半导体三极管β值测量仪设计报告_202007051501551(1).docx

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.21M 资料格式：docx 举报版权申诉

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2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告模拟电子技术课程设计报告学校名称：青岛大学学院名称：自动化工程学院专业班级：学姓号：名： 10 级电子 2 班 201040600539 生兆东 2012 年 9 月 17 日 1

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告半导体三极管 β 值测量仪设计报告摘要：设计制作一个自动测量三极管直流放大系数 β值范围的装置。一、设计内容及基本要求： 1、对被测 NPN 型三极管值分三档； 2、β值的范围分别为 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、用数码管显示 β的值。二、系统方案设计，比较与论证 1、.基本要求部分的系统框图：恒流源晶体管放大隔离取样差分放大比较 uo uo 555 压控振荡器 555 产生秒脉冲编码 C D 计数器转换为 B 码示档数码管显位数码管显示 β 值转为 B C D 码图 1 系统框图 2、分档电路各部分支电路功能简单说明 (1)恒流源 -NPN 晶体管放大部分 (含测试 ) ：如图 2 所示为恒流源 -NPN 晶体管放大实验电路， T1、T2、R1、R2 组成恒流源电路， T3 为放大电路，由 R3 引入恒定电流 I b =30.198 A R4 为电压输出端，其参数值如下： R1=100 R2 =6.7k R3 =100k R4=800 图 2 恒流源测试电路 2

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告 (2)取样隔离电路：参数计算： u = R3 p u i1 R2 R3 uo -u N = uN -ui 2 R R 1 f 解得： R1 =R2 =R3 =Rf up =uN uo =ui1 -ui 2 图 3 取样隔离电路令 R1=R2 =R3=Rf =10k 得测试图如下：图 4 取样隔离电路测试图分析测试结果：隔离电路前后电压近似相等，即满足要求。 (3)差分放大电路部分：由于电路取样输出电压已为理想值，即不需要差分放大部分电路。 (4)比较部分： ①比较部分用的是 LM324 运放，其比较输出为 1.66V 或 0V 两个值（表示高低电平）。 3

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告 ②比较基准值计算： uo = I b R4 800 30.2 10 6 2.416 10 2 当 =80,120,160,200 时对应电压分别为 uo =1.9328,2.8992,3.8656,4.832V 电源提供电压为 5v，所以可以计算滑动变阻器的比例为 a uo 5 =38.656%,57.984%,77.312%,96.64% ③如图 5 为比较电路测试部分滑动变阻器调节分别约为其测试结果得 uo =1.916,2.881,3.845,4.81V ，在误差允许范围内结果正确 a 38.7%,58.0%,77.3%,96.6% (5)编码-译码-显示档位部分： ①基础知识图 5 比较部分测试电路编码电路：将电压比较电路的比较结果（高低电平）进行二进制编码。该编码功能主要由集成芯片 8 位优先编码器 CD4532 完成；图 6 CD4532 仿真图及管脚图 4

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告编码器的真值表如下表输入 EI D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X X X X X X X 0 1 X X X X X X 0 0 1 X X X X X 0 0 0 1 X X X X 0 0 0 0 1 X X X 0 0 0 0 0 1 X X 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 1 输出 GS Q2 Q1 Q0 EO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 译码电路：主要把编码电路编成二进制编码译码成十进制数，数为易懂的 1,2,3 ）。该电路功能主要由 CD4511 完成。以便于人机交流（即要显示的图 7 CD4511 仿真图及管脚图译码器真值表如下表 5

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告显示：该电路功能是用共阴数码管显示被测量的 NPN 型三极管 β 值的档次。说明： k 表示为共阴数码管， a 表示为共阳数码管 ②连线优先编码器：由比较器输出四个高低电平分别对应 4 个放大倍数值（即： =80,120,160,200 ）当 80 定为“0 档”，优先编码器变为 0；当 80< 120 定为“ 1 档”，优先编码器变为 1；当 120< 160 定为“ 2 档”，优先编码器变为 2；当 160< 200 定为“ 3 档”，优先编码器变为 3；当 >200 定为“ 4 档”，优先编码器变为 4。即由优先编码器真值表可知， 4 个输出分别连接 CD4532 的 I1， I2， I3， I4，其余各输入管脚连接低电平。译码器： CD4532 输出管脚分别对应低三位输入管脚低电平。 DA ，DB ，DC ，高位输入管脚 DD 接使能端 EL 接低电平， BI 、LT 接高电平。数码管显示：输出端 OA-OG 分别对应数码管的 A-G 端， CK 端通过电阻接地。电路图如图 8 所示图 8 编码 -译码 -显示档位电路图 6

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告 3、分档电路总图如图 9 所示： ( =153) 图 9 分档电路总图分档总电路测试： (1) 80(MMBR931L =74)测试结果如图 10 所示---85 图 10 第 0 档测试图 7

2012 年秋《模拟电子技术基础》课程设计报告 (2) 80< 120 (BJT_NPN_VIRTUAL =100)测试结果如图 11 所示图 11 第 1 档测试图 (3) 120< 160 (2N3904 =152)测试结果如图 12 所示图 12 第 2 档测试图 (4) 160< 200 (SXT3904 =195)测试结果如图 13 所示 8

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