最新三极管β值自动测量分选仪.docx
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最新三极管β值自动测量分选仪
三极管β值自动测量分选仪
辽宁工学院
电子技术基础（上）课程设计（论文）
题目：
三极管β值自动测量分选仪
院（系）：
信息科学与工程学院
专业班级：
自动化033
学号：
030302072
学生姓名：
张威
指导教师：
教师职称：
起止时间：
2005.6.6—2005.6.19
第1章总体方案论证1
1.1摘要1
1.2设计的任务和要求1
1.3设计的总体框图2
1.4各个单元图的介绍2
第2章设计的部分电路分析2
2.1直流稳压电源的原理分析2
2.2输入电路设计4
2.3输出电路设计5
第3章整体电路组合及性能分析7
3.1整体电路组合7
3.2功能介绍8
第4章总结8
参考文献8
第1章总体方案论证
1.1摘要
本设计是在学习《电子技术基础》的模拟电路以后，为巩固电子知识而进行的一次课程设计，设计题目为〈三极管β值自动测量分选仪〉，本设计主要应用：
直流稳压电源，低频小功率硅管，电流/电压转换器，电压比较器，LED显示管，以及LED显示驱动器，该设计可以直接测量三极管β植，测量过程方便简单，测量结果直观易懂，可以直接从LED显示管直接读取测量结果，该设计将测量值β共分五挡，，其β的范围分别为50～80，80～120，120～180，180～270，270～400。
分档编号分别是1，2，3，4，5，当三极管正常工作在放大区时，可以利用本设计很快测出β值在什么挡，从而可以知道β在什么放大范围，以下将具体介绍本设计的原理和应用。
1.2设计的任务和要求
设计任务：
1.设计一自动测量分选仪，对低频小功率硅管的直流电流放大系数β值进行分档选出
2.设计放大器所需的直流稳压电源
设计要求：
1.分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图
2.确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3.设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各单元电路，并标出必要的说明。
1.3设计的总体框图
1.4各个单元框图的简单介绍
本设计共由七部分组成，分别为直流稳压电源，共射极电路，I/V转换器，电压比较器，译码驱动及LED显示器构成，
直流稳压电源主要作为提供其他各部分的工作电压，以确保其他元器件能够正常工作
共射极电路主要提供被测电流，此电路可以自动调节静态工作点，是三极管始终工作在放大区
电流电压转化器是作为电流转换为电压的元器件，主要是把共射极放大电路中的电流转化为所需要的电压
电压比较器可以把转换电压和样电压进行比较，从而得到比较结果然后驱动译码驱动器通过LED显示。
第2章设计的部分电路分析
2.1直流稳压电源的原理与分析
本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器W7812，它的主要参数有：
输出直流电压U0＝＋12V，输出电流L:
0.1A，M:
0.5A，电压调整率10mV/V，输出电阻R0＝0.15Ω，输入电压UI的范围15～17V。
因为一般UI要比U0大3～5V，才能保证集成稳压器工作在线性区。
图2-1.1是用三端式稳压器W7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。
其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品（又称桥堆），型号为2W06（或KBP306），内部接线和外部管脚引线如图2-1.2所示。
滤波电容C1、C2一般选取几百～几千微法。
当稳压器距离整流滤波电路比较远时，在输入端必须接入电容器C3（数值为0.33μF），以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。
输出端电容C4（0.1μF）用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。
图2-1.1由W7812构成的串联型稳压电源
图2-1.2桥堆管脚图
当集成稳压器本身的输出电压不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。
图2-1.3是一种简单的输出电压扩展电路。
如W7812稳压器的3、2端间输出电压为12V，因此只要适当选择R的值，使稳压管DW工作在稳压区，则输出电压U0＝12＋Uz，可以高于稳压器本身的输出电压。
图2-1.3输出电压扩展电路
在输出端接负载电阻RL＝120Ω，由于7812输出电压U0＝12V，因此流过RL的电流
。
这时U0基本保持不变，输出稳压12V。
2.2输入电路设计
输入电路主要由三极管放大电路和电流/电压转换电路够成，三极管放大电路主要提供被测电流，I/V转换电路主要作用是将电流转换成电压，为输出电路提供测量条件，下面分别介绍以上两种电路。
2.2.1三极管放大电路主要由小功率硅管和电阻构成，主要提供被测电流I
和I
，如图2-2.1所示为晶体管基本电路，只要参数合适，总能满足晶体管发射正偏，集电结反偏的要求，晶体管工作在放大区，所以它对输入信号有放大能力。
因此各部分电流和电压有如下关系：
V
≈V
/R
I
=βI
V
=V
-I
*R
β=I
/I
2-2.1
2.2.2电流/电压转换电路主要由
如图11-1-3所示为电流—电压转换电路。
图中I
并联R
表示一个电源，由于运放接成电压并联负反馈，反向输入端为虚地，U
=0,i
=i
U
=-i
*R
可见，输出电压与输出电流成反比（反向比例），从而实现了电流到电压的转换
2.3输出电路设计
2.3.1电压比较器原理分析
电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。
比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。
图2-3.1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相输入端，输入电压ui加在反相输入端。
图2-3.1电压比较器
当ui＜UR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。
输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压UZ，即 uO＝UZ
当ui＞UR时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即uo＝－UD
因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态。
高电位和低电位。
2.3.2LED译码驱动和显示电路
驱动原理图
由比较器即可得出当V
大于V
时输入为1,当V
小于V
输入为0,最终可得到六组不同的比较结果,将六个比较器的输出信号作为译码器的输入信号,可得分段式译码器的真值表
译码器真值表
输入
输出
显示字形
V6V5V4V3V2V1
abcdefg
LED
000000
0000001
0
000001
1001111
1
000011
0010010
2
000111
0000110
3
001111
1001100
4
011111
0100100
5
111111
0000001
0
因此可以将测量值分为12345五个挡。
第3章整体电路组合及功能介绍
3.1整体电路组合
3.2功能介绍
本次设计主要应用于测试三极管β值，三极管放大电路可以自动调节静态工作点，使之工作在放大区，电流/电压转换器主要把被测电流转换为电压为LED驱动电路提供输入电压，该电压通过电压比较器与样电压进行比较，当V
大于V
时输入为1,当V
小于V
输入为0,最终可得到六组不同的比较结果,将六个比较器的输出信号作为译码器的输入信号,可得到六组不同的输入电压分别驱动LED显示器，可得到不同的显示结果
第4章总结
通过本次设计，我对模拟电路知识有了更深的了解，在设计过程中，让我觉得理论与实际相差的很远，只学习理论知识是远远不够的，想要了解的更全面，必须通过实践，虽然在做设计的过程中觉得很辛苦，但是看见自己的设计结果时心里很高兴，因为不管设计的结果如何，毕竟从中学习到了课堂上没有的东西，我想以后还会接触很多这样的设计，我会在以后的设计中更加努力去完成它。
参考文献
[1]刘淑英，蔡胜乐。
电路与电子学。
第二版。
北京：
电子工业出版社，2002.3
[2]康华光陈大钦电子技术基础模拟部分（第四版）北京：
高等教育出版社2003
[3]王永军，李景华。
数字逻辑与数字系统，第二版。
北京：
电子工业出版社，2002
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