三极管β值数显式测电路设计.doc

××××大学 课 程 设 计 2010年 7 月 11 日 ××××课程设计任务书 课程 电 子 技 术 课 程 设 计 题目 三极管β值数显式测量电路设计 专业 自 动 化 姓名 学号 主要内容： 根据设计要求，运用所学的电子技术及电路基础等知识，自行设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值，从而读数直观，误差较小。 基本要求： 1可测NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β小于200），测试条件如下： Ig=10μΑ,误差为±2% VCE为14到16V，且对于不同β值的三极管，V CE的值基本不变。 2用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。发光二极管显示最高位，它的亮状态和暗状态代表“1”和“0”，数码管显示拾位个位，即可显示。数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠]童诗白.模拟电子技术基础 [M].北京：出版社，[4]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[5]李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997. [6]陈永甫.新编555集成电路应用800例.电子工业出版社，2000. . 完成期限 2010.7.5-7.11 指导教师 专业负责人 2010年 7 月 4日 目 录 1 任务和要求 1 2 总体方案设计与选择 1 2.1 1 2.2设计思路 1 2.3系统概述 1 3 电路总原理框图设计 4 单元电路设计 4.1转换电路 3 4.2优频转换电路 4 4.3控制计时电路 5 4.4计数电路 5 4.5译码与显示电路 6 5 单元电路的级联设计 6 设计总结 7 参考文献 8 附 录 1 1 任务和要求 (1)任务：设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值。 (2)探测器性能要求: 1可测NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β小于200），测试条件如下： ①IB=10μΑ,误差为±2% ②VCE为14到16V，且对于不同β值的三极管，V CE的值基本不变。 2测量电路应设有E、B、C三个插口，当被测管插入插孔后，打开电源，显示器应自动显示出被测三极管的β值，响应时间不超过两秒钟。 3在温度不变（20℃）时，本测量电路误差的绝对值不超过“0.05*数字显示器读数+1”。 4数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠 图1设计模式图 2.3 系统概述 β是三极管共射电流放大系数，不是一个能够直接测量的物理量，一般不区分直流和交流下放大系数。对于直流，有β=（Ic-IcEQ）/IB≈IC/IB|UCE=cons,忽略ICEQ，固定IB、UCE的值，IC的值跟β值成正比，通过测量IC，选择一定的比例系数k，由β=IC/k测量β。测量β的问题转化为对IC的测量。 为了使数字测量设备能够测量模拟量，本电路需要使用ADC，直接型ADC是把输入的模拟电压信号直接转换为相应的数字信号，所以还要对Ic进行电流电压转换。A/D转换后就可以用数字显示了。下面是逻辑框图设计： 但是这次设计没有完全使用逻辑方法，因为对它认识不够多，希望在以后的学习中会用到它。 3 电路总原理框图设计 4 单元电路设计 4.1 转换电路 图4 转换电路电路图 以上电路包含了一个微电流源与一个差分放大电路。 图5微电流源电路 （1）β值与Ic有关； （2）小功率管的β值在Ic=2至3mA时较大，而在截止与饱和区较小，测量不准确。 因此，取输出电流Io=30μΑ，因为参考电流IR=（Vcc-VBE2）/R R1=(Vcc-VBE1)/IR ( 已知VBE1=0.7V 得，R1=4.3K，取R1=3.3K。 为了使差动放大电路起到隔离放大的作用，R5--R8应尽量取大一点，这里取R5=R6=R7=R8=30K。综上所述：R1=3.3K，R2=20K，R3=