三极管放大倍数三极管放大倍数.doc

——简易数字三极管β值显示仪 班级:光电·光通信071 姓名：张华容（2007031039） 张磊（2007031051） 指导老师：赵建 杨笔锋 使用仪器及编号：直流稳压电源 万用表（100202502） 课程设计时间：2010年6月9日 目录 一、系统设计要求 2 1.1 设计任务 2 1.2 基本要求 2 二、方案的比较论证和选择 3 2.1 电源部分 3 2.2 主体控制、数据处理部分 3 2.3 前端采集部分 4 2.4 显示部分 4 2.5 总体设计框图 4 三、单元模块的设计 5 3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 5 3.1.1 电源模块 5 3.1.2 三极管β参数测试模块 5 3.1.3 选择电路 6 3.1.4 信号处理模块 6 3.1.5 显示模块 7 3.2 电路参数计算及特殊元器件介绍 8 3.2.1 电路参数计算 8 3.2.2 特殊元器件介绍 8 四、系统电路图和PCB图 9 4.1 系统电路图及工作原理 9 4.2 PCB图 10 五、系统调试及测试结果 10 5.1 系统调试 10 5.1.1 调试所用仪器 10 5.1.2 调试过程 10 5.2 系统测试及结果 11 5.3 系统测试中的问题 12 六、设计总结 12 七、参考资料 12 摘要： 该系统以三位半LED显示A/D转换芯片ICL7107作为数据处理芯片，将前端采集到的电压进行处理，利用数码管来实时显示被测三极管放大倍数β，实现了三级管放大倍数的测量及其显示。能够对NPN和PNP三极管进行β值测量；被测三极管β值在50~300之间；测试误差控制在10%以内。 关键词：ICL7107 三极管 测试 放大倍数 Abstract This system with three and a half LED display A/D conversion chip ICL7107 as data processing chip, will be collected in front of voltage, using digital tube to real-time display measured by triode magnification, triple tubes beta and magnification of the measurement. NPN transistor and beta PNP be measurement, Beta tested is between 50 and 300, Test control error in less than 10%. Key words：ICL7107 transistor measurement magnification 系统设计要求： 设计任务：设计并制作一台三级管放大倍数测试、显示仪，能够对三极管放大倍数进行测量。示意图如下所示： 基本要求： （1）能够对NPN和PNP三极管进行β值测量； （2）被测三极管β值范围：50~300； （3）测试误差10%； （4）β值至少用三位数码管显示。 二、方案的比较论证和选择： 2.1 电源部分： 方案一：使用220V市电，经过降压整流、滤波、稳压得到5V电压。框图如下所示： 方案二：直接使用实验室提供的多路直流稳压电源提供6V左右的电压，由于每一次测试时加的电压会有所差异，因此再用一个5.1V的稳压二极管得到稳定的电压输出。框图如下： 方案比较与选择：方案一需要一个变压器，变压器体积较大，并且使作品体积大大增加，影响成品美观，而且成本较高。方案二成本低又能很好的满足系统要求，电路也比方案一简单。因此选择方案二，简单经济，稳定性好。 2.2 主体控制、数据处理部分： 方案一：使用一个STC89C51单片机作为控制和数据处理芯片，前端采集到的电压经运放放大后，经过模数转换芯片ADC0804转换为数字信号输送给单片机，单片机处理后进行显示。 方案二：使用一个三位半LED显示A/D转换芯片ICL7107来进行数据处理，然后再进行显示。 方案比较与选择：方案一需要两片芯片及运放若干，而且还需要编程，电路较为复杂，成本较高，而方案二只需一片ICL7107和少量的外围电路就可实现系统设计的要求。因此选择方案二，简单经济。 前端采集部分： 方案一：使用专用的恒流源给三极管的基极提供稳定的电流，通过检测与三极管发射极（集电极）相连的电阻上的电压来采集前端信号。 方案二：NPN测试电路使用一对性能完全相同的PNP型三极管和两个电阻组成一个恒流源， PNP测试电路使用一对性能完全相同的NPN型三极管和两个电阻组成一个恒流源，产生几十微安恒定