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文檔簡介
1、<p> 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p> 設(shè)計(jì)題目:半導(dǎo)體三極管β值測量儀 </p><p> 專業(yè):電氣信息及其自動(dòng)化 </p><p> 班級(jí): </p><p> 姓名: </p><p> 半
2、導(dǎo)體三極管β值測量儀</p><p><b> 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p> 目的:設(shè)計(jì)制作一個(gè)自動(dòng)測量NPN型硅三極管β值的顯示測量儀。</p><p><b> 基本要求</b></p><p> 對(duì)被測NPN型三極管的β值分三檔。</p><p>
3、 β值的范圍分別為80-120,120-160,160-200,對(duì)應(yīng)的分檔編號(hào)分別為1,2,3;待測三極管為空時(shí)顯示0,超過200顯示4。</p><p> 用數(shù)碼管顯示β值的檔次。</p><p><b> 發(fā)揮部分</b></p><p> 用三個(gè)數(shù)碼管顯示β值的大小,分別顯示個(gè)位,十位,百位。顯示范圍為0-199。</p>
4、;<p> 響應(yīng)時(shí)間不超過2秒,顯示器顯示讀數(shù)清晰。</p><p><b> 儀器與器件</b></p><p><b> 儀器</b></p><p><b> 、直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)</b></p><p><b> 、示波器一臺(tái)</b
5、></p><p><b> 、萬用表一臺(tái)</b></p><p><b> 、面包板一個(gè)</b></p><p><b> 器件</b></p><p> LM324、NE555、CD4532、74LS90、CD4511,74S08N等;</p>
6、<p> NPN、PNP三極管9013、9014、9015;二極管;導(dǎo)線若干;</p><p> 常用多圈電位器;常用定值電阻;常用電容;</p><p> 共陰七段數(shù)碼顯示管。</p><p><b> 設(shè)計(jì)思路</b></p><p> ?。ㄒ唬⒒疽蟛糠?lt;/p><p>
7、; 1、基本要求部分的系統(tǒng)框圖</p><p><b> 關(guān)鍵一:</b></p><p> 將變化的β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓或電流量,再取樣進(jìn)行比較、分檔。上述轉(zhuǎn)換過程可由以下方案實(shí)現(xiàn):</p><p> 根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系,當(dāng)IB為固定值時(shí),IC反映了β的變化,電阻RC上的電壓VRC又反映了IC的變化,對(duì)VRC取
8、樣加入后級(jí)進(jìn)行分檔比較。</p><p><b> 關(guān)鍵二:</b></p><p> 將取樣信號(hào)同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路輸入端進(jìn)行比較,對(duì)應(yīng)某一定值,只有相應(yīng)的比較電路輸出為高電平,則其余比較器輸出為低電平。對(duì)比較器輸出的高電平進(jìn)行二進(jìn)制編碼,再經(jīng)顯示譯碼器譯碼,驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的檔次代號(hào)。</p><p><b>
9、; 單元電路設(shè)計(jì)思路</b></p><p> 、微電流源部分及放大電路部分</p><p> 通過此微電流源生成恒定電流,經(jīng)后續(xù)放大電路放大電流,進(jìn)而測量放大電路NPN型三極管β值。</p><p><b> 、比較電路部分</b></p><p> 由此比較電路得出被測三極管β值的范圍,0-80
10、時(shí)無燈亮;80-120只有LED4燈亮;120-160時(shí)LED3和LED4燈亮;160-200時(shí)LED2、LED3、LED4燈亮;大于200時(shí)四個(gè)燈全亮。</p><p> ?。?)、編碼器及譯碼顯示部分</p><p> 利用編碼器CD4532,將比較器的輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換為BCD碼</p><p> 利用顯示器CD4511和七段數(shù)碼管,將BCD碼轉(zhuǎn)換顯示。<
11、/p><p> 、完整電路(仿真圖)</p><p><b> 、發(fā)揮部分</b></p><p><b> 發(fā)揮部分的系統(tǒng)框圖</b></p><p> 2、單元電路設(shè)計(jì)思路</p><p> ?。?)、微電流源部分及放大電路部分</p><p>
12、;<b> 、采樣電路部分</b></p><p> 被測三極管通過β-V轉(zhuǎn)換電路把三極管的β值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓,然后再通過壓控振蕩器把電壓轉(zhuǎn)換成頻率,若計(jì)數(shù)時(shí)間及電路參數(shù)選擇合適,在計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)通過的脈沖個(gè)數(shù)即為被測三極管的β值。</p><p><b> 、計(jì)數(shù)電路部分</b></p><p> 在計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)記錄
13、脈沖個(gè)數(shù)即為被測三極管的β值</p><p> 、譯碼及顯示電路部分</p><p> 利用編碼器CD4532,將比較器的輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換為BCD碼</p><p> 利用顯示器CD4511和七段數(shù)碼管,將BCD碼轉(zhuǎn)換顯示。</p><p><b> ?。?)、完整電路</b></p><p>
14、<b> 四、組裝調(diào)試的內(nèi)容</b></p><p> 1、使用的主要儀器和儀表</p><p> 用到萬用表,示波器。</p><p> 調(diào)試電路的方法和技巧</p><p> 在確保仿真電路正確的情況下,按照仿真電路圖在面包板上組裝電路,先分別組裝各個(gè)單元環(huán)節(jié)的電路,用萬用表和示波器分別測量各個(gè)單元環(huán)節(jié)的示
15、數(shù)及波形,如輸出正確,再將各個(gè)環(huán)節(jié)連接在一起構(gòu)成完整電路。</p><p> 調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法</p><p> 故障:微電流源輸出電流過大;二極管燈常亮或不亮;數(shù)碼管總顯示8;</p><p> 原因:電阻調(diào)試不當(dāng);電位器接入電阻過小或過大;顯示譯碼器未工作;</p><p> 排除方法:將微電流源電路中電阻調(diào)大;調(diào)
16、節(jié)比較電路中電位器;為顯示譯碼器接電及接地;</p><p><b> 調(diào)試過程</b></p><p> (1)先按順序調(diào)整好三極管放大電路和取樣電路;</p><p> (2)連接并調(diào)整好比較電路及參數(shù);</p><p> ?。?)調(diào)好編碼電路;</p><p> ?。?)調(diào)整譯碼顯示電
17、路。</p><p> ?。?)在模擬部分和數(shù)字部分均調(diào)試完畢,將兩部分之間的連接 好,系統(tǒng)就可以按照設(shè)計(jì)要正常工作。</p><p><b> 5、認(rèn)識(shí)面包板</b></p><p><b> 6、組裝好的電路</b></p><p> 五、總結(jié)設(shè)計(jì)電路和方案的優(yōu)缺點(diǎn),
18、指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值,提出改進(jìn)意見和展望。</p><p> 基本電路部分電路簡單,能基本測量出NPN型三極管β值的范圍,但不能得出β值的具體值;發(fā)揮部分能大概測出β值的大小,但誤差較大。</p><p> 該課題旨在鍛煉我們的動(dòng)手能力及對(duì)元件工作原理的了解,通過本課題培養(yǎng)了我們的耐性,需要我們認(rèn)真仔細(xì)地面對(duì)每一個(gè)問題,通過對(duì)電路的檢查,找出問題所在并解決。 </p>
19、<p> 設(shè)計(jì)的電路對(duì)β值的測量有較大誤差,還需要我們通過精調(diào)各個(gè)電位器的阻值來達(dá)到對(duì)β值的精確測量。</p><p><b> 還需注意的問題:</b></p><p> ?、?、IB的選擇應(yīng)在30μA~40μA之間為宜。 </p><p> ?、?、VCE的選擇應(yīng)不小于1V,以使三極管工作在放大的狀態(tài)。</p>
20、<p><b> 收獲、體會(huì)</b></p><p> 通過本次課程設(shè)計(jì)實(shí)踐,加深了對(duì)各元件工作原理的了解,鍛煉了動(dòng)手能力,為今后工作提供了幫助。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”清華大學(xué) 童詩白主編</p><
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