数显式β值测量电路设计报告

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1、北京化工大学信息科学与技术学院自动化专业课程设计题目数显式β测量电路说明书页26页图纸页3页班级:自实1101姓名:汤凤娜学号:2011014010同组人:田力指导教师:曹晰2013年9月11日目录一、课程设计的任务及基本要求二、逻辑框图设计三、逻辑电路的设计及参数计算四、安装调试步骤及遇到的问题五、印刷线路板设计六、体会及建议七、参考文献八、附录（元件使用说明）九、附图（框图逻辑图印刷线路板图）一、课程设计的任务及基本要求三极管的电流放大系数—β值可以用晶体管特性图示仪来进行测量，但存在着读数不直观和误差较大等缺点，因此本课题要求设计一

2、个“三极管β值的数显式测量电路”。Ⅰ.具体任务和要求1、可测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β≤199。测试条件：①IB＝10mA，允许误差±2％。②14V＜VCE＜16V，且对不同β值的三极管，VCE的值基本不变。2、该测量电路制作好以后，在测量过程中不需要进行手动调节，便可自动满足上述测试条件。3、用两只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。发光二极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别用来代表1和0，两只数码管分别用来显示十位和个位，即数字显示器可显示不超过199的正整数和0。4、测量电路设有测三极管的三个插孔，分别标上E

3、、B和C。当被测三极管的发射极、基极和集电极分别插入E、B和C插孔时，接通电源后，数字显示器就自动显示出被测三极管的β值，响应时间不超过2秒钟。5、在温度不变的条件下，本测量电路误差之绝对值不超过，这里的N是数字显示器的读数。6、数字显示器显示的读数显示应当清晰，而且显示周期的长短要合适。例如，当β=24.5时，个位数码管可能交替显示4和5。在这种情况下，如果显示周期太短（例如0.01s），由于人的眼睛的滞留效应（滞留时间大约为0.1s），就不能清除地看到4和5这两个数字，反而看起来像9，它是4和5迭加的结果（对于LED七段数码管而言）。

4、显然，不允许出现这种现象。Ⅱ.限定使用的主要元器件通用型集成运放LM324高阻型集成运放LF351通用型集成电压比较器LM311集成定时器NE5552/5十进制计数器74LS90BCD—七段译码器74LS47双D上升沿触发器74LS74六施密特反相器74LS14四2输入与非门CC4011共阳极LED七段数码管二、逻辑框图设计框图设计：就是方案设计。即由给定的任务书，定出实现它的整体方案（确定主要功能块—单元电路及相互联系），并用方框图表示出来。可参考电子技术设计课程指南（张诚庆、杨丽华）P4图1—3，比较二者的异同点，用B5纸画出。三、逻

5、辑电路的设计及参数计算主要单元电路的设计和参数计算：•β—VX转换电路；•VX—f转换电路：压控振荡器；•计数时间产生电路；•计数、译码、显示电路；•清0信号产生电路等。1．β-VX转换电路Vx=βIb×R2IB（1）IB=10μA，允许误差±2%；（2）（3）由测试条件:——采用固定偏流电路RbRCVCCIB=VCC－VBERbIC只需选择合适的Vcc、Rb。而IC=bIB。IC与b成正比。（2）14V

6、——电压并联负反馈。VX极性为正R2324＋－cbe-15VVX5.1KKKKKKkR34.7kR11.5M如图所示，β—的转换电路是由运放LM324和电阻R1、R2、R3等元件组成的固定偏流电路。对于三极管，在放大区基本保持不变，并且对于不同的，的值也不同，因此要求固定=10uA,14V＜＜16V，且对于不同的β值，不变，则集电极回路中既不能有Rc,也不能有Re。根据运放的反相端为虚地，可将三极管的射极直接接到-15V的电源上，即可满足14V＜＜16V。根据运放LM324反相输入端虚地以及IB=10μA的条件，则R1=1.5M。[R1=

7、（15-0.7）V/10μA]运放LM324和R2、R3构成的电压并联负反馈使∝，所以取为运放电路的输入电流。由图不难看出，由于运放虚地条件以及它不取电流，并且=β，所以=β=βR2。由β为100时=5V确定R，则R=5K。所以取R=5.1K。根据运放输入端与外接等效电阻应尽量相等，取R3=4.7K。2．压控振荡器反相积分器同相迟滞比较器注意：（1）积分器用351高阻型放大器，积分效果好。电压比较器用专用电压比较器，转换速度快。（2）积分器中D1使正向积分与负向积分的回路不同、时间不同。上图的D1应反方向向左，原因是其与夹断电压的设计不同

8、，这里VX极性为正。（3）R9<