课程设计--半导体三极管β值范围测量仪设计实验.doc

课程设计 学校名称： 学院名称： 专业班级： 学 号： 姓 名： 半导体三极管β值范围测量仪设计实验 (一) 课题名称: 半导体三极管β值及范围测量仪 (二)设计内容及要求: 1、设计内容:设计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、用数码管显示β的值。 （三）设计思路： 1.将变化的β值转化为与之成正比变化的电压或电流量，再取样进行比较、分档。上述转换过程可由以根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，对VRC取样加入后级进行分档比较。 2.将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平。对比较器输出的高电平进行二进制编码，再经显示译码器译码，驱动数码管显示出相应的档次代号。 完整电路图: 1、转换电路： 用于把不能直接用仪器测量的NPN型三极管β值转换成可以直接被测量的集电极电压，再把电压采样放大，为下一级电压比较电路提供采样电压，其中包括提供恒定电流的微电流源电路和起放大隔离的差动放大电路。将变化的三极管β值转化为与之成正比变化的电压量，再取样进行比较、分档。当电阻、输入电压选定时 输出电压根据β的变化而变化。 2、电压比较器 ： 在不同 值下电压的输出情况 　V1 V2 V3 V4 80 0 0 0 0 80120 1 0 0 0 120160 1 1 0 0 160200 1 1 1 0 200 1 1 1 1 将值的档次分为50～80、80～120及120～180，对应的分档编号分别是1、2、3，则需要多个不同的基准电压，基准电压是采用一个串联的电阻网络对一个固定的电压进行分压得到的。 电压比较器电路图： 通过改变滑动变阻器的位置使滑动变阻器停留在不同的位置，控制不同的电压，使输入电压再不同的输入的情况下有步同的输出，从而区分输入电压的范围。 输入输出情况： 输入电压 V1 V2 V3 V4 v1.65 0 0 0 0 1.65v2.25 1 0 0 0 2.25v2.5 1 1 0 0 2.5v3.35 1 1 1 0 V3.35 1 1 1 1 组装调试： 使用的主要仪器和仪表 万用表、示波器、镊子、钳子、螺丝刀 调试电路的方法和技巧 随器比较电路的运放的输出电压，将每用万用表测出转换电路的输出电流，用临界的放大值算出电压跟个比较电路中的运放对应的电位器的电压调成临界放大值算出的电压，以作比较。 测试的数据和波形并与设计结果比较分析 二极管 RJIGUAN RJIGUAN 待测 极管 =75 =101 =137 =175 =241 LED1 0 1 1 1 1 LED2 0 0 1 1 1 LED3 0 0 0 1 1 LED4 0 0 0 0 1 显示器 0 1 2 3 4 调试中出现的故障、原因及排除方法 故障：搭完电路以后，二极管不亮； 原因：面包板有一排短路； 排除方法：重新换一排。 故障：二极管亮，但显示器不显示数字； 原因：集成电路引脚未接电源； 排除方法：引脚连接电源； 总结 优点：设计电路可以有效地测出待测二极管的值得范围。 缺点：不能准确测得待测二极管的值的准确值。 课程设计的核心：为了加深学生对学科的认识与了解，为以后更好的学习做好准备。增强学生的动手能力,提高学生的综合水平。 列出系统需要的器件 面包板一块；导线若干；直流电源； 基础部分： 元件名称 元件标称值或型号 电阻 100Ω×1；1kΩ×1；1.5kΩ×1； 变阻器 105×1；104×4 三极管 3096NPN型的三级管×2；待测NPN型的三级管×3 集成电路 LM324×1；CD4511×1；CD4532×1 发光二极管 发光二极管×4 显示器 共阴数码显示器×1 发挥部分： 元件名称 元件标称值或型号 电阻 50Ω×1；100kΩ×1;300Ω×1；120kΩ×1 集成电路 7408×1；74LS90Ω×3;4511×3 滑动变阻器 1MΩ×1;