β數(shù)顯式測(cè)量電路設(shè)計(jì)安裝調(diào)試

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1、.北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)題目：β數(shù)顯式測(cè)量電路的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：同組人：指導(dǎo)老師：2013年9月...目錄一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)及基本要求二、邏輯框圖設(shè)計(jì)三、邏輯電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算四、安裝調(diào)試步驟及遇到的問(wèn)題五、印刷線路板設(shè)計(jì)六、體會(huì)及建議七、參考文獻(xiàn)八、附錄（元件使用說(shuō)明）九、附圖（框圖邏輯圖印刷線路板圖）...一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)及基本要求本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)“三極管β值得數(shù)顯式測(cè)量電路”。即可以直觀的看出三極管的β值。Ⅰ、具體任務(wù)和要求1．可測(cè)量NPN硅三極管的直流電流放大系數(shù)β<199，測(cè)試

2、條件為IB=10uA。允許誤差±2%。14V

3、極管的β值，響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)2秒鐘。5．在溫度不變的條件下，本測(cè)量電路的誤差之絕對(duì)值不超0.05N+1.這里的N是數(shù)字顯示器的讀數(shù)。6．?dāng)?shù)字顯示器顯示的數(shù)字應(yīng)當(dāng)清晰，而且顯示周期的長(zhǎng)短要合理。例如，β=24.5時(shí)，個(gè)位數(shù)碼管可能交替顯示4和5.在這種情況下，如果顯示周期太短（例如：0.01S），由于人的眼睛的滯留效應(yīng)（滯留時(shí)間大約為0.1S），就不能清楚地看到4和5這兩個(gè)數(shù)字，反而看起來(lái)像9，他是4和5疊加的結(jié)果（對(duì)于LED七段數(shù)碼管而言）。顯然，不允許出現(xiàn)這種現(xiàn)象。...Ⅱ、限定使用的主要元器件通用型集成運(yùn)放LM324高阻型集成運(yùn)放LF

4、351通用型集成運(yùn)放LM311集成定時(shí)器NE5552/5十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90BCD—七段譯碼器74LS47雙D上升沿觸發(fā)器74LS74六施密特反相器74LS14四2輸入與非門(mén)CC4011共陽(yáng)極LED七段數(shù)碼管二、邏輯框架圖...三、邏輯電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算要求對(duì)不同的β，不變，故集電極不接任何電阻。根據(jù)運(yùn)放LM324反相輸入端虛地以及IB=10μA的條件，則R1=1.5M。[R1=（15-0.7）V/10μA]運(yùn)放LM324和R2、R3構(gòu)成的電壓并聯(lián)負(fù)反饋使∝，所以取為運(yùn)放電路的輸入電流。由圖不難看出，由于運(yùn)放虛地條件以及它不取電流

5、，并且=β，所以=β=βR2，當(dāng)β為最大值(199)時(shí)=13V確定R，則R=6.5K。所以取R=5.1K。2．壓控振蕩器...反相積分器同相遲滯比較器注意：（1）積分器用351高阻型放大器，積分效果好。電壓比較器用專(zhuān)用電壓比較器，轉(zhuǎn)換速度快。（2）積分器中D1使正向積分與負(fù)向積分的回路不同、時(shí)間不同。上圖的D1應(yīng)反方向向左，原因是其與夾斷電壓的設(shè)計(jì)不同，這里VX極性為正。（3）R9<

6、壓為15V故最大輸出電壓的近似值為13V)，則二極管D1截止。但由于輸出為高電平，所以對(duì)進(jìn)行負(fù)向積分，隨時(shí)間呈線性遞減，當(dāng)減到一定程度（負(fù)值），使比較器同相輸入電壓略低于0V...，它的輸出即翻轉(zhuǎn)為低電平，即由=13V翻轉(zhuǎn)為=－13V。當(dāng)翻轉(zhuǎn)為－13V時(shí)，二極管D1則由截止變?yōu)閷?dǎo)通，積分器除了因?yàn)檎狄^續(xù)作負(fù)向積分外，還要因?yàn)樨?fù)值做正向積分，但因負(fù)向積分時(shí)間常數(shù)τ=遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正向積分時(shí)間常數(shù)τ=，故總的效果是做正向積分，隨時(shí)間呈線性增大。如圖所示，當(dāng)增大到一定程度（正值）時(shí)，使比較器同相輸入端的電位略高于0時(shí)，它的輸出即翻轉(zhuǎn)為高電平，即

7、將由-13V翻轉(zhuǎn)為+13V。當(dāng)翻轉(zhuǎn)為+13V時(shí)，二極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。積分器又做負(fù)向積分。如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。fx與Vx的關(guān)系設(shè)積分器的負(fù)向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正向積分時(shí)間常數(shù)，即設(shè)R/4（通常取R/4>100R9）則這個(gè)壓控振蕩器的震蕩周期就近似等于上圖中積分器的負(fù)向積分時(shí)間t1，即近似等于積分器的輸出電壓由下降到-所要的時(shí)間t1。因?yàn)?-+=-+當(dāng)t=時(shí)，=-，即有-=-+，所以=2①式中的是積分器輸出電壓的峰值，在=-時(shí)，比較器的狀態(tài)發(fā)生變化這時(shí)比較器同相輸入端的電位=0,即=+,因此=②將②代入①式得=2...故此壓控振蕩器

8、的震蕩周期為=+==2振蕩頻率為==·可見(jiàn)與成正比，由于=·β·所以與β成正比?？紤]Vam應(yīng)比V1m小些，按V6/V7<0.7，取R6=15K，R7=24K，根據(jù)運(yùn)放輸入段與外接等效電阻應(yīng)盡量相等，取R8=