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半导体三极管值范围测量仪设计模拟电子线路课程设计报告.doc


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半导体三极管值范围测量仪设计模拟电子线路课程设计报告
课程设计报告
课题:半导体三极管值范围测量仪设计
第一部分设计任务
设计题目及要求
设计题目:半导体三极管值范围测量仪设计
设计要求:
设计制作一个自动测量三极管直流放大系数值范围的装置。
1、对被测NPN型三极管值分三档;
2、值的范围分别为50~80、80~120及120~180,对应的分档编号分别是1、2、3;
3、用数码管显示值的档次;
4、电路采用5V或正负5V电源供电。
设计方案分析论证简述
课程设计题目发布以后,由于考虑到课题二倾向于数字电路的内容,而课题一大部分涉及到模拟电子电路的知识,所以开始我就选择了做课题二。
确定课题以后,并从老师给出的设计提示及其电路,我认为该课程设计题目的关键点和难点是确定电路中电子原件的标称数值。然后是再根据电路的特点,在原始的设计电路中适当的添加一定的附属电路,使原来的电路更加稳定更加精确即可。
第二部分设计方案
设计方案分析论证:
本电路的设计分析如下:
(1)转换电路部分:由设计的要求可知,首先需要测定NPN型三极管值的范围,根据设计提示,以及自己的思考,在值的范围分别为50~80、80~120及120~180的情况下,分别让待测的NPN型三极管与基准值分别为50、、80、120、180的管进行比较,就可以确定范围了。但是由于值无法直接比较,则需要通过三极管的特性公式进行转换。值即三极管直流放大系数,且有,当IB为固定值时,IC反映了β的变化,所以电阻RC上的电压VRC就反映了IC的变化,对VRC取样加入后级进行分档比较。这样就实现了转换电路的功能,从而实现值的比较;而这里的关键就是如何选择,因为β值与Ic有关,而且小功率管的β值在Ic =2~3mA时较大,而在截止与饱和区较小,测量不准确。根据,这里,IB的选择在30μA~40 μA之间。
(2)基准电压部分:要确定的范围,必须有一个标准作为参照,就需要一个基准电压电路,给出值为50、80、120、180时的电压。基准电压电路,可以利用电阻串联分压实现。通过公式计算,确定了基准电压的值,再确定了分压电阻的组合。
(3)比较电路部分:转换为电压值后分别与四个基准电压进行大小比较,就可以确定值的范围了,并且大小的情况由数字电路中的高电平、低电平表示(即逻辑电路的1、0),这样再经过编码译码就可以反映的取值范围情况了。我的比较电路使用的是一个LM324元件,1个元件就可以同时进行4个比较,要比使用4个要方便。
(4)编码、译码部分:经过比较后得到的是一个4位的二进制数(取值:0000,0001,0011,0111,1111),这里我使用了cd4532三线八线优先编码器进行编码,CD4511进行译码。
(5)显示部分:使用七段数码管进行显示。
6 下拉电阻部分:考虑到提高电路的驱动能力的问题,我设计附加的下拉电阻部分,具体设计如下述。
2、方框图
以下是我的初步设计框图:
图1
3、功能说明
1 转换电路:用采样电压的形式将β值表现出来。
2 比较电路:将转换电路得到的电压与电阻分出的各个基准电压进行比较,进而产生高低电平对各个值进行区分。
3 编码电路:将比较电路产生的高低电平进行二进制编码。
4 译码电路:对前级产生的

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  • 上传人xiang1982071
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  • 时间2018-05-27