半导体三极管β值测量仪-课程设计
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。
三极管β值测量
电路与电子技术课程设计三极管β值数显式测量电路设计学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：二〇一一年五月十八日目录前言 (2)1设计任务及要求 (2)1.1基本功能实现 (2)1.2扩展功能与创新 (2)1.3添加部分 (3)2方案设计与论证 (3)2.1测量方案的选择 (3)2.2芯片的选择 (3)2.3显示器件的选择 (4)2.4B I 数值的固定 (4)2.5判断管型、及好坏电路的选择 (4)3主要电路原理及相关分析计算 (6)3.1显示及主芯片电路 (6)3.2测量部分电路 (7)3.3判断管型、及好坏部分电路 (7)4总体框图 (8)5测试方法与数据 (9)5.1测试仪器 (9)5.2测试结果 (9)6误差分析 (9)[参 考 文 献] ........................................................................................... 错误!未定义书签。
三极管β值数显式测量电路设计前言：三极管系数是电子电路设计中的一组基本参数，对其测量方法有很多种，测试仪器也有很多种。
然而就目前通用的测量仪器，存在读数不直观和误差大等缺点。
操作者首先需要区分三极管是NPN 型还是PNP 型，然后判断它管脚的基极，集电极和发射极，再开始测量，操作起来比较繁琐。
本课题要求制作的三极管β值数显式测量电路用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值，读数直观，误差较小。
1设计任务及要求1.1基本功能实现1．可测量NPN 硅三极管的直流电流放大系数β值（设β<200）。
测试条件如下： 1)B I =10μA ，允许误差为2%±。
2)CE 14V V 16V ≤≤，且对不同β值的三极管，CE V 的值基本不变。
2.该测量电路制作好后，在测试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3只LED 数码管组成数字显示器。
三极管β值数显式测量电路设计.
××××大学课程设计2010年 7 月 11 日××××课程设计任务书课程电子技术课程设计题目三极管β值数显式测量电路设计专业自动化姓名学号主要内容：根据设计要求，运用所学的电子技术及电路基础等知识，自行设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值，从而读数直观，误差较小。
基本要求：1可测NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β小于200），测试条件如下：（1） Ig=10μΑ,误差为±2%（2）V CE为14到16V，且对于不同β值的三极管，V CE的值基本不变。
2用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。
发光二极管显示最高位，它的亮状态和暗状态代表“1”和“0”，两只数码管显示拾位个位，即可显示0到199的正整数。
3在温度不变（20℃）时，本测量电路误差的绝对值不超过“0.05*数字显示器读数+1”。
4数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠主要参考资料：[1]童诗白.模拟电子技术基础 [M].北京：高等教育出版社，2006.[2]张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995.[3]电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书[M].北京：科学出版社.1988.[4]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[5]李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例.电子工业出版社，2000..完成期限2010.7.5-7.11指导教师专业负责人2010年 7 月 4日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1任务分析 (1)2.2设计思路 (1)2.3系统概述 (1)3 电路总原理框图设计 (2)4 单元电路设计 (3)4.1转换电路 (3)4.2优频转换电路 (4)4.3控制计时电路 (5)4.4计数电路 (5)4.5译码与显示电路 (6)5 单元电路的级联设计 (7)6 设计总结 (7)参考文献 (8)附录 (1)1 任务和要求(1)任务：设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值。
半导体三极管β值及范围测量仪设计报告
半导体三极管β值及范围测量仪设计报告方案设计优点：成本低，不需要人工接电路，通过MULTSM,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，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multsm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范围，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MULTSM 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。
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。
课题二--三极管β值范围侧量仪
课题二 三极管β值范围侧量仪一﹑设计题目及要求题目：三极管β值范围的侧量仪要求：设计制作一个测量三极管直流放大系数β值范围的侧量仪装置。
1、对被测NPN （PNP ）型三极管值分三档；2、β值的范围分别为50～80及80～120，120～180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180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。
二﹑设计方案及组成框图经过小组的讨论，研究，查阅，我们针对题目要求设计方案如下：三极管β值的测量分档电路可以由β-V 转换电路.编码电路.译码电路.显示电路组成。
大致工作原理是首先由工作在线性区的三极管产生一个合适的偏置电流Ic ，然后经电流-电压集成运放电路将电流Ic 转换成将要与电压比较器进行比较的基准电压，比较侯转换成相应的二进制码，经8线-3线优先编码器74LS148编码后再经驱动芯片7447驱动输出，显示到数码管上产生相应的数值。
则根据以上构思，得到系统方框图如下：β-V 转换电路↓如图所示，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。
三﹑各部分具体设计及原理分析1﹑β-V转换电路β-V转换电路如图如上图所示，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，对V RC取样加入后级进行分档比较。
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。
三极管β值自动测量分选仪
实用文档模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：三极管β值自动测量分选仪院（系）：电子与信息工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间： 2014.6.30-2014.7.11课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：电子信息工程注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要随着现代科技的迅速发展，三极管被广泛应用在各种领域，使大规模使用集成电路成为可能。
然而，三极管在使用过程中必须要知道器β值，所以三极管β值自动测量分选仪越来越多的被运用。
本仪器可以快速的测量三极管的β值,这样三极管就可以在实际中得到广泛的应用。
本设计由直流电压源电路，电压比较电路，二极管显示电路组成。
将三极管电流放大倍数β值的大小通过电压来表示,将输出电压输入电压比较电路,与基准电压相比较,若对应某一电压,电压会驱动发光二极管通过显示不同颜色的光来表示出相应的挡位，从而达到分选三极管β值的功能。
本设计对各个部分电路进行了整理,对重要元器件的参数进行了计算，然后用EWB仿真软件进行了仿真，仿真显示能达到技术指标的相应要求。
关键词：三极管；比较电路；自动分选仪；β值目录第1章三极管β值自动测量分选仪设计方案论证 (1)1.1三极管β值自动测量分选仪的应用意义 (1)1.2三极管β值自动测量分选仪的设计要求及技术指标 (1)1.3设计方案论证 (2)1.4总体设计方案框图及分析 (2)第2章三极管β值自动测量分选仪各单元电路设计 (3)2.1直流稳压电源电路设计 (3)2.2被测三极管电路设计 (4)2.3电压比较器电路设计 (4)2.4二极管显示电路设计 (5)第3章三极管β值自动测量分选仪整体电路设计 (6)3.1整体电路图及工作原理 (6)3.2电路参数计算 (7)3.3仿真的性能分析 (8)第4章设计总结 (9)参考文献 (10)附录Ⅰ元器件清单 (11)第1章三极管β值自动测量分选仪设计方案论证1.1三极管β值自动测量分选仪的应用意义在现代电子电路工业中，由于三极管的广泛应用，使大规模使用集成电路成为可能。
电子技术课程设计β值测量仪
电子技术课程设计——半导体三极管β值测量仪齐齐哈尔大学通信与电子工程学院通信xxx xxx指导教师：XXX2010年6月23日半导体三极管β值测量仪的设计一、选题依据在现代电子技术中，半导体电子元器件被广泛应用。
而半导体三极管通常被用在各种放大电路当中。
因而半导体三极管的放大倍数，即β值则成为一个经常使用的参数。
在学生实验以及各种电路设计过程当中如果我们能像测量电压、电流、电阻一样用仪器测三极管的β值，那么这将会为我们的实验和设计带来极大地便利。
因此，设计一个三极管β值测量仪则具有很大的实用价值和必要。
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 R C又反映了I C的变化）。
二、设计要求及技术指标1.设计要求：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。
2.技术指标：(1)、对被测NPN型三极管β值分三档；(2)、β值的范围分别为50～80、80～120及120～180，对应的分档编号分别是1、2、3；(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。
三、电路结构及其工作原理1.电路的结构框图：图1 三极管β值测量仪框图2.电路的原理图： 1).三极管β值测量仪整体机电路图：图2 三极管β值测量仪电路原理图2.) 根据设计方案的方框图进行模块化设计： 1、转换电路其中包括 微电流源（提供恒定电流）和 差动放大电路（电压取样及隔离放大作用）。
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，对V RC 取样加入后级进行分档比较。
为了取得固定I B ，采用微电流源电路提供恒定电流。
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。
【毕业设计】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【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。
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；
半导体三极管β值测量仪课程设计Word
目录第一部分设计任务1.1 设计题目及要求 (4)1.2 备选方案设计与比较 (4)1.2.1 方案一 (4)1.2.2 方案二 (5)1.2.4 各方案分析比较 (5)第二部分设计方案2.1 总体设计方案说明 (8)2.2 模块结构与方框图 (8)第三部分电路设计与器件选择3.1 转换电路 (9)3.1.1 模块电路及参数计算 (9)3.1.2 工作原理和功能说明 (10)3.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (10)3.2 基准电压产生电压比较电路 (10)3.2.1 模块电路及参数计算 (10)3.2.2 工作原理和功能说明 (11)3.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (11)3.3 编码电路 (12)3.3.1 模块电路及参数计算 (12)3.3.2 工作原理和功能说明 (13)3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (13)3.4 译码及显示电路 (14)3.4.1 模块电路及参数计算 (14)3.4.2 工作原理和功能说明 (14)3.4.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (14)第四部分整机电路4.1 整机电路图（非仿真图） (17)4.2 元件清单 (18)第五部分电路仿真5.1 仿真软件简介 (19)5.2 仿真电路图 (19)5.3 仿真结果（附图） (19)第六部分安装调试与性能测量6.1 电路安装 (22)（推荐附整机数码照片）6.2 电路调试 (22)6.2.1 调试步骤及测量数据 (22)6.2.2 故障分析及处理 (22)6.3 整机性能指标测量（附数据、波形等） (22)课程设计总结 (25)第一部分设计任务1.1设计任务和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；待测三极管为空时显示0，超过200显示4。
电子课程设计报告--半导体三极管β值范围测量仪设计实验
电子课程设计报告学校名称：青岛大学学院名称：2010级自动化工程学院专业班级：学号：姓名：一、设计任务二、设计要求三、电路设计3.1 设计思路3.2 参数计算及部分元器件说明四、完整电路图五、五、组装调试5.1 使用的主要仪器和仪表5.2 调试电路的方法和技巧5.3 测试的数据和波形并与计算结果比较分析5.4 调试中出现的故障、原因及排除方法六、总结七、七、系统元器件列表八、收获、体会九、九、参考文献半导体三极管β值范围测量仪设计实验一、课题名称: 半导体三极管β值及范围测量仪二、设计内容及要求:1、设计内容: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.2、设计要求: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；设计一个半导体三极管β值测量仪，将待测三极管按照共射的方式接入电路，给基极一个恒定的电流。
利用三极管将电流放大，再利用运放将放大的电流进行采样输出电压值，在经过比较电路分档，经过数码管显示β值档次。
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1）电流源电路采用威尔逊电流源作为微电流源电路部分。
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β值须分为三档（即β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β<80或空测时显示为0，β值超过200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。
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目录第一部分设计任务1.1 设计题目及要求 (4)1.2 备选方案设计与比较 (4)1.2.1 方案一 (4)1.2.2 方案二 (5)1.2.4 各方案分析比较 (5)第二部分设计方案2.1 总体设计方案说明 (8)2.2 模块结构与方框图 (8)第三部分电路设计与器件选择3.1 转换电路 (9)3.1.1 模块电路及参数计算 (9)3.1.2 工作原理和功能说明 (10)3.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (10)3.2 基准电压产生电压比较电路 (10)3.2.1 模块电路及参数计算 (10)3.2.2 工作原理和功能说明 (11)3.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (11)3.3 编码电路 (12)3.3.1 模块电路及参数计算 (12)3.3.2 工作原理和功能说明 (13)3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (13)3.4 译码及显示电路 (14)3.4.1 模块电路及参数计算 (14)3.4.2 工作原理和功能说明 (14)3.4.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (14)第四部分整机电路4.1 整机电路图（非仿真图） (17)4.2 元件清单 (18)第五部分电路仿真5.1 仿真软件简介 (19)5.2 仿真电路图 (19)5.3 仿真结果（附图） (19)第六部分安装调试与性能测量6.1 电路安装 (22)（推荐附整机数码照片）6.2 电路调试 (22)6.2.1 调试步骤及测量数据 (22)6.2.2 故障分析及处理 (22)6.3 整机性能指标测量（附数据、波形等） (22)课程设计总结 (25)第一部分设计任务1.1设计任务和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。
1.2、备选方案设计与比较1.2.1、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oU ，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。
1.2.2、方案二：（1）根据电压oU ＝βIB R3 的关系，当IB 为固定值时，o U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）oU 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oU ，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。
1.2.3、各方案分析比较1、根据方案一： （1）根据电压oU ＝βIB R3 的关系，当IB 为固定值时，oU 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）oU 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U，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；一定值o（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。
我们可得该方案转换过程的电路图：UoU＝β图中：T1是被测三极管，其基极电流可由R1、R2限定，运算放大器的输出oIB R3。
2、根据方案二：（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U，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；一定值o（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。
我们可得该方案转换过程的电路图：图中：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。
3、比较方案一与方案二：方案一与方案二比较，两者步骤（3）、（4）、（5）、（6）均相同，不同之处在于它们电路的转换过程部分。
由上面的两幅电路图可见，方案一电路的转换过程部分结构较简单，所需元器件也较少。
但是，方案一中，当β变化时，即被测三极管U不仅随着β变化而变化，也与变换，三极管不同，内阻不同，导致IB不稳定，故oIB变化有关。
所以该方案测量结果不准确，该方案不足采纳。
因此，本次课程设计我采用了方案二。
第二部分设计方案2.1、总体设计方案说明：（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，U，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出对应某一定值o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。
2.2、模块结构与方框图第三部分 电路设计与器件选择3.1、转换电路：3.1.1模块电路及参数计算：依题意有：〈1〉.T 1与T 2性能匹配，皆为PNP 三极管〈2〉.T3的基级电流的选择应在30μA ～40 μA 之间为宜,因为： 此时β值较大，因此，取输出电流Io ＝30uA 〈3〉.因为R1的电流约为1mA 左右,则，由已知 v V cc 5 VBE1=0.7V 得： R1=4.3K 〈4〉.再由：30ln I I R V I RT =由：VT=26mV Io ＝30uA 得 R3=3.0K〈5〉.R2是基极取样电阻，由于基极电流Io ＝30uA ，所以为了便于测量，R2应取大一点，这里取R2=20K〈6〉.R4是集电极取样电阻，考虑到VR4〈 5-0.7=4.3V ，VR4=Io*β*R4β的范围为0—180，即R4〈800，为了便于计算，这里取R4=510（计算时可约为500）〈7〉. 为了使差动放大电路起到隔离放大的作用， R5—R8应尽量取大一点，这里取R5=R6=R7=R8=30K 。
<8>此时电压输出电压为即为R4两端的电压。
综合上述转换电路的电阻值为：R1=4.3K Ω R2=20K Ω R3=3.0K Ω R4=510Ω R5=R6=R7=R8=30K Ω3.1.2、工作原理和功能说明：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。
3.1.3、器件说明：3.2、基准电压产生电压比较电路7726(1)()26Vcc o P i i i R RV V V v Vcc v R R =++-=⨯-=-3.2.1、模块电路及参数计算Vi因为V0＝βIB R4 ，IB =30uA, R4 =500Ω所以β＝80，Vi＝1.2Vβ＝120，Vi＝1.8Vβ＝160，Vi＝2.4Vβ＝200，Vi＝3V根据串联电路的计算可得：R13:R12:R11:R10:R9=1.2:0.6:0.6:0.6:2;=6:3:3:3:10故取R13＝6KΩR12＝R11= R10=3KΩR9＝56KΩ3.2.2、工作原理和功能说明：由于被测量的物理量要分三档（即β值分别为50～80、80～120及120～180，对应的分档编号分别是1、2、3）所以还要考虑到少于50，和大于180的状况，于是比较电路需要把结果分成五个层次。
需要四个基准电压，于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U，相应的一个比较电路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输出为高电平，其余比较器输出为低电平。
3.2.3、器件说明：用到芯片：LM3242、6、9、13为反相输入，3、5、10、12为同相输入，1、7、8、14为输出，4接＋5V，11接-5V。
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图（10）所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，如图（11）所示。
除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V o”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端V o的信端的相同。
3.3、编码电路：3.3.1、模块电路及参数计算：编码电路电路图为：O0～O2为输出，I0～I7为输入A1 A2 A3 A4＝0000电平时，代表0A1 A2 A3 A4＝1000电平时，代表1A1 A2 A3 A4＝1100电平时，代表2A1 A2 A3 A4＝1110电平时，代表33.3.2、工作原理与功能说明：将电压比较电路的比较结果（高低电平）进行二进制编码。
该编码功能主要由集成芯片8位优先编码器CD4532完成。
3.3.3、器件说明：为了把测试结果显示出来必须对结果进行编码译码，这里我们采用集成芯片8位优先编码器CD4532，其引脚图如图（12）所示：其中：D0～D7为数据输入端，EI为控制端，Q0～Q2为输出端，VDD接电源VSS 接地端，Gs、Eo为功能扩展端。
CD4532真值表：3.4、译码及显示电路：3.4.1、模块电路及参数计算：3.4.2、工作原理和功能说明：先通过CD4511对编码电路输出的编码进行译码；而后通过驱动数码管将译码电路产生的代码转换为档次代号，并显示出来。
3.4.3、器件说明：设计方案中译码电路由芯片CD4511完成。
其引脚图如图（14）所示：图（14）CD4511引脚图其中：A、B、C、D为数据输入端，LT、BL、LE为控制端。