半导体三极管β值及范围测量仪设计报告.docVIP

- . - . . -可修编- 课 程 设 计 课题名称：半导体三极管β值及围测量仪 完成人： 班级： 学号： 时 间： 〔一〕设计容及要求 1. 设计容：制作一个自动测量NPN型 硅三极管β值的显示测试仪。 2. 设计要求： 1〕对被测NPN型三极管值 分三档 2〕β值的围分别为80～120及120～160，160～200对应的分档编号分别是1、2、3；待测三极管为空时显示0，超过200显示4。 3〕用数码管 显示β值的档次 4〕发挥局部：用三个数码管 显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。显示围为0-199；响应时间不超过2秒，显示器显示读数清晰，注意防止出现“叠加现象〞。 〔二〕电路设计 电路设计整体框图 使用被测三 使用被测三 极管构成放 大电路 取样电路 +比拟器 电路 编 码器 译 码 电路 数 码 管 显 示 压控振荡器 计数 译码 显示 555产生秒脉冲 发挥局部 根本局部 〔三〕实验器件 示波器 1台 万用表1台 直流稳压电源 1台 模拟实验装置 1台 数字试验箱 1台 四运放LM324 555定时器 三极管 二极管、稳压管 电位器、电阻器、电容器 CD4532、CD4511 数码管 〔四〕参数计算及元器件选择 1)微电流源〔图1〕：构成微电流源电路,为待测三级管,微电流源提供基极电流,R8提供输出电压。调节滑动变阻器的阻值可以改变微电流源的输出电流,的选择应在之间为宜,且的选择应不小于,以使三极管工作在适宜的状态。 取待测管的值为，即，根据公式：得出：，，最终输出电压为 图一 微电流源 2)电压比拟器〔图2〕： 将取样信号同时加到具有不同基准电压的比拟电路输入端进展比拟，对应某一定值，只有相应的一个比拟电路输出为高电平，那么其余比拟器输出为低电平。 由于被测量的物理量要分五档〔即 值分别为80、80～120、120～160、160～200 及200，对应的分档编号分别是0、1、2、3、4〕。需要四个基准电压，于是有四个滑动变阻器产生四个不同的基准电压，再用四个运算放大器组成的比拟电路，将取样信号同时加到具有不同基准电压的比拟电路输入端进展比拟，对应某一定值，相应的一个比拟电路输出为高电平，其余比拟器输出为低电平。从上而下分别为：4档、3档、2档、1档。 图二 电压比拟器 3〕编码译码 编码 译码 显示 CD4532引脚图 CD4511引脚图 数码管 CD4532真值表 CD4511真值表 编码译码显示图 图4 〔五〕完整电路图及工作原理 1〕根底局部： 1.将变化的值转化为与之成正比变化的电压，再取样进展比拟、分档。根据三极管电流的关系，当为固定值时，反映了的变化，电阻上的电压又反映了的变化，对取样参加后级进展分档比拟。 2.将取样信号同时加到具有不同基准电压的比拟电路输入端进展比拟，当同相输入端电压值大于反相输入端电压值时，运算放大器输出端为正，发光二级管点亮，否那么不亮。分别调节4个电位器的阻值，以改变基准电压，使其分别能在值四个档的临界值时点亮二极管。同时，比照拟器输出的高电平进展二进制编码，再经显示译码器译码，驱动数码管 显示出相应的档次代号。 根本局部完整电路图 2〕发挥局部工作原理： 微电流源为待测三级管 提供恒定电流，确保待测三极管输出电流不因其更换而改变，然后通过压控振荡器，将采集的电压量转化成与之成正比变化的频率。合理设定参数使在一定时间通过的脉冲个数即为被测三极管的值。由555定时器构成单稳态触发器产生计数时间控制信号，该信号只有一个正脉冲，从电路连通到计数时间完毕，保证不会重复计数，将两个脉冲信号同过与门送到74LS90构成十进制加法计数器，用于计数脉冲的个数，再经CD4511译码，数码管 显示计数的值。通过调节R2、R3的阻值，来缩小显示数字与真实数值的差距，减小误差，但误差是不可消除的，所以只是减小了，却并没有消除，因此，显示数据与真实数据还是有差距的。 发挥局部整体电路图 〔六〕总结 1.方案设计优点： 本钱低，不需要人工接电路，通过MULTISIM，就可以直接仿真出来，方便调试。根本局部可以得到很准确的结果，发挥局部应用了很多知识，虽然结果有误差，但是思路正确。 2.方案设计