半導(dǎo)體三極管β值及范圍測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)資料報(bào)告材料

1、課程設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：半導(dǎo)體三極管B值及圍測(cè)量?jī)x 完成人：班級(jí)：學(xué)號(hào)：時(shí) 間：_（一）設(shè)計(jì)容及要求1. 設(shè)計(jì)容：制作一個(gè)自動(dòng)測(cè)量NPh型 硅三極管B值的顯示測(cè)試儀。2. 設(shè)計(jì)要求：1）對(duì)被測(cè)NPN型三極管值分三檔2）B值的圍分別為80120及120160, 160200對(duì)應(yīng)的分檔編號(hào)分 別是1、2、3;待測(cè)三極管為空時(shí)顯示0,超過(guò)200顯示4。3）用數(shù)碼管 顯示B值的檔次4）發(fā)揮部分：用三個(gè)數(shù)碼管 顯示B的大小，分別顯示個(gè)位、十位和百 位。顯示圍為0-199 ;響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)2秒，顯示器顯示讀數(shù)清晰，注 意避免出現(xiàn)“疊加現(xiàn)象”。（二）電路設(shè)計(jì) 電路設(shè)計(jì)整體框圖基本部分發(fā)揮部分使用被測(cè)三 極管構(gòu)成放

2、大電路f3r取樣電路編譯+比較器碼碼電路器電丿L 路數(shù) 碼 管 顯 示555產(chǎn)生秒脈沖L.J1 計(jì)數(shù)1譯碼壓控振蕩器”_ 1顯示（三）實(shí)驗(yàn)器件 示波器 1臺(tái) 萬(wàn)用表 1臺(tái) 直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái) 模擬實(shí)驗(yàn)裝置 1臺(tái) 數(shù)字試驗(yàn)箱 1臺(tái)四運(yùn)放LM324555定時(shí)器三極管二極管、穩(wěn)壓管電位器、電阻器、電容器CD4532、CD4511數(shù)碼管（四）參數(shù)計(jì)算及元器件選擇1）微電流源（圖1）: Q1、Q2、R1構(gòu)成微電流源電路，Q3為待測(cè)三級(jí)管,微電流源提供基極電流lb,R8提供輸出電壓。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R1的阻值可以改變微電流源的輸出電流I b, I b的選擇應(yīng)在30 40之間為宜，且VCE的選擇應(yīng)不小于1V

3、 ,以使三極管工作在合適的狀態(tài)。取待測(cè)管的lb值為40 ，即IR 40 ，根據(jù)公式：|r 經(jīng) 士E!得出:RRR1V CC V BE 1I RVcc15V,VBei0.7V, I R 40，得：R1 357.5K ，最終輸出電壓為 VoI bR80. 04 lbJb1SOOkQ Key-D/NJy圖一微電流源2）電壓比較器（圖2）：將取樣信號(hào)同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路輸入端進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng) 某一定值，只有相應(yīng)的一個(gè)比較電路輸出為高電平，則其余比較器輸出為低電平。 由于被測(cè)量的物理量要分五檔 （即 值分別為80、80120、120160、160200 及200,對(duì)應(yīng)的分檔編號(hào)分別是0、1、

4、2、3、4）。需要四個(gè)基準(zhǔn)電壓，于是有四 個(gè)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生四個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓，再用四個(gè)運(yùn)算放大器組成的比較電路， 將取樣信號(hào)同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路輸入端進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)某一定值，相應(yīng)的一個(gè)比較電路輸出為高電平，其余比較器輸出為低電平。從上而下分別為：4檔、3檔、2檔、1檔。32.2LEi1QkOU1C1lDkn1M山、比較器lOkf? Key=A藥1 %1QKGKey =A10KQ Key=DH7-Wu_Ii.Oka _LI M3? J ADL啞喝口電壓比較器3）編碼譯碼編碼12II10一恤GS01 DZ-D【 W00L_ LEDJL朗紀(jì)R10 AAr1 OhQ譯碼IS2l& 114

5、 一4a一512 *fl11T*0 vt)tTOP 丫醫(yī)醫(yī)(15PVIEW)CD4532引腳圖CD4511顯示CD45f1B 弓引腳圖數(shù)碼管FIGURE 1. CD45BMS LOGIC DIAGRAMTOTHTABLEINPUTWTPUTE1D7w0604ca02010GS02Q100E00XXXXXXXXC000CI0000c00D00DD1II1XXXXXXX11110101XXXXXX111001001XXXXX11a1010001XXXX11aD0100001XXX10i101000001XX10iD010000001X103101a0000G010DD0X-DcntCjeLojc1

6、 = HiLogkO = LowCD4532真值表Znpuit sOupuifHo EL Bt Lr bC&A| b-cdet-111I-1X3100000111111101!t01L000e1111iL1001011100001111111011Q11LQ00X1011QQQQ31a111001111c1101310111001i11111a01 -111 七I- r -m 9h * N410111010e1D110aI1|51011L010i1L0110I1h10工1k011e10fiJ111071011L011i1L1100001-11e1a丄11!60c111I111191011L10

7、i11110a11xa1a11L101c1aa01iDA吧Iii10111101110o11a01 N-11I- V21011111041Q10$1】 A131011L11011Lfl1a11 D141a111111町1a00111 I151a11X111100da4411111Di001DEPENDSOMPREV.STATECD4511真值表IICFEETI1A1怕oraI.W/ucHHcm g-l：Ler-日 *0?C C|4511BD 5VVCC1 W編碼譯碼顯示圖圖4（五）完整電路圖及工作原理1）基礎(chǔ)部分：1. 將變化的 值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓，再取樣進(jìn)行比較、分檔。根據(jù)三極管電

8、流IcIb的關(guān)系，當(dāng)Ib為固定值時(shí)，Ic反映了 的變化，電阻R6 上的電壓Vr6又反映了 Ic的變化，對(duì)Vr6取樣加入后級(jí)進(jìn)行分檔比較。2. 將取樣信號(hào)同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路輸入端進(jìn)行比較， 當(dāng)同 相輸入端電壓值大于反相輸入端電壓值時(shí)，運(yùn)算放大器輸出端為正，發(fā)光二級(jí)管 點(diǎn)亮，否則不亮。分別調(diào)節(jié)4個(gè)電位器的阻值，以改變基準(zhǔn)電壓，使其分別能在值四個(gè)檔的臨界值時(shí)點(diǎn)亮二極管。同時(shí)，對(duì)比較器輸出的高電平進(jìn)行二進(jìn)制編 碼，再經(jīng)顯示譯碼器譯碼，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 顯示出相應(yīng)的檔次代號(hào)。WCC基本部分完整電路圖2）發(fā)揮部分工作原理：微電流源為待測(cè)三級(jí)管 提供恒定電流，確保待測(cè)三極管輸出電流不因其更 換而改

9、變，然后通過(guò)壓控振蕩器，將采集的電壓量轉(zhuǎn)化成與之成正比變化的頻率。合理設(shè)定參數(shù)使在一定時(shí)間通過(guò)的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)三極管的值。由555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)時(shí)間控制信號(hào)，該信號(hào)只有一個(gè)正脈沖，從電路連 通到計(jì)數(shù)時(shí)間結(jié)束，保證不會(huì)重復(fù)計(jì)數(shù)，將兩個(gè)脈沖信號(hào)同過(guò)與門(mén)送到74LS90構(gòu)成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，再經(jīng)CD4511譯碼，數(shù)碼管 顯示 計(jì)數(shù)的值。通過(guò)調(diào)節(jié)R2、R3的阻值，來(lái)縮小顯示數(shù)字與真實(shí)數(shù)值的差距，減小 誤差，但誤差是不可消除的，所以只是減小了，卻并沒(méi)有消除，因此，顯示數(shù)據(jù) 與真實(shí)數(shù)據(jù)還是有差距的。1. 方案設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：成本低，不需要人工接電路，通過(guò)MULTISIM就可

10、以直接仿真出來(lái)，方便調(diào) 試?；静糠挚梢缘玫胶軠?zhǔn)確的結(jié)果， 發(fā)揮部分應(yīng)用了很多知識(shí)，雖然結(jié)果有誤 差，但是思路正確。2. 方案設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：發(fā)揮部分顯示結(jié)果不精確，存在誤差，需要調(diào)試的時(shí)間較長(zhǎng)，且顯示結(jié)果等 待時(shí)間較久。課題的核心及使用價(jià)值，改進(jìn)及展望該電路3. 核心及實(shí)用價(jià)值：該課程設(shè)計(jì)將理論與實(shí)際相聯(lián)系在一起， 使我們深刻認(rèn)識(shí)到課本中的理論 知識(shí)很多都是建立在理想條件下的， 在現(xiàn)實(shí)中很多情況下是不能拿來(lái)就用的， 要根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)過(guò)不斷地測(cè)試和調(diào)整，才能達(dá)到我們預(yù)期的要求。而且深 化了所學(xué)理論知識(shí)，使我們了解到更多的實(shí)際問(wèn)題及解決方法。這一過(guò)程， 培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，增強(qiáng)了我們獨(dú)立分析

11、與解決問(wèn)題的能力，訓(xùn)練培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)和研制電子產(chǎn)品打下初步基礎(chǔ)。改進(jìn)和展望：課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)涉及到了我們所學(xué)各科知識(shí)， 包括數(shù)字電 子電路、模擬電子電路、電路及電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)及 multisim軟件的應(yīng)用，綜合 性較強(qiáng)，我們只有結(jié)合所學(xué)知識(shí)才能設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足特定要求的電路；設(shè)計(jì)性實(shí) 驗(yàn)對(duì)于我們運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)要求較高，因此在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中要全面復(fù)習(xí)所需的基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)掌握相關(guān)的章節(jié)，預(yù)先根據(jù)要求確定所用電路和器件，熟悉掌握各種典型電路的設(shè)計(jì)、功能和各種元器件的原理、功能等等；然后根據(jù)需要組裝連接各功能電路，注意連接過(guò)程中元件的排布和布線(xiàn)，盡量使之勻稱(chēng)、美觀(guān)；最后計(jì)算參數(shù)，確定參數(shù)是要多方面考慮每一個(gè)參數(shù)的改變所造成的影響，要有整體把握、綜合考慮的眼光；用仿真軟件改變參數(shù)以提高精確度和測(cè)量圍，減少干擾；合理布線(xiàn)，便于排錯(cuò)和檢查，且方便他人檢查和參考。（七）心得體會(huì)從本次電子課程設(shè)計(jì)中，收獲很多，首先熟悉了MULTISIM的工作原理及環(huán)境，其次，開(kāi)始將各部分知識(shí)綜合到了一切運(yùn)用，為專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)提供了好的實(shí)例， 然后，還學(xué)會(huì)了知識(shí)的實(shí)踐化，不只是停留在理論基礎(chǔ)上。反復(fù)的調(diào)試電路，更 是鍛煉了我的耐心和做事細(xì)致程度，掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路的基本方法和基本 步驟，實(shí)際