半导体三极管β值及范围测量仪解析.doc
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电子技术课程设计报告
课题名称:半导体三极管β值范围测量仪
学院名称: 自动化工程学院
专业班级:
姓 名:
学 号:
2015年9月
(一)设计内容及要求
1. 设计内容:制作一个自动测量三极管直流放大系数β值范围的装置。
2. 设计要求:
1)对被测NPN型三极管值分三档;
2)β值的范围分别为80~120及120~160,160~200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β值的档次;
4)发挥部分:用数码管显示β的值;
(二)电路设计
1、电路设计整体框图
2、分档电路各部分支电路功能简单说明
(1)恒流源-NPN晶体管放大部分 (含测试) :
如图2所示为恒流源-NPN晶体管放大实验
电路,T1、T2、R1、R2组成恒流源电路,T3
为放大电路,由R3引入恒定电流
R4为电压输出端,其参数值如下:
(2)取样隔离电路:
令得测试图如下:
分析测试结果:隔离电路前后电压近似相等,即满足要求。
(3)差分放大电路部分:
由于电路取样输出电压已为理想值,即不需要差分放大部分电路。
(4)比较部分:
①比较部分用的是LM324运放,其比较输出为1.66V或0V两个值(表示高低电平)。
②比较基准值计算:
当=80,120,160,200时对应电压分别为=1.9328,2.8992,3.8656,4.832V
电源提供电压为5v,所以可以计算滑动变阻器的比例为
=38.656%,57.984%,77.312%,96.64%
③如图5为比较电路测试部分滑动变阻器调节分别约为
38.7%,58.0%,77.3%,96.6%
其测试结果得=1.916,2.881,3.845,4.81V,在误差允许范围内结果正确
(5)编码-译码-显示档位部分:
①基础知识
编码电路:将电压比较电路的比较结果(高低电平)进行二进制编码。该编码功能主要由集成芯片8位优先编码器CD4532完成;
编码器的真值表如下表
输入 输出 EI D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GS Q2 Q1 Q0 EO 0
1 X X X X X X X X
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1
1
1
1
1
1
1
1 1 X X X X X X X
0 1 X X X X X X
0 0 1 X X X X X
0 0 0 1 X X X X
0 0 0 0 1 X X X
0 0 0 0 0 1 X X
0 0 0 0 0 0 1 X
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0
1 1 1 0 0
1 1 0 1 0
1 1 0 0 0
1 0 1 1 0
1 0 1 0 0
1 0 0 1 0
1 0 0 0 0
译码电路:主要把编码电路编成二进制编码译码成十进制数,以便于人机交流(即要显示的数为易懂的1,2,3)。该电路功能主要由CD4511完成。
译码器真值表如下表
显示:该电路功能是用共阴数码管显示被测量的NPN型三极管β值的档次。
说明:k表示为共阴数码管,a表示为共阳数码管
②连线
优先编码器:由比较器输出四个高低电平分别对应4个放大倍数值(即:=80,120,160,200)
当定为“0档”,优先编码器变为0;当定为“1档”,优先编码器变为1;当定为“2档”,优先编码器变为2;当定为“3档”,优先编码器变为3;当定为“4档”,优先编码器变为4。
即由优先编码器真值表可知,4个输出分别连接CD4532的I1,I2,I3,I4,其余各输入管脚连接低电平。
译码
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