大学生电子设计竞赛设计报告-简易三极管参数测试仪设计

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1、黑龙江省大学生电子设计竞赛设计报告密号：（密号由组委会填写）黑龙江省大学生电子设计竞赛设计报告题目：简易三极管参数测试仪学校：哈尔滨工程大学参赛队员姓名：有效联系方式：03—821，03—81531晶体管参数测试设计要求1）制作出晶体管参数测试仪2）测试参数的种类，数量自定3）测试参数的精度自定4）测试仪的功能，例如对测试的结果是否存储，显示，打印等自定目录一.摘要………………………………………………………………3二.AbstractAndKeyword………………………………………3二.方案论证与比较…………………………………………………41．三极管基极和集电极电压采样电路…

2、……………………42．三极管共射极输入输出曲线………………………………43．测量结果显示方案…………………………………………4三.主要电路工作原理与计算………………………………………41．总体设计思路………………………………………………42．采样电路设计与放大系数计算……………………………53.施压电路设计………………………………………………84．输入输出特性曲线测量……………………………………95．人机界面……………………………………………………106．其它功能扩展………………………………………………107．误差分析……………………………………………………11四.系统测试及分

3、析…………………………………………………13五．误差分析………………………………………………………13六.总结………………………………………………………………1431简易三极管参数测试仪摘要本设计以AT89C51单片机最小系统为核心，用汇编语言编程，用多组放大器组成恒流源采样电路，可靠地实现了对三极管基极和集电极电流的检测，通过ADC118和放大器组成数据采集电路。系统能准确地测量交直流放大系数。单片机对采集到数据进行处理，并用液晶显示各项参数。关键词：单片机，采样电流,液晶显示AbstractThedesignisbasedonthemicrocontrollerAT89C5

4、1system,hasreliablyactualizedthemeterageofdynatronbasepolecurrentandcollectorcurrentbythecombinationofafewgroupsofrelays,andhasthepartofsamplingcircuitcomposedofADC118.Oursystemcanaccuratelymeasureβ.ThedatacollectedisprocessedbythemicrocontrollerandthenisdisplayedintheLCD.Keywordsmicrocontro

5、ller，samplingcircuit，relays,LCD31一.方案论证与比较根据题目要求，本系统的设计可以划分为以下几个部分，下面对每个设计方案分别进行论证与比较：1．三极管基极和集电极电压采样电路方案一：采用在基极和集电极电阻两端直接测电压的方法。用这种方法虽然简单，但是电路复杂，需要多个运算放大器，精确度不高，很难达到题目要求。方案二：采用在发射极串电阻，直接在发射极测量电流Ice的方法。这种方案由于电阻两端对地电压较低，便于放大检测。但由于发射极电阻的存在，使基极电位很难确定，不便于基极电阻的选择，对Uce的确定也会带来一定困难。方案三：用两路数据采集电路分别对基

6、极电压和集电极电阻两端电压进行采样。基极电压经过普通运放组成的同向比例放大电路进行放大后送AD采样。而集电极电阻两端的电压采用OP07放大。若所测三极管为PNP型管，则经过反向比例电路转换成正电压以满足ADC118采样的需要。综合考虑，方案三电路结构简单，测量精度较高，故采用方案三。2.三极管共射极输入输出特性曲线测量因时间问题，这只是我们的构想⑴三极管输入特性曲线的测量方案：固定电压

7、VC

8、=12V,通过DAC0832逐渐增大基极电压,每增大一次电压采集一次电流iB,记入内存.单片机将采集所得的各项数据处理后，在上位机（电脑）上输出曲线。⑵三极管输出特性曲线的测量方案通过改变

9、基极电阻,达到题目要求的基极电流。同样通过DA输出改变电压VCE每当改变一次集电极电压就采集一次电流iC,记入内存,显示输出曲线。3.测量结果显示方案方案一：把测量所得的参数通过数码管显示方案二：把测量所得的参数和特性曲线通过液晶屏显示，这种方案虽然简便易行，但显示精度不高。方案三：把所有的测量结果送到上位计算机进行显示，显示精度比较高，但不够方便灵活，并且需两个全双工串行接口，实现比较困难。权衡以上三种方案，我们初步打算晶体管的基本参数用LCD显示，同时扩展与PC机连接的RS232串行通讯