三极管β值自动测量分选仪

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2、容的合法性、正确性或可靠性。该文档资料的版权属于提供者所有，有 关版权的问题请直接与提供者联系。 起止时间：2005.6.62005.6.19辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 目 录 第1章 总体方案论证.1 1.1 摘要.1 1.2 设计的任务和要求.1 1.3 设计的总体框图.2 1.4 各个单元图的介绍.2 第2章 设计的部分电路分析 .2 2.1 直流稳压电源的原理分析.2 2.2 输入电路设计.4 2.3 输出电路设计.5 第3章 整体电路组合及性能分析.7 3.1 整体电路组合.7 3.2 功能介绍.8 第4章 总结.8 参考文献.8辽 宁 工 学 院 课

3、程 设 计 说 明 书（论 文） 1 第1章 总体方案论证 1.1摘要 本设计是在学习电子技术基础的模拟电路以后，为巩固电子知识而进行的 一次课程设计，设计题目为三极管值自动测量分选仪 ，本设计主要应用：直 流稳压电源，低频小功率硅管，电流/电压转换器，电压比较器，LED显示管，以及 LED显示驱动器，该设计可以直接测量三极管植，测量过程方便简单，测量结果 直观易懂，可以直接从LED显示管直接读取测量结果，该设计将测量值共分五挡， ，其的范围分别为5080，80120，120180，180270，270400。分档编 号分别是1，2，3，4，5，当三极管正常工作在放大区时，可以利用本设计很快测

4、出 值在什么挡，从而可以知道在什么放大范围，以下将具体介绍本设计的原理和 应用。 1.2设计的任务和要求 设计任务： 1. 设计一自动测量分选仪，对低频小功率硅管的直流电流放大系数值进行分档 选出 2. 设计放大器所需的直流稳压电源 设计要求： 1. 分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境 等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图 2. 确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成 本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3. 设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。

5、 4. 组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出 的规律摆放各单元电路，并标出必要的说明。辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 2 1.3设计的总体框图1.4各个单元框图的简单介绍 本设计共由七部分组成，分别为直流稳压电源，共射极电路，I/V转换器，电压比较 器，译码驱动及LED显示器构成， 直流稳压电源主要作为提供其他各部分的工作电压，以确保其他元器件能够正常工作 共射极电路主要提供被测电流，此电路可以自动调节静态工作点，是三极管始终工作 在放大区 电流电压转化器是作为电流转换为电压的元器件，主要是把共射极放大电路中的电流 转化为所需要的电压

6、 电压比较器可以把转换电压和样电压进行比较，从而得到比较结果然后驱动译码驱动 器通过LED显示。 第2章 设计的部分电路分析 2.1直流稳压电源的原理与分析 本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器W7812，它的主要参数有：输出直流电压 U 0 12V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R 0 0.15，输 入电压U I 的范围1517V 。因为一般U I 要比 U 0 大35V ，才能保证集成稳压器工作在 线性区。图 2-1.1是用三端式稳压器 W7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电 路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成

7、品（又称桥堆），型号为 2W06(或 KBP306)，内部接线和外部管脚引线如图 2-1.2 所示。滤波电容C 1 、C 2 一般选 取几百几千微法。当稳压器距离整流滤波电路比较远时，在输入端必须接入电容器 C 3 （数值为0.33F ） ，以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。输出端电容 小功率 硅管 Q点设置 电压 比较器 数字驱动 电路 LED 显示器 电流/电 压转换 直流稳压电源辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 3 C 4 (0.1F)用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。 图 2-1.1 由W7812构成的串联型稳压电源图 2-1.2 桥堆管脚图

8、当集成稳压器本身的输出电压不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。 图2-1.3是一种简单的输出电压扩展电路。 如W7812 稳压器的3、2 端间输出电压为 12V，因此只要适当选择R 的值，使稳压管D W 工作在稳压区，则输出电压U 0 12Uz， 可以高于稳压器本身的输出电压。 图 2-1.3 输出电压扩展电路 在输出端接负载电阻R L 120，由于7812输出电压U 0 12V，因此流过R L 的电流 。这时U 0 基本保持不变，输出稳压12V。 100mA 120 12 I omix 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 4 2.2 输入电路设计 输入电路主要

9、由三极管放大电路和电流/电压转换电路够成，三极管放大电路主要提 供被测电流，I/V转换电路主要作用是将电流转换成电压，为输出电路提供测量条件，下 面分别介绍以上两种电路。 2.2.1 三极管放大电路主要由小功率硅管和电阻构成，主要提供被测电流I 和 I ， C B 如图2-2.1所示为晶体管基本电路，只要参数合适，总能满足晶体管发射正偏，集电结 反偏的要求，晶体管工作在放大区，所以它对输入信号有放大能力。因此各部分电流和 电压有如下关系： V V /R B CC b I = I C B V = V - I * R CE CC C C = I / I C B2-2.12.2.2 电流/电压转换电

10、路主要由 如图 11-1-3 所示为电流电压转换电路。图中I 并联R 表示一个电源，由于运放接 s s 成电压并联负反馈，反向输入端为虚地，U = 0,i = i f s U = -i * R 0 s f辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 5 可见，输出电压与输出电流成反比（反向比例） ，从而实现了电流到电压的转换 2.3输出电路设计 2.3.1 电压比较器原理分析 电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压 相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比 较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。图2-3.1所示为一最简单的电压比较器，U R 为参考电压，加在运放的同相输入端， 输入电压u i 加在反相输入端。 图2-3.1 电压比较器当u i U R 时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压 管的稳定电压U Z ，即 u O U Z当u i U R 时，运放输出低电平，D Z 正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降U D ， 即 u o U D因此，以U R 为界，当输入电压u i 变化时，输出端反映出两种状态。高电位和低电位。