極管β值數(shù)顯式測量電路設(shè)計(jì)

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1、××××大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目三極管β值數(shù)顯式測量電路設(shè)計(jì)院系電氣信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2010年7月11日××××課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目三極管β值數(shù)顯式測量電路設(shè)計(jì)專業(yè)自動(dòng)化姓名學(xué)號(hào)主要內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，運(yùn)用所學(xué)的電子技術(shù)及電路基礎(chǔ)等知識(shí)，自行設(shè)計(jì)一個(gè)三極管β值數(shù)顯式測量電路，用數(shù)碼管和發(fā)光二極管顯示出被測三極管的β值，從而讀數(shù)直觀，誤差較小?；疽螅?可測NPN硅三極管的直流電流放大系數(shù)β值（設(shè)β小于200），測試條件如下：（1）Ig=10μΑ,誤差為±2%（2）VCE為14到16V，且對(duì)于不同β值的三極管，VCE的值基本不變。2

2、用二只LED數(shù)碼管和一只發(fā)光二極管構(gòu)成數(shù)字顯示器。發(fā)光二極管顯示最高位，它的亮狀態(tài)和暗狀態(tài)代表“1”和“0”，兩只數(shù)碼管顯示拾位個(gè)位，即可顯示0到199的正整數(shù)。3在溫度不變（20℃）時(shí)，本測量電路誤差的絕對(duì)值不超過“0.05*數(shù)字顯示器讀數(shù)+1”。4數(shù)字顯示器所顯示的數(shù)字應(yīng)當(dāng)清晰，穩(wěn)定、可靠主要參考資料：[1]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.[2]張鳳言.電子電路基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1995.[3]電子電路百科全書編輯組.電子電路百科全書[M].北京：科學(xué)出版社.1988.[4]彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].高等教育出版社，1997.[

3、5]李哲英等．實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)[M]．北京：電子工業(yè)出版社,1997.[6]陳永甫.新編555集成電路應(yīng)用800例.電子工業(yè)出版社，2000..完成期限2010.7.5-7.11指導(dǎo)教師專業(yè)負(fù)責(zé)人2010年7月4日目錄1任務(wù)和要求12總體方案設(shè)計(jì)與選擇12.1任務(wù)分析12.2設(shè)計(jì)思路12.3系統(tǒng)概述13電路總原理框圖設(shè)計(jì)24單元電路設(shè)計(jì)34.1轉(zhuǎn)換電路34.2優(yōu)頻轉(zhuǎn)換電路44.3控制計(jì)時(shí)電路54.4計(jì)數(shù)電路54.5譯碼與顯示電路65單元電路的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)76設(shè)計(jì)總結(jié)7參考文獻(xiàn)8附錄1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）1任務(wù)和要求(1)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)三極管β值數(shù)顯式測量電路，用數(shù)碼管和發(fā)光二極管顯示出被測

4、三極管的β值。(2)探測器性能要求:1可測NPN硅三極管的直流電流放大系數(shù)β值（設(shè)β小于200），測試條件如下：①IB=10μΑ,誤差為±2%②VCE為14到16V，且對(duì)于不同β值的三極管，VCE的值基本不變。2測量電路應(yīng)設(shè)有E、B、C三個(gè)插口，當(dāng)被測管插入插孔后，打開電源，顯示器應(yīng)自動(dòng)顯示出被測三極管的β值，響應(yīng)時(shí)間不超過兩秒鐘。3在溫度不變（20℃）時(shí)，本測量電路誤差的絕對(duì)值不超過“0.05*數(shù)字顯示器讀數(shù)+1”。4數(shù)字顯示器所顯示的數(shù)字應(yīng)當(dāng)清晰，穩(wěn)定、可靠2總體方案設(shè)計(jì)與選擇2.1任務(wù)分析：在設(shè)計(jì)任務(wù)中要求我們顯示三極管的β值，同時(shí)允許基極電流IB=10μΑ,允許誤差為±2%。所以我

5、們覺得這部分電流應(yīng)該由微電流源提供。VCE為14到16V，且對(duì)于不同β值的三極管，VCE的值基本不變。我們采用直接與一個(gè)VCC相連，在它的下端加一個(gè)小電阻，保證VCE的值基本不變。對(duì)于自動(dòng)顯示出被測的三極管的β值，響應(yīng)時(shí)間不超過兩秒鐘。我們采用了數(shù)碼管顯示并利用到A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。2.2設(shè)計(jì)思路：通過設(shè)計(jì)一個(gè)微恒流電路使其流過待測的三極管，經(jīng)三極管放大后在流過一個(gè)電阻，通過測量這個(gè)電阻兩端的電壓就能知道流過該電阻的電流，即三極管放大的基極電流，從而知道三極管的放大倍數(shù)。并且按下述模式進(jìn)行設(shè)計(jì)：單元設(shè)計(jì)功能塊劃分子系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)總成系統(tǒng)分解圖1設(shè)計(jì)模式圖2.3系統(tǒng)概述1電子技

6、術(shù)課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）β是三極管共射電流放大系數(shù)，不是一個(gè)能夠直接測量的物理量，一般不區(qū)分直流和交流下放大系數(shù)。對(duì)于直流，有β=（Ic-IcEQ）/IB≈IC/IB

7、UCE=cons,忽略ICEQ，固定IB、UCE的值，IC的值跟β值成正比，通過測量IC，選擇一定的比例系數(shù)k，由β=IC/k測量β。測量β的問題轉(zhuǎn)化為對(duì)IC的測量。為了使數(shù)字測量設(shè)備能夠測量模擬量，本電路需要使用ADC，直接型ADC是把輸入的模擬電壓信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，所以還要對(duì)Ic進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換后就可以用數(shù)字顯示了。下面是邏輯框圖設(shè)計(jì)：七段譯碼器七段譯碼器10進(jìn)制計(jì)數(shù)器10進(jìn)制計(jì)數(shù)器1位鎖定器清零信號(hào)產(chǎn)

8、生電路與門計(jì)數(shù)時(shí)間產(chǎn)生電路壓控振蕩器β/Vx轉(zhuǎn)換電路被測三極管圖2邏輯框圖但是這次設(shè)計(jì)沒有完全使用邏輯方法，因?yàn)閷?duì)它認(rèn)識(shí)不夠多，希望在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)用到它。3電路總原理框圖設(shè)計(jì)1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）顯示測量值A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換電流電壓轉(zhuǎn)換三極管的Ic圖3原理框圖4單元電路設(shè)計(jì)4.1轉(zhuǎn)換電路圖4轉(zhuǎn)換電路電路圖以上電路包含了一個(gè)微電流源與一個(gè)差分放大電路。1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）圖5微電流源電路（1）β值與Ic有關(guān)；（2）小功