
例如：
C=0.11μF，Cnum=11 C=11 μF， Cnum=11
Tc=K·C=K·Cnum×10-8F（秒） Tc=K·C=K·Cnum× 10-6F（秒）
时间窗中脉冲个数：
N=Tc×f=K·10-8？f×Cnum=Cnum N=Tc×f=K·10-6·f×Cnum=Cnum
即K·10-8·f=1 即 K·10-6·f=1
所以改变量程时，要改变K（R） 或 f就可以，在这次课程设计中我们选择的是改变R。
2.单元电路设计、仿真与分析
（1）时钟（555多谐振荡器）+计数器（3位十进制）+译码+显示（可借用实验箱上的）
（2）时间窗口用555多谐振荡器实现单稳电路，实现计数窗口，脉宽tp≈1.1RC（C为被测电容）
（3）控制电路的作用：向单稳发出窄脉冲触发信号，向计数器发出窄脉冲清零信号，应该先清零计数器，清零结束后再触发单稳时间窗。
（4）启动测量可以用手动按钮来实现，但要有防抖电路。
（5）量程调节可以用开关换接单稳上的电阻值完成。
（6）小数点利用试验箱上的数码显示器上的 h，应配合量程选择点亮哪一位。
（7）可能用到的将信号的沿转换成窄脉冲的电路：
3.电路的安装与调试
（1）用555定时器构成的多谐振荡器
其基本电路图如下：
555定时器组成的多谐振荡器（即标准脉冲产生电路），振荡器的频率计算公式为：f=1.43/（（R1+R2）*C），因此，我们可以计算出各个参数通过计算以及后来实际的调试，确定了R1取12千欧姆，R2取4千欧姆，电容C1取0.1uF，C2取0.01uF.这样我们得到了比较稳定的脉冲。
（2）用555多谐振荡器构成单稳态触发电路
其基本电路图如下：
输出波形为：
通过向2脚输入窄脉冲，触发时间窗，实现计数窗口，脉宽tp≈1.1RC（C为待测电容）。得：
当量程为大量程时（1uF—100uF）：
K·10-6·f=1，
K=1.1R，R3=10^6/（1.1÷f）≈1.8k
当量程为小量程时（0.01uF—1）：
K·10^-8？f=1，
K=1.1R，R3’=10^8/（1.1÷f）≈180K
五.心得体会及建议
通过这个课程设计，不仅加深了我对原本所学知识的认识和理解，而且又让我学习到了许多新的知识，在设计仿真中，我遇到的许多的困难和挫折，比如设计完之后却不能运行，不懂自己错在哪里。但是，当我查阅许多资料后才发现，原来是自己对元件的认识不够深刻。课程设计很辛苦，也很累。但是我收获到了课堂上学不到的东西，比如独立思考并解决问题，出现误差时的处乱不惊。我学会了去分析问题出现的原因，以及从哪里着手解决问题。总的来说，这次课程设计学习使我对各种电路有了个大概的了解，让我学会了一些电脑软件的使用，加深了我对专业的理解，培养了我的学习兴趣，为以后的学习打下了好的开端。
参考文献：
[1]康花光·《电子技术基础》·北京高等教育出版社？2006.
[2]王立欣·《电子技术实验与课程设计》·哈尔滨工业大学出版社？2003.
[3]金唯香·《电子科学与技术》·湖南大学出版社·2004.
作者简介：
但通（1996-），男，汉族，四川省宜宾市，本科，应用物理学。
唐钢（1996-），男，汉族，四川省南充市，本科，应用物理学。
蒋焱（1995-），男，汉族，四川省泸州市，本科，应用物理学。