《半导体三极管β值测量仪课程设计正文-大学论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体三极管β值测量仪课程设计正文-大学论文（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录第一部分 设计任务1.1 设计题目及要求 41.2 备选方案设计与比较 41.2.1 方案一 41.2.2 方案二 51.2.4 各方案分析比较 5第二部分 设计方案 2.1 总体设计方案说明 8 2.2 模块结构与方框图 8 第三部分 电路设计与器件选择 3.1 转换电路9 3.1.1 模块电路及参数计算 9 3.1.2 工作原理和功能说明 10 3.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 10 3.2 基准电压产生电压比较电路 10 3.2.1 模块电路及参数计算 10 3.2.2 工作原理和功能说明 11 3.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 113.3 编码
2、电路12 3.3.1 模块电路及参数计算 12 3.3.2 工作原理和功能说明 13 3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 133.4 译码及显示电路14 3.4.1 模块电路及参数计算 14 3.4.2 工作原理和功能说明 14 3.4.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 14第四部分 整机电路 4.1 整机电路图（非仿真图） 17 4.2 元件清单 18 第五部分 电路仿真 5.1 仿真软件简介 19 5.2 仿真电路图 195.3 仿真结果（附图） 19第六部分 安装调试与性能测量 6.1 电路安装 22 （推荐附整机数码照片） 6.2 电路调试 22 6.2.1
3、调试步骤及测量数据 22 6.2.2 故障分析及处理 22 6.3 整机性能指标测量（附数据、波形等） 22 课程设计总结 25第一部分 设计任务1.1设计任务和要求 设计制作一个自动测量三极管直流放大系数值范围的装置。 1、对被测NPN型三极管值分三档； 2、值的范围分别为80120及120160，160200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、用数码管显示值的档次； 4、电路采用5V或正负5V电源供电。1.2、备选方案设计与比较1.2.1、方案一：（1）根据三极管电流IC=IB的关系，当IB为固定值时，IC反映了的变化，所以我们可以将变化的值转化
4、为与之成正比变化的电流量；（2）电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，故得到了取样电压VRC；（3）将取样电压量同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。1.2.2、方案二： （1）根据电压IB R3 的关系，当IB为固定值时，反映了的变化，所以我们可以将变化的值转化为与之成正比变化的电压量；（2）即为取样电压；（3）将取样电压量同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，只有相应的一
5、个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。1.2.3、各方案分析比较1、根据方案一：（1）根据电压IB R3 的关系，当IB为固定值时，反映了的变化，所以我们可以将变化的值转化为与之成正比变化的电压量；（2）即为取样电压；（3）将取样电压量同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。我们可得该方案转换
6、过程的电路图： 图中：T1是被测三极管，其基极电流可由R1、R2限定，运算放大器的输出IB R3。2、根据方案二：（1）根据三极管电流IC=IB的关系，当IB为固定值时，IC反映了的变化，所以我们可以将变化的值转化为与之成正比变化的电流量；（2）电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，故得到了取样电压VRC；（3）将取样电压量同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。我们可得该方案转换过程的电路图：图中：T
7、1、T2、R1、R3构成微电流源电路，R2是被测管T3的基极电流取样电阻，R4是集电极电流取样电阻。由运放构成的差动放大电路，实现电压取样及隔离放大作用。 3、比较方案一与方案二： 方案一与方案二比较，两者步骤（3）、（4）、（5）、（6）均相同，不同之处在于它们电路的转换过程部分。由上面的两幅电路图可见，方案一电路的转换过程部分结构较简单，所需元器件也较少。但是，方案一中，当变化时，即被测三极管变换，三极管不同，内阻不同，导致IB不稳定，故不仅随着变化而变化，也与IB变化有关。所以该方案测量结果不准确，该方案不足采纳。因此，本次课程设计我采用了方案二。第二部分 设计方案2.1、总体设计方案说
8、明：（1）根据三极管电流IC=IB的关系，当IB为固定值时，IC反映了的变化，所以我们可以将变化的值转化为与之成正比变化的电流量；（2）电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，故得到了取样电压VRC；（3）将取样电压量同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。2.2、模块结构与方框图显示译码编码比较电路转换电路基准电压 第三部分 电路设计与器件选择3.1、转换电路：3.1.1模块电路及参数计算：依题意有：1
9、.T1与T2性能匹配，皆为PNP三极管2.T3的基级电流的选择应在30A40 A之间为宜,因为：此时值较大，因此，取输出电流Io30uA3.因为R1的电流约为1mA左右,则，由 已知 VBE1=0.7V 得： R1=4.3K 4.再由：由：VT=26mV Io30uA 得 R3=3.0K5.R2是基极取样电阻，由于基极电流Io30uA，所以为了便于测量，R2应取大一点，这里取R2=20K6.R4是集电极取样电阻，考虑到VR4 5-0.7=4.3V，VR4=Io*R4的范围为0180，即R4800，为了便于计算，这里取R4=510（计算时可约为500）7. 为了使差动放大电路起到隔离放大的作用， R5R8应尽量取大一点，这里取R5=R6=R7=R8=30K。此时电压输出电压为即为R4两端的电压。综合上述转换电路的电阻值为：R1=4.3K R2=20K R3=3.0K R4=510
