(整理)【毕业设计】半导体三极管β值测量仪
半导体三极管β值测量仪
目录目录 (2)第一部分系统设计 (3)1.1设计题目及要求 (3)1.2设计思路分析 (3)1.2.1设计思路 (3)1.2.2设计方案 (4)1.2.3方案论证与比较 (6)第二部分单元电路设计 (7)2.1被测三极管电路工作原理和功能说明 (7)2.2 β-v转换电路工作原理和功能说明 (9)2.3 LM331电路工作原理和功能说明 (9)2.4 555单稳态电路工作原理和功能说明 (12)2.5 计数、译码、显示电路及其原理和功能说明 (13)第三部分整机电路图 (15)3.1 整机电路图 (15)3.2 元件清单 (15)第四部分性能调试 (16)4.1 电路调试 (16)4.1.1 调试使用的仪器 (16)4.1.2 指标测试步骤及测量数据 (16)4.1.3故障分析及处理 (17)4.2 电路实现的功能和系统使用说明 (19)第五部分课程设计总结 (19)附件一整机电路图 (22)附件二 IC资料 (23)第一部分系统设计1.1设计题目及要求设计题目：半导体三极管β值测量仪设计任务：设计一个可测量NPN型硅三极管的β值的显示测量电路（β<200）任务要求：1用三个数码管显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。
显示范围为0-199。
2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”。
3电源采用5V或±5V供电。
1.2设计思路分析1.2.1设计思路将变化的β值转化为与之成正比变化的电压或电流量，再将得到的电压或者电流量转换为频率，然后计数、译码显示。
上述转换过程可由以下方案实现：根据三极管电流I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C反映了β的变化，电阻RC上的电压V RC又反映了IC的变化，这样，被测三极管就可以通过β-V转换电路把三极管的β值转换成对应的电压，然后再通过压控振荡器把电压转换成频率，若计数时间及电路参数选择合适，在计数时间内通过的脉冲个数即为被测三极管的β值。
半导体三极管β值测量仪
摘要半导体三极管β值测量仪是用来测量NPN型三极管电流放大倍数β值的一种简易仪器。
它的设计分为几个部分，首先是转化电路，用微电流电路使晶体管基极电流为一定值，用转化电路将所求c I转换为电压来测量。
然后是比较电路，将转换电路得来的电压与所预设的基准电压比较即可知道β值的范围具体是在80~120,120~160还是160~200之间，其中基准电压用电阻分压的形式得到，大于对应的基准电压输出高电平，否则输出低电平，由比较电路的到比较结果后，将对应β值的由高到低的比较结果连接到发光二极管的阳极并且将二极管阴极接地这样即可实现当没有接入三极管或者β<80时，四个发光二极管全灭；80<β<120时，发光二极管亮一只；120<β<160时，发光二极管亮两个；160<β<200时，亮三个发光二极管；当β>200时，四只发光二极管全亮。
关键词：NPN三极管；转换电路；比较电路；发光二极管一、总体方案与原理说明 1、总体方案框图如图：2、各部分电路功能的简单说明：① 转换电路：它是用与把不能直接用仪器测量的NPN 型三极管β值转换成可以直接被测量的集电极电压，再把这个电压采样放大，为下一级电压比较电路提供采样电压，其中包括提供恒定电流的电路和起放大隔离的差动放大电路。
② 电压比较电路：由于被测量的物理量要分三档（即β值分别为80～120，120～160及160 ～200对应的分档编号分别是1、2、3）还要考虑到少于80，和大于200的，于是比较电路需要把结果分成五个层次。
则至少需要四个基准电压，该电路就是有一个串联电阻网络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o U ，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。
③显示：该电路功能是用发光二极管显示被测量的NPN 型三极管β值的档次。
半导体三极管β值测量仪
课程设计名称：电子技术课程设计
题目：半导体三极管β值测量仪
专业：
班级：
姓名：
学号：
课程设计成绩评定表
课程设计任务书
一、设计题目
半导体三极管β值测量仪
二、设计任务
1.对被测NPN型三极管值分三档，80－120,120－160,160－-200三档，
并分别编号为1、2、3；
2.用四个发光二极管显示编号，处于待测时全部灭，超过200显示四个
全部亮。
三、设计计划
电子技术课程设计共1周。
第1天：选题，查资料；
第2天：方案分析比较，确定设计方案；
第3～4天：电路原理设计与电路仿真；
第5天：编写整理设计说明书。
四、设计要求
1. 画出整体电路图。
2. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求。
3. 写出设计说明书。
指导教师：回立川
时间：2012年6月12日。
青岛大学自动化课程设计报告
半导体NPN三极管β值测量仪设计报告摘要本设计由集成运放LM324比较电路、555波形产生电路、电路、译码电路等模块组合而成。
设计一个微电流源将输出的电流接到待测三极管的基极，给基极一个恒定的电流。
利用三极管将电流放大。
利用比较电路将变化的模拟量转化为高低电平用CD4532编码，CD4511译码，数码管显示。
发挥部分将三极管输出电流接到555上构成一个流控振荡器。
用另一个555搭成单稳态触发器。
两个555的输出相与之后的结果输出到十进制计数器，通过计数器计数后，进行锁存，最后经过译码器并用7段数码管显示出β值。
关键字：NPN三极管β值，流控振荡器，单稳态触发器一、设计题目及要求设计制作一个自动测量三极管直流放大系数β值范围的装置。
1、对被测NPN型三极管值分三档；2、β值的范围分别为80～120及120～160，160～200对应的分档编号分别是1、2、3；待测三极管为空或β小于80时时显示0，超过200显示4；3、用数码管显示β值的档次；4、用数码管显示β值的数值（发挥部分）；5、响应时间不超过2秒，显示器显示读数清晰（发挥部分）。
二、方案的比较与论证根据题目要求，本测试仪由以下几大模块构成：信号发生模块、信号采集模块、信号转换模块、计数显示模块。
三极管β值测试仪框图如图1-1所示：信号发生信号采集信号转换计数显示图1-1 系统框图2.1信号发生模块方案一：利用被测三极管构成放大电路，Q2是被测三极管，其基极电流可由R1、L1限定，把三极管β值转换为电压输出：VR2＝β*IB*R2。
电路图如图1-2所示。
图1-2放大电路方案二：利用三极管构成微电流源，产生恒定的电流，然后经过三极管放大产生电流。
方案一电路简单，但是IB的精度难以调整。
方案二构成了电流源，干扰较小，所以我们采用方案二。
2.2信号采集模块利用运放LM324将三极管产生的放大电流采集出来，产生相应的高低电平。
2.3信号转换模块（发挥部分）方案一：采用压控振荡电路，利用积分电路和滞回比较电路，将电压转换成相应的频率。
半导体三极管β值测量仪
【毕业设计】半导体三极管β值测量仪2012课程设计论文题目：半导体三极管β值测量仪年级专业：学号：姓名：________________ ____________ ____________摘要本设计以集成运放LM324为核心器件并加以555定时器、编码、译码等器件搭接而成。
在基本部分，首先自制微电流源产生恒定电流，作为待测三极管的基极电流，根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，集电极电阻上的电压又反映了IC，用差分电路从待测三极管的集电极采集电压，即将变化的β值转化为与之成正比变化的电压量，再进行电压比较、分档，将连续变化的模拟量转化成高低电平0和1，再用CD4532编码、CD4511译码，显示部分采用共阴七段数码显示管。
在发挥部分，设计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内通过的脉冲个数即为被测三极管的β值；计数时间控制信号是基于555定时器设计而成的多谐振荡器产生；74LS90构成十进制计加法计数器，用于计数脉冲的个数，计数时间结束时将计数值送74LS194锁存，并在计数时间信号的控制下将锁存数值送至CD4511译码，最后由共阴七段数码显示管显示计数值。
纵观整体，本设计集所学电子技术大部分知识，其中前半部分的微电流源、采样电路、电压比较电路以及压控振荡电路均属于模拟部分，而后半部分的编码、译码、定时及显示部分则属于数电部分。
设计完成后首先在计算机上用multisim仿真优化设计方案，仿真正确后在面包板身上安装、调试。
关键词：三极管β值、微电流源、压控振荡器目录- 1 -一、设计任务----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-二、设计要求----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-三、电路设计----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-3.1 设计思路----------------------------------------------------------------------------------------- -3-3.1.1 基础部分--------------------------------------------------------------------------------- -3-3.1.2 发挥部分--------------------------------------------------------------------------------- -6-3.2 参数计算及部分元器件说明------------------------------------------------------------------- -9-3.1.1 基础部分--------------------------------------------------------------------------------- -9-3.1.2 发挥部分------------------------------------------------------------------------------- -14-四、完整电路图------------------------------------------------------------------------------------------ -17-五、组装调试----------------------------------------------------------------------------------------------- -18-5.1 使用的主要仪器和仪表----------------------------------------------------------------------- -18-5.2 调试电路的方法和技巧----------------------------------------------------------------------- -18-5.3 测试的数据和波形并与计算结果比较分析----------------------------------------------- -18-5.4 调试中出现的故障、原因及排除方法------------------------------------------------------ -18-六、总结----------------------------------------------------------------------------------------------------- -19-七、系统元器件列表-------------------------------------------------------------------------------------- -19-八、收获、体会-------------------------------------------------------------------------------------------- -19-九、参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------- -20-- 2 -一、设计任务设计制作一个可自动测量NPN型硅三极管β值的显示测量仪。
青岛大学课程设计——三极管β值测量仪
电子技术课程设计报告设计名称：半导体三极管β值测量仪学校名称：青岛大学学院名称：自动化工程学院专业班级：13级通信工程1班学号：*************名：**指导老师：2015年9月22日目录一、课题名称 (3)二、内容摘要 (3)三、设计内容及要求 (3)3.1基础部分 (3)3.2发挥部分 (4)四、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图 (4)4.1基础部分 (4)4.1.1 设计方案 (4)4.1.2模块结构与流程图 (4)4.1.3 基本设计原理 (5)4.2发挥部分 (5)4.2.1设计方案 (5)4.2.2系统框图 (6)4.2.3基本设计原理 (6)五、单元电路设计、参数和元器件选择说明 (7)基础部分 (7)5.1微电流源 (7)5.2共射放大电路 (8)5.3采样电路 (8)5.4采样电路、比较电路、基准电压 (10)5.5优先编码、显示译码、显示电路 (12)5.5.1编码电路 (12)5.5.2显示译码电路 (12)5.5.3显示电路 (13)5.6单稳态触发器 (14)5.7流控振荡器 (16)5.8计数电路、显示电路 (18)六、画出完整电路图，并说明电路的工作原理 (21)6.1基础部分 (21)6.1.1基础部分Multisim仿真图 (21)6.1.2基础部分电路的工作原理 (21)6.2发挥部分 (23)6.2.1发挥部分完整电路图 (23)6.2.2发挥部分的基本原理 (23)6.3总电路图 (24)七、仿真结果 (24)八、电路优缺点及改进方向 (25)九、器件清单 (25)十、实验心得 (26)十一、参考文献 (27)一、课题名称半导体三极管β值测量仪二、内容摘要本次课程设计制作一个测量NPN型半导体三极管β值的显示测试仪，分为基础部分和发挥部分。
基础部分：通过β-U的转换电路，将变化的β值转化成与之成正比例的电压即取样电压，对其进行比较、分档。
然后将取样信号同时加到四个具有不同基准电压的电压比较器中进行比较，对于某一定值，每个电压比较器输出端输出相应的高电平或者低电平，从而驱动优先编码器对高位进行二进制编码，再经过显示译码器驱动数码管显示出相应的档位。
半导体三极管β值范围测量仪设计
半导体三极管β值范围测量仪设计一、设计题目与主要技术指标1、设计题目半导体三极管β值范围测量仪2、主要技术指标（1）对被测NPN型三极管β值分五档；（2）β值的范围分别为小于50、50~80、80~120、120~180、180以上，对对应分档编号分别是0、1、2、3、4；（3）用数码管显示β值档位;二、系统组成框图设计制作一个测量三极管直流放大系数β值范围的测量仪装置。
β值的测量分档电路可以由β-V转换电路、编码电路、三极管译码电路、显示电路组成。
经过查阅书籍和相关资料，还有设计要求上的提示方案，对设计有如下简单分析：设计电路测量三极管的β值，将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量（如电压，根据三极管电流I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C反映了β的变化，电阻R C上的电压V RC又反映了I C的变化）。
因为题目要求分五档显示三极管的β值（即 值的范围分别为小于50、50～80、80～120及120～180、大于180，对应的分档编号分别是0、1、2、3、4），所以对转换后的物理量进行采样,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，相应的一个比较电路输出高电平，其余比较器输出为低电平，实现AD转换。
比较后再进行分档显示。
要实现分档显示，则必须对比较器输出的高电平进行二进制编码和显示译码器译码，驱动数码管显示出相应的β值档次代号。
从而实现该档次代号的显示。
系统框图如下图（1）所示：三、单元电路设计与分析1、转换电路：用于把不能直接用仪器测量的NPN型三极管β值转换成可以直接被测量的集电极电压，再把电压采样放大，为下一级电压比较电路提供采样电压，其中包括提供恒定电流的微电流源电路和起放大隔离的差动放大电路。
将变化的三极管β值转化为与之成正比变化的电压量，再取样进行比较、分档。
上述转换过程可由以下方案实现：根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，电阻RC上的电压VRC 又反映了IC的变化，对VRC取样加入后级进行分档比较。
电子技术课程设计---导体三极管β值测量仪
电子技术课程设计---导体三极管β值测量仪一，课题名称导体三极管β值测量仪二，内容摘要能自动测量三极管直流放大系数值范围,将变化的β值转化为与之成正比变化的电压或电流量,再取样进行比较、分档。
此转换过程可由以下方案实现:根据三极管电流的关系,当为固定值时,反映了的变化,电阻上的电压又反映了的变化,对取样加入后级进行分档比较。
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。
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。
这样就能自动测量三极管直流放大系数值范围。
三，设计内容及要求设计一个自动测量三极管直流放大系数β值范围的装置。
技术要求：1.对被测NPN型三极管值分三档；2.β值的范围分别为80～120及120～160，160～200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β值的档次；4.电路采用5V或正负5V电源供电。
四，比较和选定设计的系统方案，画出系统框图1.方案一（1）根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，所以我们可以将变化的β值转化为与之成正比变化的电流量；（2）电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，故得到了取样电压VRC；（3）将取样电压量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Uo，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；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。
2.方案二（1）根据电压Uo＝βIB R3 的关系，当IB为固定值时，Uo反映了β的变化，所以我们可以将变化的β值转化为与之成正比变化的电压量；（2）U o即为取样电压；（3）将取样电压量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Uo，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；（4）对比较器输出的高电平进行二进制编码；（5）经显示译码器译码；（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。
半导体三极管β值测量仪设计
半导体三极管β值测量仪设计半导体三极管β值测量仪设计与制作摘要：在电子产品设计、制作与维修中，经常需要测量三极管的放大系数β，而万用表自带的简易β测试装置准确性很差，为此本项目设计一个高精度β值测量仪。
关键词： 1．引言2．设计要求 2.1基本要求（1）被测三极管为NPN型，β值范围为β<300。
（2）用三个数码管显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。
显示范围为0-199。
（3）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”。
（4）β值超过测量范围时声光报警。
（5）电源采用5V或±5V供电。
2.2扩充要求（1）可以测量任意极性（NPN、PNP）的三极管。
（2）三极管内部断路或短路时能发出警报声，要与β值超过测量范围时的报警声区别开来。
2.3设计提示将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量，如电压，根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，对VRC进行伏频转换，转换后的频率f就反映了β值的大小，然后再用计数器对f的信号进行一定时间的计数，最后通过计数器的保持输出经译码电路就可以显示β值。
系统方框如下图2-1所示。
图2-13．电路设计与器件选择3.1方案比较 3.1.1方案一如下图3-1所示。
图3-1 方案一如图3-1，T1、T2、R1、R3构成微电流源电路，R2是被测管T3的基极电流取样电阻，R4是集电极电流取样电阻。
由运放构成的差动放大电路，实现电压取样及隔离放大作用。
根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC随着β的变化而变化，电阻RC上的电压VRC正好反映了IC的变化，所以，我们对VRC取样加入后级，进行分档比较。
从而实现目的。
该电路用微电流源为基极取样电阻提供稳恒的电流，这样便于测量β值。
3.1.2方案二电路如下图3-2所示.图3-2 方案二如图3-2所示，T1是被测三极管，其基极电流可由R1、RW限定，运算放大器的输出：VR2＝βIB R23.1.3 各方案分析比较两个方案得原理都是要将变化得β值转化为与之成正比变化的电压或电流量，再取样进行比较、分档。
(完整版)三极管参数测试仪
简易半导体三极管参数测试仪
一、 任务
设计并制作一个小功率半导体三极管参数测试仪
二、 要求
1、基本要求
（1） 在V V A I CE B 10,10≈≈μ 条件下，能测出三极管的直流电流放大系
数β，并用数字显示。
测量范围50~300；测量误差的绝对值小于1100
5+N ，其中N 是直流放大倍数β的显示数值。
（2） 当B I 由10μA 变化到20μA ，CE V 保持不变，能测出三极管的交流
放大系数β，并用数字显示。
测量误差要求同（1）。
（3） 在V V CE 10=的条件下，测量三极管的集电极—发射极反向饱和电流 CEO I ，用数字显示，测量范围0.1μA~100μA ，测量误差≤10%。
（4）测量三极管的集电极—发射极间的反向击穿电压CEO BR V )(，并用数字显
示；测试条件mA I C 1=，测量范围20V~60V ，测量误差≤5%。
（5） 具有三极管管脚插错、损坏指示报警功能。
2、发挥部分
（1） 在V V CE 10=条件下，显示出三极管共射极接法输入特性曲线。
（2） 在0≈B I ，10μA ，20μA ，30μA ，=CE V 0~12V 条件下，显示出三
极管共射极接法输出特性曲线。
（3） 其他。
三、评分标准。
半导体三极管参数测量仪设计报告
电子设计报告半导体三极管参数测量仪设计小组成员院系名称专业名称班级二○一四年 7 月 30 日半导体三极管参数测量仪设计内容提要：本次设计的是一个基于TMS320F28335(DSP核心处理芯片)的半导体三极管参数测量仪。
系统以TMS320F28335为核心控制芯片，该系统拥有三极管管脚插错，损坏指示报警的功能，同时能够较准确的测量小功率晶体管的交流和直流放大倍数，可以在液晶上描出半导体三极管在共射极接法时的输入和输出特性曲线。
在系统的设计中，共设计了控制电路、测试电路以及显示电路三大模块。
通过DSP控制DAC0832进行DA转换，再通过后续电路实现数控直流电压源和电流源的设计以对晶体管的集电极和基极提供适当的控制电压和控制电流；然后分别通过DSP控制A/D转换器分别对基极电压、基极电流、集电极电压、集电极电流进行采样处理，再将采样得到的数据通过DSP中的程序处理后通过液晶显示三极管的各项参数和描出输入输出特性曲线，具有较大的实际意义。
关键词：TMS320F28335 三极管控制电路特性曲线 A/D转换目录1 引言 (2)2 系统设计方案及工作原理 (2)2.1总体方案设计与论证 (2)2.2系统工作原理 (2)2.2.1系统总体框图 (2)2.2.2晶体管类型判断原理 (3)2.2.3输入输出特性曲线 (3)2.2.4放大倍数的计算 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1取样电路设计 (4)3.1.1集电极取样电路设计 (5)3.1.2基极取样电路 (6)3.2控制电路设计 (7)3.2.1恒流源设计 (7)3.2.2数控直流电压源设计 (8)3.3切换电路设计 (8)3.4基准电压源电路设计 (8)3.5D/A转换电路设计 (9)4软件设计 (9)5 系统调试及数据分析 (10)5.1测试仪器 (10)5.2系统调试 (10)5.2.1控制电路调试 (10)5.2.2测试电路调试 (10)5.3误差分析 (11)6参考文献 (11)1 引言在现代的电子线路的设计中，三极管的应用十分广泛，在三极管的应用中，我们又经常需要了解三极管的各项特性参数。
模电 课程设计 设计一个半导体β值的测量仪 能判别BJT的类型(NPN和PNP②显示β数值可对β值分档：有相应指
西南科技大学信息工程学院电子技术与创新实践基地《电子创新实践》课程设计报告设计题目：半导体β值的测量仪专业班级：自动化姓名：学号：指导教师：设计期限：2010-6-08~2010-6-23成绩：批阅教师：一、设计任务设计一个半导体β值的测量仪二、设计要求①能判别BJT的类型（NPN和PNP）；②显示β数值；③可对β值分档：有相应指示。
三、设计内容1.设计思想本实验的总体思想是将放大倍数β值的测量转换为对半导体电压的测量。
本实验的目的是设计一个半导体β值的测量仪，根据设计要求，此设计方法必须能判别BJT的类型，首先我们的思路是根据PNP和NPN电流的流向不同利用发光二极管设计一个简单的半导体类型检验电路，但是考虑到发光二极管的发光电压电流太局限，因此采用数据比较器的方法来判断；再次，为了能用数码管显示晶体管β的值必须用到把连续的模拟电压信号转换为间断的数字信号。
因此我们用F/V伏频转换电路，将电压信号转换为频率信号，用计数电路对频率进行计数，并且用控制计时电路555组成的单脉冲电路对电路进行计时，这样就用数码管对β的值进行了显示。
通过对电压的的采取，进行对β进行分档，并且用发光二极管发光的个数进行显示β的档位。
2.系统方案或者电路结构框图模块介绍1恒定电流源根据三极管Ic=βIb,当Ib为固定值时，Ic反映了β的变化，电阻R上的V反映了Ic的变化，对V进行分档比较以及后面使得输出频率不变，，必须保证Ib 不变，才能使V稳定不变，最后，V和F不变。
由于理想的恒电流源是不存在的，但是，由BJT构成的电流源的值近似恒定，因此用微电流源提供恒电流。
微电流源电路图为：2、PNP、NPN的检测电路开始的时候，我们想到的检测办法是根据发光二极管正向导通发光的原理将发光二极管接在被测三极管的发射极上，根据发光二极管是否发光来判别是PNP还是NPN。
首先，将双置开关打向发光二极管，若发光二极管亮，则为NPN，不亮则为PNP。
半导体三极管β值测量仪设计
景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
姓名XX班级08机设1班指导老师江老师
设计课题：半导体三极管β值测量仪设计
设计任务与要求
查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：
其中：A、B、C、D为数据输入端， 、 、LE为控制端。a～g为输出端，其输出电平可直接驱动共阴数码管进行0～9的显示。
CD4511真值表：
根据CD4511的真值表，要使译码电路正常工作，LE接低电平， 、 接高电平，D端悬空，C、B、A、分别接编码器的三个输出端Q2、Q1、Q0。而八个输出端则接共阴数码管的输入端。
1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；
2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；
3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；
4、对整体电路原理进行完整功能描述；
3、电压比较电路
其中的运算放大器采用集成电路LM324。它是由四个相同的运算放大器构成的，其封装及内部结构如下所示：
基准电压：由于题目要求将 值的档次分为50～80、80～120及120～180，对应的分档编号分别是1、2、3，则需要多个不同的基准电压，基准电压是采用一个串联的电阻网络对一个固定的电压进行分压得到的。
5、列出标准的元件清单；
设计步骤
1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；
2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；
3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；
简易半导体三极管测试仪
简易半导体三极管测试仪1引言晶体管测试仪应用广泛，功能因测试参数不同而不同，有的可以测试晶体管的放大系数、反向击穿电压、反向饱和电流、晶体管的输入输出特性曲线、延迟时间、晶体管开启时间、存贮时间等多种参数，有的只是测试晶体管的好坏，也有的数字万用表可以测晶体管的直流放大系数。
第一种测试仪功能强大、操作简单、测试时间短、精确度高，但体积较大、价格较昂贵，不适合个人使用；后两种测试仪价格相对便宜、体积小，但功能单一、精确度不高。
晶体管测试仪体积趋于小型化，便于携带；功能趋于全面，测试范围广；测试精度高。
但是这样的产品会增加相应的成本，如何降低成本并且测试指定的项目成为今后晶体管测试仪发展的趋势。
学校实验室一般用万用表测量晶体管的放大系数，但是万用表只能测量晶体管的直流放大系数，在近似分析中一般认为晶体管的直流放大系数和交流放大系数近似相等，但有的电路中会要求晶体管的交流放大系数在一定的范围内，这时候就要测量晶体管的交流放大系数和输出特性曲线，但是学校实验室中没有仪器可以测试晶体管的交流放大系数和晶体管的输出特性曲线，专业的测试仪器过于昂贵。
这就需要设计一个适合学校实验室使用的简易半导体晶体管测试仪，使它具有测量晶体管的直流放大系数、交流放大系数和输出特性曲线的功能。
2 任务分析及方案确定2.1 设计要求1、基本要求（1）在V V A I CE B 10,10≈≈μ条件下，能测出三极管的直流电流放大系数β，并用数字显示。
测量范围50~300；测量误差的绝对值小于11005+N ，其中N 是直流放大倍数β的显示数值。
（2）当B I 由10μA 变化到20μA ，CE V 保持不变，能测出三极管的交流放大系数β，并用数字显示。
测量误差要求同（1）。
（3）在V V CE10=的条件下，测量三极管的集电极—发射极反向饱和电流CEO I ，用数字显示，测量范围0.1μA~100μA ，测量误差≤10%。
（4）测量三极管的集电极—发射极间的反向击穿电压，并用数字显示；测试条件，测量范围20V ~60V ，测量误差≤5%。
(完整版)三极管参数测试仪
简易半导体三极管参数测试仪
一、 任务
设计并制作一个小功率半导体三极管参数测试仪
二、 要求
1、基本要求
（1） 在V V A I CE B 10,10≈≈μ 条件下，能测出三极管的直流电流放大系
数β，并用数字显示。
测量范围50~300；测量误差的绝对值小于1100
5+N ，其中N 是直流放大倍数β的显示数值。
（2） 当B I 由10μA 变化到20μA ，CE V 保持不变，能测出三极管的交流
放大系数β，并用数字显示。
测量误差要求同（1）。
（3） 在V V CE 10=的条件下，测量三极管的集电极—发射极反向饱和电流 CEO I ，用数字显示，测量范围0.1μA~100μA ，测量误差≤10%。
（4）测量三极管的集电极—发射极间的反向击穿电压CEO BR V )(，并用数字显
示；测试条件mA I C 1=，测量范围20V~60V ，测量误差≤5%。
（5） 具有三极管管脚插错、损坏指示报警功能。
2、发挥部分
（1） 在V V CE 10=条件下，显示出三极管共射极接法输入特性曲线。
（2） 在0≈B I ，10μA ，20μA ，30μA ，=CE V 0~12V 条件下，显示出三
极管共射极接法输出特性曲线。
（3） 其他。
三、评分标准。
半导体三极管β值数字显示测试电路
半导体三极管β值数字显示测试电路班级：电子 1035班姓名：赵海华学号： 10312609时间：1月1～12日指导教师：尹晓琦2007 年 1 月 10日半导体三极管β值数字显示测试电路一、目的要求学生能在课程设计中熟练掌握使用模拟和数字集成电路芯片设计测试电路，提高学生发现问题和解决问题的能力。
二、设计要求及技术指标（1）可测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β（设 <200）。
（2）在测量过程中不需要进行手动调节，便可自动满足上述测试条件。
（3）用两只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。
发光二极管用来表示最高位，它的亮状态和暗状态分别代表1和0，而两只数码管分别用来显示个位和十位，即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。
（4）测量电路设有被测三极管的三个插孔，分别标上e、b、c，当三极管的发射极、基极和集电极分别插入e、b、c插孔时，开启电源后，数字显示器自动显示出被测三极管的值。
响应时间不超过2s。
（5）在温度不变的条件下（20°C），本测量电路的误差之绝对值不超过5N/100+1。
这里的N是数字显示器的读数。
（6）数字显示器所显示的读数应清晰，并注意避免出现"叠加现象"。
三、要求完成的任务（1）计算参数，安装、调试所设计电路；（2）画出完整电路图，写出设计总结报告。
四、基础知识准备（1）三极管的工作原理三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC 会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。
IC 的变化量与IB 变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。
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【毕业设计】半导体三极管β值测量仪2012课程设计论文题目：半导体三极管β值测量仪年级专业：学号：姓名：________________ ____________ ____________摘要本设计以集成运放LM324为核心器件并加以555定时器、编码、译码等器件搭接而成。
在基本部分，首先自制微电流源产生恒定电流，作为待测三极管的基极电流，根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，集电极电阻上的电压又反映了IC，用差分电路从待测三极管的集电极采集电压，即将变化的β值转化为与之成正比变化的电压量，再进行电压比较、分档，将连续变化的模拟量转化成高低电平0和1，再用CD4532编码、CD4511译码，显示部分采用共阴七段数码显示管。
在发挥部分，设计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内通过的脉冲个数即为被测三极管的β值；计数时间控制信号是基于555定时器设计而成的多谐振荡器产生；74LS90构成十进制计加法计数器，用于计数脉冲的个数，计数时间结束时将计数值送74LS194锁存，并在计数时间信号的控制下将锁存数值送至CD4511译码，最后由共阴七段数码显示管显示计数值。
纵观整体，本设计集所学电子技术大部分知识，其中前半部分的微电流源、采样电路、电压比较电路以及压控振荡电路均属于模拟部分，而后半部分的编码、译码、定时及显示部分则属于数电部分。
设计完成后首先在计算机上用multisim仿真优化设计方案，仿真正确后在面包板身上安装、调试。
关键词：三极管β值、微电流源、压控振荡器目录- 1 -一、设计任务----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-二、设计要求----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-三、电路设计----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-3.1 设计思路----------------------------------------------------------------------------------------- -3-3.1.1 基础部分--------------------------------------------------------------------------------- -3-3.1.2 发挥部分--------------------------------------------------------------------------------- -6-3.2 参数计算及部分元器件说明------------------------------------------------------------------- -9-3.1.1 基础部分--------------------------------------------------------------------------------- -9-3.1.2 发挥部分------------------------------------------------------------------------------- -14-四、完整电路图------------------------------------------------------------------------------------------ -17-五、组装调试----------------------------------------------------------------------------------------------- -18-5.1 使用的主要仪器和仪表----------------------------------------------------------------------- -18-5.2 调试电路的方法和技巧----------------------------------------------------------------------- -18-5.3 测试的数据和波形并与计算结果比较分析----------------------------------------------- -18-5.4 调试中出现的故障、原因及排除方法------------------------------------------------------ -18-六、总结----------------------------------------------------------------------------------------------------- -19-七、系统元器件列表-------------------------------------------------------------------------------------- -19-八、收获、体会-------------------------------------------------------------------------------------------- -19-九、参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------- -20- - 2 -一、设计任务设计制作一个可自动测量NPN型硅三极管β值的显示测量仪。
二、设计要求1．基本部分（1）对被测三极管的β值分三档；（2）β值的范围分别为80～120及120～160，160～200；其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β值的档次；2．发挥部分（1）用三个数码管显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。
显示范围为0-199。
（2）响应时间不超过2秒，显示读数清晰，注意避免出现“叠加现象”。
（3）自制所需直流稳压电源。
（4）其它。
三、电路设计1、设计思路基本部分首先，基本部分分为电流源电路、采样电路、分压电路、比较器、编码电路、译码及显示电路六个模块组成。
设计框图如下：基本部分方案方框图- 3 -1）电流源电路方案一：镜像电流源。
采用镜像电流源作为微电流源电路部分，有一定的温度补偿作用。
方案二：比例电流源。
采用比例电流源作为微电流源电路部分。
方案三：威尔逊电流源。
采用威尔逊电流源作为微电流源电路部分。
方案一当Ic较小时，需要较大的R,集成电路难以集成较大的电阻，而方案二当β较小时，误差较大，而方案三可使Ic高度稳定，受基极电流影响较小，综上电流源部分选择方案三。
如下图：2）采样电路此模块由差分放大电路组成，把与三极管?值成比例的集电极电压取出来，再把电压采样放大，为下一级电压比较电路提供采样电压，同时起隔离作用，防止对前面的电路造成影响。
合理设定参数，使放大倍数为1，运放采用+5V单电源供电。
如下图：3）比较电路被测?值须分为三档（即?值分别为80～120、120～160及160～200，对应档的编号分别是1、2、3，同时规定?<80或空测时显示为0，?值超过200 - 4 -时显示为4）所以必须考虑到少于80和大于200的情况，于是比较电路需要把结果分成五个层次，故需要四个基准电压。
可用一个串联电阻网络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，基准电压不同基准值分别接入运放的反相输入端，取样电压同时加到具有不同基准电压的比较电路的同相输入端进行比较，对应某一采样电压V1，高于相应基准值的比较电路输出为高电平，低于基准值的比较器输出为低电平。
如下图：4）编码电路该电路将电压比较电路的比较结果（高低电平）进行二进制编码，使之转化成二进制数。
该编码功能主要由集成芯片8位优先编码器CD4532完成。
如下图：5）译码电路该电路把编码电路编成的二进制数译码成十进制数，以便于人机交流（即要显示的数为人类易懂的十进制数1、2、3）和数码管显示。
该电路功能主要由集成芯片芯片CD4511完成。
如下图：- 5 -6）显示电路该电路功能是用共阴七段数码管显示被测量的NPN型三极管?值的档次，注意接保护电阻，防止因电流过大而烧坏数码管。
如下图：发挥部分此部分的输入信号来自基本部分中采样电路的输出电压，包括压控振荡器、定时控制电路、计数器、锁存器、译码及显示电路六个模块。
- 6 -1）压控振荡器压控振荡电路分电荷平衡式和复位式两种，本设计采用复位式结构，实现将电压转化成频率，电路图如下所示：如上图所示，集成运放U7A、C1、R17、R18等组成积分电路，U8B、R22、R23得组成滞回比较器，VCC通过分压为滞回比较器提供参考电压，通过计算合理设定参数从而实现了将与?值成比例的电压转化成与?值成比例的频率，以便为设定定时时间提供依据。
2）定时控制电路此电路基于555定时器与电阻、电容组成的多谐振荡器作为定时控制电路，根据?值与频率的比例关系合理设定R、C的值，使在有效定时时间内通过的脉冲数等于待测三极管的?值，电路原理图如下：uC?1?(RA?RB)C?2?RBC2VCC31VCC3OuoO12多谐振荡器的电路图多谐振荡器的输出波形图- 7 -3）计数电路该部分由二——五——十进制计数器74LS90构成，首先将芯片连成十进制（即将74LS90的1号引脚clk1与12号引脚Q0相连），为精确显示计数共需用三片，分别显示各位、十位和百位，低位计数器的11号引脚Q3作为进位信号接到高位计数器的时钟信号端（即高位的14号引脚clk0）。
部分电路图如下：计数器电路图4）锁存电路用3个74LS194构成三位锁存器分别对计数器个位、十位和百位上的数进行锁存，在定时控制控制信号的作用下定时结束时将锁存的数值送至译码器，一驱动数码管显示。
部分电路图如下：VCC锁存器电路图- 8 -5）译码、显示电路该部分由3片译码器CD4511和3个共阴七段数码显示管组成，其连接方式与基本部分中的译码、显示电路相同，功能是将计数值转化成十进制并通过数码管显示出来。