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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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