三极管β值测量

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1、电路与电子技术课程设计三极管β值数显式测量电路设计学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：二〇一一年五月十八日9目录前言21设计任务及要求21.1基本功能实现21.2扩展功能与创新21.3添加部分32方案设计与论证32.1测量方案的选择32.2芯片的选择32.3显示器件的选择42.4数值的固定42.5判断管型、及好坏电路的选择43主要电路原理及相关分析计算63.1显示及主芯片电路63.2测量部分电路73.3判断管型、及好坏部分电路74总体框图85测试方法与数据95.1测试仪器95.2测试结果96误差分析9[参考文献]99三极管β值数显式测量电路设计前言：三极管系

2、数是电子电路设计中的一组基本参数，对其测量方法有很多种，测试仪器也有很多种。然而就目前通用的测量仪器，存在读数不直观和误差大等缺点。操作者首先需要区分三极管是NPN型还是PNP型，然后判断它管脚的基极，集电极和发射极，再开始测量，操作起来比较繁琐。本课题要求制作的三极管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，读数直观，误差较小。1设计任务及要求1.1基本功能实现1．可测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β<200）。测试条件如下：1)，允许误差为。2)，且对不同β值的三极管，的值基本不变。2.该测量电路制作好后，在测试过程中不需要进

3、行手动调节，便可自动满足上述测试条件。3.用3只LED数码管组成数字显示器。3只数码管分别用来显示百位、十位和个位，即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。4.测量电路应设有E、B和C3个插孔。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2s。5.在温度不变（20℃）的条件下，本测量电路的误差之绝对值不超过，这里的N是数字显示器的读数。6.数字显示器所显示的数字应当清晰、稳定、可靠。1.2扩展功能与创新1.设计的电路能够判断所测量的三极管的类型，当类型不对时产生报警指示。2.同时可测量PNP硅三极管的直流电流放大系数β值（

4、设β<200），其他要求9如基本功能的设定。3.若被测三极管是损坏的，系统能够自动识别，对电路进行保护并指示。1.3添加部分1.能判断三极管的损坏情况，以便及时更正电路设计。2.能判断二极管是否好坏及损坏情况。3.能判断线路是否导通。2方案设计与论证2.1测量方案的选择方案一：分别测量和，由计算得到β值，采用A/D采样后，将数值通过显示元件显示。方案二：将电流转换成电压，经A/D采样转换成数字信号后，由译码器加锁存器通过显示元件显示测量值。方案三：将电流转换成电压信号后，直接通过采用A/D转换译码显示驱动集成芯片，将模拟信号转换成数字信号。再配合相应的元件参数输

5、出给显示元件显示测量值。方案比较：方案一，原理简单，思路清晰易懂，但实际电路复杂，需要较多的芯片，成本较高，不适合这样的小系统。方案二，电路复杂，连线和外围器件比较多，成本高，且仿真较为困难，不适合用于本系统。方案三，可省去大量连线和芯片，且此芯片成本低，使用方便，适合于本系统。因此，采用方案三作为设计思路。2.2芯片的选择方案一：采用ICL7107型单片双积分三位半LED显示A/D转换器，直接驱动LED数码管显示。9方案二：采用ICL7106型单片双积分三位半LCD显示A/D转换器，直接驱动LCD显示屏显示。方案比较：方案一，主要采用ICL7107，本芯片简单

6、易实施，而且集A/D转换器、锁存器于一身，只需把接线接到对应的接口就可以实现数字显示，不过采用全程扫描不是很省电。可用于制作简单的仪表类电路。但所需接线数量较多，因为它是对数码管的每一根脚进行控制，而且本芯片价格稍微贵点，但只需一块芯片，因此总体价格便宜。方案二，与方案一功能相近，但所需附带的显示元件价格稍贵，相对方案一性价比降低，且电路稳定性差。2.3显示器件的选择方案一：采用1602液晶显示。具有较强的字符显示功能，适合作为常用系统的显示设备。方案二：采用三位一体的数码管显示。具有简单的十六进制数字显示功能，常用于简单数字电压表，温度计，等仪器的显示。方案比

7、较：方案一液晶显示相对于数码管价格较贵，且本系统只是简单的三位数字显示，没有特殊要求，故采用方案二。2.4数值的固定方案一：采用自制恒流源固定在附近，电流稳定。方案二：直接在基极处加较大电阻，通过调节电位器使电流维持在附近。方案比较：方案一，电流稳定，但需用运放，且增加电路复杂程度。方案二，可以满足并实现题目要求，且电路简单，所需外围设备只有电阻与电位器。因此采用方案二。2.5判断管型、及好坏电路的选择方案一：采用555与双重JK触发器组合，实现电流正反向流入三极管9，判断管型及好坏。图1方案一仿真图方案二：采用555与非门，实现电流正反向流入三极管，判断管型及

8、好坏。9图2方案二仿真图