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1、课程设计课题名称：半导体三极管E值及围测量仪 完成人：班级：学号：时 间：_流源的输出电流 也,也的选择应在（3040之间为宜，且|VCE|的选择应不小（一） 设计容及要求1.设计容：制作一个自动测量NPh型 硅三极管B值的显示测试仪。2.设计要求：1）对被测NPN型三极管值分三档2）B值的围分别为80120及120160,160200对应的分档编号分 别是1、2、3;待测三极管为空时显示0,超过200显示4。3）用数码管 显示B值的档次4）发挥部分：用三个数码管 显示B的大小，分别显示个位、十位和百 位。显示围为0-199;响应时间不超过2秒， 显示器显示读数清晰，注意避免出现“叠加现象”。
2、（二） 电路设计电路设计整体框图（三） 实验器件 示波器 万用表 直流稳压电源 模拟实验装置数字试验箱四运放LM324 555定时器三极管 二极管、稳压管 电位器、电阻器、电容器CD4532、CD4511数码管（四） 参数计算及元器件选择1）微电流源（图1）: |Q1、Q2、R11 构成微电流源电路，匣为待测三级管,微电流源提供基极电流 百,R8提供输出电压。调节滑动变阻器 瓦的阻值可以改变微电基本部分使用被测三极管构成放大电路发挥部分数 码管 显示_）台台台台台11111于iv，以使三极管工作在合适的状态取待测管的 冋值为|40|，即IR40，根据公式:电压为V。IbR80.04Ibvcc1
3、5V图一微电流源2）电压比较器（图2）：将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应 某一定值，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平。 由于被测量的物理量要分五档 （即 值分别为80、80120、120160、160200及200，对应的分档编号分别是0、1、2、3、4）。需要四个基准电压，于是有 四个滑动变阻器产生四个不同的基准电压，再用四个运算放大器组成的比较电 路，将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值，相应的一个比较电路输出为高电平，其余比较器输出为低电平。从上而下分别为：4档、3档、2档、1档。IVCCVB
4、E 1IRRR1VCCVBE 1Vcc15V,VBEI0.7V,IR40，得：R1 357.5K最终输出得出:图二电压比较器3）编码译码编码译码显示CD4532引脚图CD4511引脚图数码管FIGURE t CDJ5S2BM5 LOGIC WAGRAMTABLEINPUTOUTPUTEl07D605DJD2DIOffGSQ201aoED0XXXXXXXX000D01Q000000Q000DI11XXXXXXX111101G1XXXXXX111Q01101XXXXX1101010001XXXX11000100001XXX10110100Q0c1XX1010010000001X1001010000
5、0001100D0X=DoniCareLogic A网网hLogitO=Lc*CD4532真值表CD4511真值表U2U3 c*T fliTjliO1 2XT 111niqCLEJ14IfcCocI 11 MlCICT即GSi afTFgI .hralHL- j*3T n4-fa 1口G1t1 ?M-1-cLTrH 1 JfflSV1鼻幻vccq w编码译码显示图 $ BI C (1| X )1 0口口9IO I1I 1|10011 111ODA1ID|0|I111lOlQlOCOLlVlSTJICEL图4（五）完整电路图及工作原理1）基础部分：1.将变化的| |值转化为与之成正比变化的电压，
6、再取样进行比较、分档。根 据三极管电流|lcIB|的关系，当冋为固定值时，冋反映了 的变化，电阻囤 上的电压 两又反映了冋的变化，对 旦取样加入后级进行分档比较。2.将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较， 当同 相输入端电压值大于反相输入端电压值时，运算放大器输出端为正，发光二级管 点亮，否则不亮。分别调节4个电位器的阻值，以改变基准电压，使其分别能在| |值四个档的临界值时点亮二极管。同时，对比较器输出的高电平进行二进制编 码，再经显示译码器译码，驱动数码管 显示出相应的档次代号。pwv_H-cL U1A基本部分完整电路图2）发挥部分工作原理：微电流源为待测三级管 提供
7、恒定电流，确保待测三极管输出电流不因其更 换而改变，然后通过压控振荡器，将采集的电压量转化成与之成正比变化的频率。 合理设定参数使在一定时间通过的脉冲个数即为被测三极管的值。由555定时器构成单稳态触发器产生计数时间控制信号，该信号只有一个正脉冲，从电路连 通到计数时间结束，保证不会重复计数，将两个脉冲信号同过与门送到74LS90构成十进制加法计数器，用于计数脉冲的个数，再经CD4511译码，数码管 显示 计数的值。通过调节R2、R3的阻值，来缩小显示数字与真实数值的差距，减小 误差，但误差是不可消除的，所以只是减小了，却并没有消除，因此，显示数据 与真实数据还是有差距的。（六）总结1.方案设
8、计优点：成本低，不需要人工接电路，通过MULTISIM就可以直接仿真出来，方便 调试。基本部分可以得到很准确的结果， 发挥部分应用了很多知识，虽然结果有 误差，但是思路正确。2.方案设计缺点：发挥部分显示结果不精确，存在误差，需要调试的时间较长，且显示结果等 待时间较久。课题的核心及使用价值，改进及展望该电路3.核心及实用价值：该课程设计将理论与实际相联系在一起， 使我们深刻认识到课本中的理论知识很多都是建立在理想条件下的，在现实中很多情况下是不能拿来就用的，要根据实际情况经过不断地测试和调整，才能达到我们预期的要求。而 且深化了所学理论知识，使我们了解到更多的实际问题及解决方法。这一过 程，
9、培养了我们综合运用知识的能力，增强了我们独立分析与解决问题的能力，训练培养了严肃认真的工作作风和科学态度，为以后从事电子电路设计 和研制电子产品打下初步基础。改进和展望：课程设计性实验涉及到了我们所学各科知识，包括数字电子电路、模拟电子电路、电路及电子线路实验及multisim软件的应用，综合性较强，我们只有结合所学知识才能设计出满足特定要求的电路；设计性实验对于我们运用所学的知识要求较高，因此在准备实验的过程中要全面复习所需的基础知识，重点掌握相关的章节，预先根据要求确定所用电路和器件，熟悉掌握各种典型电路的设计、功能和各种元器件的原理、功能等等；然后根据需要组装连接各功能电路，注意连接过程
10、中元件的排布和布线，尽量使之匀称、美观；最后计算参数，确定参数是要多方面考虑每一个参数的改变所造成的影响，要有整体把握、综合考虑的眼光；用仿真软件改变参数以提高精确度和测量围，减少干扰；合理布线，便于排错和检查，且方便他 人检查和参考。（七）心得体会从本次电子课程设计中，收获很多，首先熟悉了MULTISIM的工作原理及环境，其次，开始将各部分知识综合到了一切运用，为专业学习提供了好的实例， 然后，还学会了知识的实践化，不只是停留在理论基础上。反复的调试电路，更 是锻炼了我的耐心和做事细致程度， 掌握了设计一个数字电路的基本方法和基本 步骤，实际解决设计中出现的问题，增强了寻找问题，解决问题的能力。这不仅 帮助我更好地掌握书本知识， 尤其重要的是增强了自信心， 培养了独立思考的能 力！（八）参考文献1童诗白 华成英 主编，模拟电子技术基础（第四版） ，高等教育2阎石主编，数字电子技术基础（第五版） ，高等教育3模拟电子技术实验指导书大学电子实验教学中心4康华光主编 电子技术基础5肖子主编 现代电子线路和技术实验简明教程
半导体三极管β值与范围测量仪设计报告
