β数显式测量电路的设计、安装与调试

《β数显式测量电路的设计、安装与调试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、β数显式测量电路的设计、安装与调试目录一、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本课题要求设计一个“三极管β三极管的β值。值得数显式测量电路”。即可以直观的看出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，测试条件为1IB=10uA。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

2、以后，在测试过程中不需要进行手动调节，便可自动满足以上测试条件。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各位，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、B、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，连通电源后，数字显示器就会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，本测量电路的误差之绝对值不超0.05N+1.这里的N是数字显示器的读数。6．数字显示器显示的数字应

3、当清晰，而且显示周期的长短要合理。例如，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），就不能清楚地看到4和5这两个数字，反而看起来像9，他是4和5叠加的结果（对于LED七段数码管而言）。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通用型集成运放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

4、极LED七段数码管二、逻辑框架图三、逻辑电路的设计及参数计算要求对不同的β，VCE不变，故集电极不接任何电阻。根据运放LM324反相输入端虚地以及IB=10μA的条件，则R1=1.5M。[R1=（15-0.7）V/10μA]运放LM324和R2、R3构成的电压并联负反馈使VX∝IC，所以取IC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IC=βIB，所以VX=βIC=βIBR2，当β为最大值(199)时Vmax=13V确定R2，则R2=6.5K。所以取R2=5.1K。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

5、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，这里VX极性为正。（3）R9<<R4’是为能实现压控振荡，并忽略正向积分时间。后接43k电阻是为了把方波峰值调低，使其图形规整。工作原理及波形设比较器的输出高电平V1=13V(因为电源电压为?15V故最大输出电压的近似值为?13V)，则二极管D1截止。但由于VX输出为高电平，所以VX对Va进行负向积分，Va随时间呈线性递减，当Va减到一定程度（负值），使比较器同相输入电压略低于0V，它的输

6、出即翻转为低电平，即由V1=13V翻转为V1=－13V。当V1翻转为－13V时，二极管D1则由截止变为导通，积分器除了因VX为正值要继续作负向积分外，还要因V1为负值做正向积分，但因负向积分时间常数τ1=R4'C1远远大于正向积分时间常数τ2=R9C1，故总的效果是做正向积分，Va随时间呈线性增大。如图所示，当Va增大到一定程度（正值）时，使比较器同相输入端的电位略高于0时，它的输出即翻转为高电平，即V1将由-13V翻转为+13V。当翻转为+13V时，二极管D1由导通变为截止。积分器又做负向积分。如此周而复始，产生振荡。fx与Vx的关系设积分器的负向积分时间常

7、数远远大于正向积分时间常数，即设R/4（通常取R/4>100R9）则这个压控振荡器的震荡周期就近似等于上图中积分器的负向积分时间t1，即近似等于积分器的输出电压Va由Vam下降到-Vam所要的时间t1。因为Va=-1C1VXVXV+=-am?0R4''R4C1t+Vam当t=t1时，Va=-Vam，即有-Vam=-VamVX'tVR+，所以=2①Cam411'VXR4C1式中的Vam是积分器输出电压Va的峰值，在Va=-Vam时，比较器的状态发生变化这时比较器同相输入端的电位V?=0,即V?=因此Vam=R6②V