三极管β值数显式测量电路设计

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1、××××大学课程设计课程电子技术课程设计题目三极管β值数显式测量电路设计院系电气信息工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2010年7月11日××××课程设计任务书课程电子技术课程设计题目三极管β值数显式测量电路设计专业自动化姓名学号主要内容：根据设计要求，运用所学的电子技术及电路基础等知识，自行设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值，从而读数直观，误差较小。基本要求：1可测NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β小于200），测试条件如下：（1）Ig=10μΑ,误差为±2%（2）VCE为1

2、4到16V，且对于不同β值的三极管，VCE的值基本不变。2用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。发光二极管显示最高位，它的亮状态和暗状态代表“1”和“0”，两只数码管显示拾位个位，即可显示0到199的正整数。3在温度不变（20℃）时，本测量电路误差的绝对值不超过“0.05*数字显示器读数+1”。4数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠主要参考资料：[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006.[2]张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995.[3]电子电路百科全书编辑组.电子电

3、路百科全书[M].北京：科学出版社.1988.[4]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[5]李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例.电子工业出版社，2000..完成期限2010.7.5-7.11指导教师专业负责人2010年7月4日目录1任务和要求12总体方案设计与选择12.1任务分析12.2设计思路12.3系统概述13电路总原理框图设计24单元电路设计34.1转换电路34.2优频转换电路44.3控制计时电路54.4计数电路54.5译码

4、与显示电路65单元电路的级联设计76设计总结7参考文献8附录1电子技术课程设计（报告）1任务和要求(1)任务：设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值。(2)探测器性能要求:1可测NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β小于200），测试条件如下：①IB=10μΑ,误差为±2%②VCE为14到16V，且对于不同β值的三极管，VCE的值基本不变。2测量电路应设有E、B、C三个插口，当被测管插入插孔后，打开电源，显示器应自动显示出被测三极管的β值，响应时间不超过两秒钟。3在温度不变（20℃）时，本测

5、量电路误差的绝对值不超过“0.05*数字显示器读数+1”。4数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠2总体方案设计与选择2.1任务分析：在设计任务中要求我们显示三极管的β值，同时允许基极电流IB=10μΑ,允许误差为±2%。所以我们觉得这部分电流应该由微电流源提供。VCE为14到16V，且对于不同β值的三极管，VCE的值基本不变。我们采用直接与一个VCC相连，在它的下端加一个小电阻，保证VCE的值基本不变。对于自动显示出被测的三极管的β值，响应时间不超过两秒钟。我们采用了数码管显示并利用到A/D转换将模拟信号转变为数字信号。2.2

6、设计思路：通过设计一个微恒流电路使其流过待测的三极管，经三极管放大后在流过一个电阻，通过测量这个电阻两端的电压就能知道流过该电阻的电流，即三极管放大的基极电流，从而知道三极管的放大倍数。并且按下述模式进行设计：单元设计功能块划分子系统设计系统总成系统分解图1设计模式图2.3系统概述1电子技术课程设计（报告）β是三极管共射电流放大系数，不是一个能够直接测量的物理量，一般不区分直流和交流下放大系数。对于直流，有β=（Ic-IcEQ）/IB≈IC/IB

7、UCE=cons,忽略ICEQ，固定IB、UCE的值，IC的值跟β值成正比，通过测量I

8、C，选择一定的比例系数k，由β=IC/k测量β。测量β的问题转化为对IC的测量。为了使数字测量设备能够测量模拟量，本电路需要使用ADC，直接型ADC是把输入的模拟电压信号直接转换为相应的数字信号，所以还要对Ic进行电流电压转换。A/D转换后就可以用数字显示了。下面是逻辑框图设计：七段译码器七段译码器10进制计数器10进制计数器1位锁定器清零信号产生电路与门计数时间产生电路压控振荡器β/Vx转换电路被测三极管图2逻辑框图但是这次设计没有完全使用逻辑方法，因为对它认识不够多，希望在以后的学习中会用到它。3电路总原理框图设计1电子技术课程

9、设计（报告）显示测量值A/D转换电流电压转换三极管的Ic图3原理框图4单元电路设计4.1转换电路图4转换电路电路图以上电路包含了一个微电流源与一个差分放大电路。1电子技术课程设计（报告）图5微电流源电路（1）β值与Ic有关；（2）小功