正常时/OR输出高电平，表示被测量在量程内。
㈡精密基准电源MC1403
A/D转换需要外接标准电压源作参考电压。
标准电压源的精度应当高于A/D转换器的精度。
本实验采用MC1403集成精密稳压源作参考电压，MC1403的输出电压为2.5V，当输入电压在4.5～15V范围内变化时，输出电压的变化不超过3mV，一般只有0.6mV左右，输出最大电流为10mA。
㈢七路达林顿晶体管列阵MC1413
MC1413采用NPN达林顿复合晶体管的结构，因此有很高的电流增益和很高的输入阻抗，可直接接受MOS或CMOS集成电路的输出信号，并把电压信号转换成足够大的电流信号驱动各种负载。
该电路内含有7个集电极开路反相器（也称OC门）。
MC1413采用16引脚的双列直插式封装。
每一驱动器输出端均接有一释放电感负载能量的抑制二极管。
㈣过载闪烁报警电路MC4013
现利用双D触发器CD4013的一半作二分频器。
作触发器复位信号EOC作时钟脉冲。
常态下，OR’＝1→Q’＝1→BI’＝1，能正常显示；一旦发生超量程，OR’＝0，EOC信号经二分频后加至CD45511的端，令显示器低频闪烁。
1/2CD4013有两个作用：
第一，将EOC窄脉冲变成方波；第二，对fEOC进行二分频，降低闪烁频率以取得最佳报警效果。
例如，当f0＝50kHz时，fEOC＝f0/16400≈3Hz，经二分频后f＝1.5Hz方波，周期T＝0.67s。
这样，端就加上交替变化的高、低电平，强迫LED显示器以1.5Hz的低频进行闪烁，以示超量程报警。
㈤显示及小数点控制电路；
从MC14433输出的BCD码经过CD4511译码后，连接到四个七段数码管，其中千位只连接b,c和g端，使其只显示1和负号。
当Vx＞2V时，OR端呈低电平，MC4013分频使段译码驱动器CD4511的消隐控制端以0、1循环显示，使强迫共阴极显示器低频进行闪烁。
位选通信号经过反相器分别接4只数码管的公共阴极，在DS1～DS4位选通信号的控制下进行动态扫描显示。
反相器有两个作用：
第一，将DS1～DS4反相成低电平有效，以便接LED数码管的公共阴极；第二，增加驱动能力。
利用MC1403向MC14433提供2V的基准电压，RP为精密多圈电位器。
实选R2＝470kΩ时f0≈50kHz。
排阻为笔段限流电阻。
负极性显示的原理是，当DS＝1（正好扫到千位）且Vx＜0时，从Q2端输出负极性信号（低电平），加至MC1413的第5脚。
因MC1413属于集电极开路输出（OC门），故第12脚无输出，相当于开路。
＋5V电压就经过限流电阻接千位LED的g段，由于此时千位已被选中并且该位公共阴极接低电平，故g段发光，显示负极性符号。
㈥读数保持电路；
在EOC端与DU端串入100kΩ电阻。
当开关S断开时能正常进行A/D转换，显示值被不断地刷新；闭合S时DU＝0，A/D转换结果就长期保持下来，此时A/D处于锁存状态。
保持时间即开关闭合时间。
㈦量程选择及电压跟随器；
Vx是输入的测量电压。
量程的转换由一个电阻分压网络实现，各档输出电压和输入的测量电压分压比为分别为1：
1，1：
10，1：
100，1：
1000。
档位分四档，各档测量电压范围为：
1、直流电压测量范围1999—0001V；199.9—0.1V；19.99—0.01V；1.999—
0.001V；
2、交流电压测量范围1999—199V
档位切换由一组拨码开关实现。
取的电阻值越大，电路的输入电阻越大，性能越好。
电压跟随器的作用是保护电路，使其具有很好的安全性。
㈧AC-DC转换电路；
交流电压测量电路如图所示。
左边IC1为精密半波整流电路，右边IC2为平均值-有效值变换电路。
IC1输入端电压是经过衰减器和电压跟随器后得到的电压，此交流电压被限制在2V以下，经过半波整流后，变换成平均值，再经过IC2修正使之成为电压的有效值。
半波整流后的平均值与有效值之间的关系如图所示，图中的Vm为输入端电压的峰值，
IC2是平均值-有效值变换电路，其作用是将经IC1半波整流后得到的输出电压加以平滑和放大，即将V放大到有效值V，放大倍数A=V/V,=2.22.IC2为反相放大器，放大倍数R2、Ｒ３、Ｒ６确定。
Ｃ１为平滑电容，将半波整流后的电压变为平滑。
Ｒ２用于调节输出电压的平均值，使之与有效值相等。
2、积分电阻电容的选择：
①积分电阻电容的选择应根据实际条件而定。
若时钟频率为66kHz，CI一般取0.1μF。
RI的选取与量程有关。
量程为2V时，取RI为470kΩ；
量程为200mV时，取RI为27kΩ。
选取RI和CI的计算公式如下：
RI=UX（MAX）*T/（CI*ΔUC）
式中，ΔUC为积分电容上充电电压幅度,
ΔUC=VDD-UX（MAX）-ΔU,ΔU=0.5V;
T=4000/fclk
例如，假定CI=0.1μF，VDD=5V，fCLK=66kHz。
当UX（max）=2V时，代入上式可得RI=480kΩ，取RI=470kΩ。
MC14433设计了自动调零线路，足以保证精确的转换结果。
MC14433A／D转换周期约需16000个时钟脉冲数，若时钟频率为48kHz，则每秒可转换3次，若时钟频率为86kHz，则每秒可转换4次。
②限流电阻的选择：
根据共阴极ＬＥＤ显像管（显示颜色不同管压降不同这里选用红色V）的管压降为1.7V-2.5,LED管通10ma为宜。
固限流电阻阻值为200Ω。
四、电路的安装与调试；
1、数码显示部分的组装与调试；
（1）将4只数码管插入7号板，将4个数码管同名笔划段与显示译码的相应输出端连在一起，其中最高位只要将b、c、g三笔划段接入电路，按图接好连线，但暂不插所有的芯片，待用。
（2）插好芯片CD4511与MC1413，并将CD4511的输入端A、B、C、D接至拨码开关对应的A、B、C、D四个插口处；将MC1413的1、2、3、4脚接至逻辑开关输出插口上。
（3）将MC1413的2脚置“1”，1、3、4脚置“0”，接通电源，拨动码盘（按“＋”或“－”键）自0～9变化，检查数码管是否按码盘的指示值变化。
（4）检查译码显示是否正常。
（5）分别将MC1413的3、4、1脚单独置“1”，重复（3）的内容。
如果所有4位数码管显示正常，则去掉数字译码显示部分的电源，备用。
2、标准电压源的连接和调整；
插上MC1403基准电源，用标准数字电压表检查输出是否为2.5V，然后调整10KΩ电位器，使其输出电压为2.00V，调整结束后去掉电源线，供总装时备用。
3、总装总调；
（1）插好芯片MC14433，接电路全图接好全部线路。
（2）将输入端接地，接通+5V，－5V电源（先接好地线），此时显示器将显示“000”值，如果不是，应检测电源正负电压。
用示波器测量、观察DS1～DS4，Q0～Q3波形，判别故障所在。
（3）用电阻、电位器构成一个简单的输入电压VX调节电路，调节电位器，4位数码将相应变化，然后进入下一步精调。
（4）用标准数字电压表（或用数字万用表代）测量输入电压，调节电位器，使VX＝1.000V，这时被调电路的电压指示值不一定显示“1.000”，应调整基准电压源，使指示值与标准电压表误差个位数在5之内。
（5）改变输入电压VX极性，使Vi＝－1.000V，检查“－”是否显示，并按（4）方法校准显示值。
（6）在+1.999V～0～－1.999V量程内再一次仔细调整（调基准电源电压）使全部量程内的误差均不超过个位数在5之内。
至此一个测量范围在±1.999的三位半数字直流电压表调试成功。
4、记录输入电压为±1.999，±1.500，±1.000，±0.500，0.000时（标准数字电压表的读数）被调数字电压表的显示值，列表记录之。
5、如图连接好量程选择电路，用电压表测试经过衰减后的电压的比例关系是否为1000:
100：
10：
1，经过电压跟随器后，连接到MC14433的输入端。
拨动量程开关到20V，输入电压为2~20V时，观察输出电压的数值。
6、按图连接好AC-DC转换电路，设置一个交流/直流选择档，如果输入的是交流，则必须通过AC-DC转换电路，将交流电压的有效值转换为直流电压，这样才能通过MC14433进行A/D转换。
五、元器件列表：
元件名称
型号
个数
A/D转换器
MC14433
1
七段译码器
CD4511
1
基准电源
MC1403
1
七路达林顿管
MC1413
1
双D触发器
MC4013
1
共阴极七段LED显像管
-
4
200Ω
-
7
6.2kΩ
-
1
10kΩ
-
2
10kΩ动变阻器
-
2
20kΩ
-
2
39kΩ
-
1
90kΩ
-
1
100kΩ
-
2
110kΩ
-
1
410kΩ
-
1
470kΩ
-
2
900kΩ
-
1
1k
-
3
9MΩ
-
1
10μf
-
1
0.1μf
-
2
二极管
IN4001
4
运算放大器
LM741AH883
3
单刀三掷开关
-
1
单刀四掷开关
-
1
开关
-
2
六、设计心得：
以前对模数转换并不是太了解，在设计时真不知道如何下手，通过翻阅资料，在老师的指导和同学的帮助下，最终顺利的完成了设计项目。
通过一个多星期学习和设计，体会到了其中的辛苦和乐趣，提高了自身的实践能力，获得了静下心来好好做一件事得那份耐心，在终于成功后体会到了成就感！
由于实验室不提供MC1413，于是就改用三极管反相器代替，但在连接电路的时候为了简化电路没有连接基极电阻，这导致了MC14433的Q2和Q3输出有问题，显像管只能显示0、1、2、3四个数。
后来在老师的帮助先终于找到了问题并调试成功。
在今后的学习和工作中，一定要保持严谨的态度，不能图简单。
另外老师所提问题是mc14433的位选信号端为DS1,DS2,DS3,DS4，其功能为输出多路调制脉冲信号。
DS选通脉冲高电平，则表示对应的数位被选通，此时该数据在Q0~Q3端输出。
每个DS选通脉冲高电平宽度为18个时钟脉冲周期。
两个相邻选通脉冲之间间隔2个时钟脉冲周期。
DS和EOC的时序关系是在EOC脉冲结束后，紧接着是DS1输出正脉冲。
以下依次为DS2、DS3和DS4。
其中DS1对应最高位（MSB），DS4则对应最低位（LSB）。
通过老师的提问，我觉得必须要把原理了解清楚才能更好的设计东西。
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