半导体三极管β值数字显示测试电路
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。
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。
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。
【实验】晶体管驱动电路实验报告
【关键字】实验晶体管驱动电路实验报告篇一：晶体管缩小电路实验报告电子电路综合设计实验实验三晶体管缩小倍数β检测电路的设计与实现实验报告信息与通信工程学院摘要：简易晶体管缩小倍数β检测电路由三极管类型判别电路，三极管缩小倍数档位判别电路，显示电路，报警电路和电源电路五部分构成。
三极管有电流缩小功能，当缩小后的电流大小不同时，三极管的集电极电压也不同。
一般三极管分为PNP和NPN两种类型。
三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管电流流向相反的特性，通过判断发光二极管亮灭判断三极管的类型是NPN型还是PNP型。
三极管缩小倍数β检测电路是用以判别三极管类型并予以检测缩小倍数β的检测电路。
其首先是利用三极管NPN和PNP电流流向相反判断三极管类型，在利用三极管的电流缩小功能，将β的测量转化为对三极管集电极或发射集电流的测量，再通过电阻转换为电压信号的测量，同时实现对档位的手动调节，并利用比较器的原理，实现档位的判断。
显示电路的功能是利用发光二极管将测量结果显示出来。
报警电路的功能是当所测三极管的β值超出测量范围时，能够进行报警提示。
电源电路的功能是为各模块电路提供直流电源。
关键字：类型判别，电流缩小，比较器，测量转换缩小倍数β，protel设计软件一、设计任务要求1.基本要求：设计简易晶体管缩小倍数β检测电路，该电路能够实现对三极管β值大小的初步判断。
1）电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型；2）电路能够将NPN型三极管缩小倍数β分为大于250、200~250、150~200、小于150共四个档位进行判断；3）用发光二极管来指示被测三极管的β值属于哪一个档位；4）在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小；5）当β超出250时能够光闪烁报警；2.提高要求：1）电路能够将PNP型三极管缩小倍数β分为大于250、200~250、150~200、小于150共四个档位进行判断，并且能够手动调节四个档位值的具体大小；2）NPN、PNP三极管β档位的判断可以通过手动或自动切换。
数字万用表使用方法
四、晶体三极管旳检测
在晶体三极管装入电路之前或检修家用电器时经常需要用简易旳措施 鉴别它旳好坏。下面简介用万用表测量晶体三极管旳几种措施。
1、判断晶体三极管旳管脚 三极管旳三个管脚旳作用是不同旳，工作时不能相互替代。用万用表 判断旳措施是：将万用表置于电阻R×1KΩ档，用万用表旳黑表笔接晶体 管旳某一管脚（假设它是基极），用红表笔分别接另外旳两个电极。假如 表针指示旳两个阻值都很小，那么黑表笔所接旳那一种脚便是NPN型管旳 基极；假如表针指示旳两个阻值都很大，那么黑表笔所接旳那一种脚便是 PNP型管旳基极。假如表针指示旳阻值一种很大，一种很小，那么黑表笔 所接旳管脚肯定不是三极管旳基极，要换另一种管脚再检测。
• 6.测量完毕，功能开关应置于交流电压最大 量程档。
使用措施
① 一般测量： 测量电阻、电压（直流、交流）和电流（直流、交流） 时，只需将量程转换开关打到相应位置，表笔插在相应 插孔中即可。 尤其提醒，假如误用数字万用表旳电流档 测量电压，很轻易将万用表烧坏。所以，在先测电流后， 再测电压时要格外小心，注意随即变化转盘和表笔旳位置。
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2、判断硅管和锗管 利用硅管PN结与锗管PN结正、反向电阻旳差别，能够判断不知型号 旳三极管是硅管还是锗管。用万用表旳R×1KΩ档，测发射极与基极间和 集电极与基极间旳正向电阻，硅管大约在3～10KΩ之间，锗管大约在500 ～1KΩ之间，上述极间旳反向电阻，硅管一般不小于500K，锗管一般不 小于1000KΩ左右。
旳管型、极性及好坏。
二、试验仪器和设备
1）万用表；2）二极管、三极管；
UT51型数字万用表
液晶显示屏 电源开关
功能开关旋钮
电阻电压测试 孔
电流测试插 孔
三极管测试插 孔
半导体三极管β值测量
2010课程设计论文题目：半导体三极管β值测量仪目录一、设计任务及要求； (3)二、内容摘要； (3)三、设计思路和方案； (4)3.1基本方案； (4)3.1.1基本方案思路及框图 (4)3.1.2 恒流源与被测三极管组成的放大电路； (4)3.1.3取样电路与比较器电路； (5)3.1.4编码电路； (6)3.1.5译码电路； (6)3.1.6显示电路； (6)3.2发挥部分； (6)3.2.1发挥部分思路及框图 (7)3.2.2压控振荡电路； (7)3.2.3定时控制电路； (7)3.2.4计数电路； (8)3.2.5译码显示电路................................................................ (9)显示电路四、相关参数计算； (9)4.1基本部分； (9)4.1.1微电流源； (9)4.1.2取样电路； (10)4.1.3分压比较电路； (11)4.1.4编码电路； (13)4.1.5译码及显示电路； (14)4.2发挥部分； (14)4.2.1定时控制电路； (14)4.3整体电路图； (15)五、组装调试； (16)5.1主要仪器和器材； (16)5.2器材清单； (16)5.3调试电路的方法和技巧； (16)5.4测试的数据和波形并与计算结果比较分析； (17)5.4.1基础部分 (17)5.4.2压控振荡器的仿真波形 (18)5.4.3定时控制器的输出仿真波形 (18)5.4.4电路整体分析 (18)5.5调试中出现的故障、原因及排除方法； (19)六、总结设计电路和方案的优缺点； (19)七、收获、体会； (20)八、参考文献、附件； (21)九、附录； (21)一、设计任务及要求任务：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。
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。
晶体三极管特性曲线测试仪设计
晶体三极管特性曲线测试仪设计摘要晶体管特性曲线测试仪广泛用于科研，实验教学和工业中，论文选题具有实际意义。
本文在学习和查阅相关文件的基础上，介绍了实现一个简易晶体管伏安特性曲线测试仪基本原理和实现方案。
在系统硬件设计中，以MCS-51单片机最小系统为核心，扩展了人机对话接口、A/D转换接口；采用555振荡器实现了方波和三角波的输出信号，利用计数器74161和DAC0832产生梯形波，通过比较器LM311构成识别晶体管类型的判断。
系统的软件设计是在Keil51的平台上，使用C语言与汇编语言混合编程编写了系统应用软件；包括主程序模块、显示模块、数据采集模块和数据处理模块。
关键词：晶体管图示仪；伏安特性；单片机Crystal three transistor characteristic cure tester ABSTRACT：Transistor curve tracers used in research, teaching and industrial experiments, the practical significance of topics. In this paper, learning and access to relevant documents, based on the realization of a simple transistor introduced voltammetric curve tracers basic theory and programs.In the system hardware design to MCS-51 microcomputer as the core, extending the man-machine dialogue interfaces, A / D conversion interface; Achieved by 555 square wave oscillator and triangle wave output signal, generated using counters 74161 and DAC0832 trapezoidal wave, Constitute recognition by the comparator LM311 transistor type judgments.The software design is the platform Keil51 using C language and assembly language programming prepared hybrid system application software; Including the main program module, display module, data acquisition module and data processing module KEY WORDS: Transistor Tracer , V olt-ampere characteristics, Single slice of machine目录第1章前言 (1)1.1 设计的背景及意义 (1)1.2 晶体管及晶体管特性曲线测试仪历史及研究现状 (1)第2章晶体管特性曲线测试仪的系统设计 (3)2.1 晶体三极管原理及工作状态分析 (3)2.2 系统整体框图设计 (4)2.3 各模块方案设计与选择 (5)2.3.1 555振荡器方波和阶梯波发生模块 (5)2.3.2 晶体管放大倍数的显示模块 (5)2.3.3 电源供电模块 (6)第3章系统的硬件设计 (7)3.1 MCS-51单片机最小系统 (7)3.2 电源电路的设计 (8)3.3 AD采样电路设计 (9)3.3.1 ADC0809的内部逻辑结构 (9)3.3.2 ADC0809引脚结构 (9)3.3.3 ADC0809应用说明 (10)3.3.4 A/D电路的设计原理 (11)3.4 波形电路的设计 (11)3.4.1阶梯波与三角波产生电路 (11)3.4.2 555振荡器的管脚功能 (12)3.5 显示电路设计 (13)第4章系统的软件设计 (17)4.1 系统的软件结构图 (17)4.2数据采集电路的软件设计 (17)4.3显示电路的软件设计 (19)第5章系统的调试与测试 (21)5.1调试和测试仪器 (21)5.2 系统的调试 (21)5.3测试结果与分析 (23)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (28)附录 (29)第1章前言1.1 设计的背景及意义晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
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。
二极管三极管测定
二极管三极管测定模拟万用表和数字万用表在测二极管、三极管和电容时的应用并比较。
模拟万用表（电流黑出红入）1) 测二极管正负极：用黑、红表笔分别接触二极管的两极，观察表头指针，若指针有较大偏转，则黑表笔接触极为正极，红表笔接触极为负极；若指针无偏转则相反。
2) 判断三极管的材料，e、b、c极并估计β值：首先判断基极并判断三极管类型是NPN型还是PNP型：试着将黑表笔接触三极管的一级，再分别用红表笔接触其他两级，当两次指针都有较大偏转时，可以判断黑表笔接触端为b极，该三极管为NPN型；将红表笔接触三极管的一级，分别用黑表笔接触其他两级，若两次指针都有较大偏转，则红表笔接触端为b 极，该三极管为PNP型。
以NPN为例，判断e、c两级：用红、黑表笔分别接触其余两级，用手分别接触黑表笔接触端和b极，当表头指针有偏转时黑表笔接触端为c极。
估计β值：可由测得的电阻值估测电流值，即可估测出相应的Ib和Ic值，β≈Ic/Ib3) 测电容的好坏：将两表笔分别接触电容的两级，若观察到指针偏转到一定角度又返回，则电容是好的，并可以由其偏转大小估测电容大小。
数字万用表：（红正黑负）1) 二极管：打到二极管的档上，用黑、红表笔接触两极，当发出声音时红表笔接触处为二极管的正极；2) 三极管：将三极管的管脚直接插到测三极管的孔处，若管脚接对，则可显示放大倍数；3) 测电容：将电容的两管脚插入相应的孔内可得到较精确的电容值。
晶体三极管电子电工资料20XX年-07-23 11:22:09 阅读84 评论0 字号：大中小订阅管特性频率的一半以下。
四、常用晶体三极管的外形识别①小功率晶体三极管外形电极识别:对于小功率晶体三极管来说,有金属外壳和塑料外壳封装两种,如图5-25 所示。
图5-25小功率晶体三极管电极识别②大功率晶体三极管外形电极识别:对于大功率晶体三极管,外形一般分为F型，G型两种,如图5-26(a) 所示。
F型管从外形上只能看到两个电极。
三极管β值数显式测量电路设计
R
＋5V
译码电路是74LS47芯片构成，输入BCD码，输入LED中，点亮数字。
七段译码器74LS47为低电平输出有效，后接共阳极数码管。
谢 谢
riordon@
由硬件设计条件：
————显示电路 1. 二只LED数码管、一只发光二极管
显示电路
2. E、B和C三个插孔 ——————————三极管接入口
电路设计部分：
1. LED数码管规则工作需要要采用译码电路，点亮数字。
2. 译码电路的输入必须正确的β值，输入端为电压信号 变化。
译码电路
电路设计部分
被测 三极管
三极管β值数显式测量电路设计
riordon@
任务： 测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（β<200)
电路参数要求：
1. ������������ = 10������������,允许误差为±2%。
2. 14������ ≤ ������������������ ≤ 16������，且对于不同β值的三极管,������������������ 的值 基本不变。
1. 运放器的反相输入端与集电极相连接，而且参数对发射极与集电极电压有要求，所三
极管的射极直接接到-15V的电源上。 2. 基极电路 ������������ = 10������������，发射极电压为-15V，所以取R1=1.5MΩ。 3. 电路中需要固定������������ ，且电压������������������ 保持不变，所以三极管中集电极，发射极没有电阻。
硬件设计要求：
1. 用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。 “0”，二只数码管分别用来显示拾位和个位，发光二 极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别代表 “1”和即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。 2. 测量电路应设有E、B和C三个插孔。当被测管插入插 孔后，打开电源，显示器应自动显示出被测三极管的β 值，响应时间不超过两秒钟。 3. 在温度不变（200C）的条件下，本测量电路的误差之 绝对值不超过5/100 ������+1这里的N是数字显示器的读数。 4. 数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠。
电子技术实验--半导体器件的测试实验
半导体器件的测试实验实验组号__ __学号姓名实验日期成绩____ ___指导教师签名一、实验目的学会用万用表测试二极管、三极管的性能好坏，管脚排列。
二、实验器材1.万用表1只（指针式）。
2.二极管、三极管若干。
三、注意事项：1.选择合适的量程，使万用表指针落在万用表刻度盘中间的位置为佳。
2.测试电阻前应先调零。
3.测量时不要同时用手接触元件的两个引脚。
4.测量完毕时应将万用表的转换开关转向off位置或交流最高电压档。
5.不能用万用表测试工作中的元件电阻！四、实验内容1.半导体二极管的测试◆半导体二极管的测试要点：用指针式万用表测二极管的正反向电阻，当测得阻值较小的情况下，黑笔所接的极是二极管的正极。
（1）整流二极管的测试将万用表置于R⨯100Ω或R⨯1kΩ电阻档并调零，测量二极管的正、反向电阻，判断其极性和性能好坏，把测量结果填入表1中。
（2将万用表置于R⨯10kΩ电阻档并调零，测量二极管的正、反向电阻，判断其极性和性能好坏，把测量结果填入表2中。
2.半导体三极管的测试◆半导体三极管的测试要点：将万用表置于R⨯100Ω或R⨯1kΩ电阻档并调零。
①首先判基极和管型•黑笔固定某一极，红笔分别测另两极，当测得两个阻值均较小时，黑笔所接的极是基极，所测的晶体管是NPN管。
•红笔固定某一极，黑笔分别测另两极，当测得两个阻值均较小时，红笔所接的极是基极，所测的晶体管是PNP管。
②其次判集电极和发射极•对于NPN管：用手捏住基极和假设的集电极（两极不能短接），黑笔接假设的集电极，红笔接假设的发射极，观察所测电阻的大小。
然后将刚才假设的集电极和发射极对调位置，再重测一次，当测得电阻值较小时，黑笔所接的是集电极，另一电级是发射极•对于PNP管：用手捏住基极和假设的集电极（两极不能短接），红笔接假设的集电极，黑笔接假设的发射极，观察所测电阻的大小。
然后将刚才假设的集电极和发射极对调位置，再重测一次，当测得电阻值较小时，红笔所接的是集电极，另一电级是发射极。
模电习题(含答案)
1. _非常纯净的单晶体结构的半导体_ 称本征半导体。
2. 杂质半导体分_N _型半导体和_P _型半导体，前者中多数载流子是_自由电子_，少数载流子是_空穴_，后者中多数载流子是_空穴_，少数载流子是_自由电子_。
3. 本征硅中若掺入5价元素的元素，则多数载流子应是_自由电子_，掺杂越多，则其数量一定越_多_，相反，少数载流子应是_空穴_，掺杂越多， 则其数量一定越_少_。
4. P 区侧应带_负电_，N 曲一侧应带_正电_。
空间电荷区内的电场称为_内电场_，其方向从_N 区_指向_P 区_。
5. 在PN 结两侧外加直流电压，正端与P 区相连，负端与N 区相连，这种接法称之为PN 结的_正向_偏置。
6. 半导体三极管的输入特性曲线与二极管的正向特性相似，而输出特性曲线可以划分为三个工作区域，它们是_截止_区、_饱和_区和_放大_区。
7. 温度变化对半导体三极管的参数有影响，当温度升高时，半导体三极管的β值_增大_，ICBO 值_增大_，UBE 值_减小_。
8. 半导体三极管能够放大信号，除了内部结构和工艺特点满足要求外，还必须具备的外部工作条件是_发射结正偏、集电结反偏_。
9. 工作在放大区的某晶体管，当IB 从20微安增大到40微安时，Ic 从2毫安变为4毫安，它的β值约为_100_。
10. 半导体三极管的三个极限参数是_CM I _、_CEO RB U )(_、_CM P _。
11. NPN 型硅三极管处于放大状态时，在三个电极电位中，其电位高低关系为_E B C U U U >>_；基极和发射极电位之差约等于_0.7V _ 。
12. 半导体三极管从结构上分可以分为_PNP _型和_NPN _型两大类，他们工作时有_自由电子_、_空穴_两种载流子参与导电。
13. 在用万用表测量二极管的过程中，如果测得二极管的正反向电阻都为0Ω，说明该二极管内部已_击穿_；如果所测得的正反向电阻都为无穷，说明该二极管已_断路损坏_。
三极管β值数显式测量电路设计
目录一、设计任务 (2)1.1 设计题目要求 (2)1.2 备选方案设计与比较 (2)二、设计方案 (4)2.1 总体设计方案说明 (4)2.2 模块结构与方案说明 (4)2.3 基本工作原理 (5)三、电路设计与器件选择 (6)3.1 功能模块一（转换电路）..............................................,. (6)3.2 功能模块二（伏频转换电路） (9)3.3 功能模块三（控制计时电路） (10)3.4 功能模块四（计数电路） (11)3.5 功能模块五（译码与显示电路） (12)四、元件清单 (15)五、安装调试与性能测量 (15)5.1 电路安装 (15)5.2 电路调试以及故障分析处理 (16)5.3 整机性能指标测量 (16)六、课程设计总结及心得 (17)七、参考文献 (18)一、设计任务1.1设计题目及要求半导体三极管β值测量仪（b）设计任务和要求设计一个可测量NPN型硅三极管的β值的显示测量电路（β<200）,要求：1、用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。
发光二极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别代表“1”和“0”，二只数码管分别用来显示个位、十位和百位，即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。
2、测量电路应设有E、B和C三个插孔。
当被测管插入插孔后，打开电源，显示器应自动显示出被测三极管的β值，响应时间不超过两秒钟。
3、电源采用5V或±5V供电。
4、数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠。
1.2 设计方案1.2.1 方案一图（1）方案一设计电路图如图（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I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C随着β的变化而变化，电阻R C上的电压V RC正好反映了I C的变化，所以，我们对V RC取样加入后级，进行分档比较。
模拟电子技术 例题
当ｖi>2.5V 时，Ｄ1 导通，假设此时Ｄ2 尚未导通，则 Ｖo=(2/3)．(Vi-2.5)+2.5V； 令ｖo=10V，则ｖi=13.75V，可见当ｖi>13.25V 时，Ｄ1、Ｄ2 均导通，此时 Ｖo=10V。传输特性曲线略。
例 3．试判断图中二极管是导通还是截止？并求出 AO 两端电压ＶA0。设二极管 为理想的。
8
解：(1）Vc2=Vcc/2=6V，调 R1 或 R3 可以满足。 (2)交越失真，可以增大 R2。 (3)由于 T1,T2 的静态功耗 ＰT1=ＰT2=βＩBＶCE=β(Ｖcc-2|Ｖ
BE|)/(Ｒ1+Ｒ3)-Ｖcc/2=1156mV>>ＰCM, 所以会烧坏功放管。 例 3.图为某收音机的输出电路 （１）说明电路的名称； （２）简述 C2、C3、R4、R5 的作用； （３）已知电路的最大输出功率 Pmax=6.25w, 计算对称功率管 T2、T3 的饱和压 降|Vces|。
例 4．两个稳压管的稳压值ＶZ1=5V，ＶZ2=7V，它们的正向导通压降均为 0.6V， 电路在以下二种接法时，输出电压Ｖo 为多少？若电路输入为正弦信号Ｖ I=20sinωt（V），画出图（a）输出电压的波形。
2
解：图（a）中 D1、D2 都承受反向偏压，所以输出电压Ｖo=ＶZ1+ＶZ2=5V+7V=12V 若输入正弦信号ＶI=20sinωt（V）：
答：（１）OTL 功率放大电路。
9
（２）C２、C３组成的自举电路，可增大输出幅度。C３使加到 T2、T3 管 的交流信号相等，有助于使输出波形正负对称。R４为 T２、T３提供偏置电压， 克服交越失真。R5 通过直流负反馈的方式为 T１提供偏置且稳定静态工作点。 调节 R５可使 K 点电位达到０.５Vcc。 （３）|Ｖቤተ መጻሕፍቲ ባይዱES|=2V
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。
半导体三极管β值及范围测量仪(DOC)
课程设计半导体三极管β值及范围测量仪学校：青岛大学学院：自动化工程学院专业：自动控制班级：09级3班姓名：****学号：***********日期：2011年10月2日目录一、课题名称 (3)二、设计内容及要求 (3)三、工作原理 (3)（1）设计思路 (3)（2）电流源电路 (4)（3）采样电路 (4)（4）比较电路 (5)（5）编码电路 (6)（6）译码电路 (8)（7）压控振荡电路 (9)（8）定时控制电路 (9)（9）计数电路 (10)（10）显示电路 (10)四、电路设计 (11)五、组装调试 (13)六、归纳总结 (13)七、所需器件 (14)八、心得体会 (15)九、参考文献 (15)一、课题名称半导体三极管β值及范围测量仪二、设计内容及要求任务：设计制作一个自动测量三极管直流放大系数β值范围及确定数值的装置一、基础部分：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值的档次二、发挥部分：用3个数码管显示β的值，分别表示个位、十位和百位三、工作原理（1）设计思路：1.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。
上述转换过程可由以根据三极管电流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。
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。
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。
（2）电流源电路微电流源电路原理图如上左图所示，在该图中有以下关系成立：其中：I b的选择应在30μA～40 μA之间为宜，因为：（1）β值与I c有关（2）小功率管的β值在I c＝2～3mA时较大，而在截止与饱和区较小，测量不准确。
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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。
），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。
三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大失真。
在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大：当基极电压UB升高时，IB变大，IC也变大，IC 在集电极电阻RC的压降也越大，所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，ΔUC=ΔUB。
（2）合理设置静态工作点由于BJT是非线性器件，为使放大电路在输入小信号时，BJT始终工作于线性区，合理地设置静态工作点（Q点）十分重要。
我们以如图a所示的无静态偏置电流共射电路为例来说明。
静态：将输入端短路，根据电路分析可知I B=0、I C=0、V CE=V CC，BJT处于截止状态。
动态：若v i峰值小于b-e间导通电压，则在信号的整个周期内BJT始终工作在截止状态，此时无输出信号；如v i的幅值足够大，BJT也只可能在信号正半周大于b-e间导通电压的时间间隔内导通，如图b所示。
由以上分析可知输出信号出现严重失真。
只有在信号的整个周期内BJT 始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。
因此，必须设置合适的静态工作点。
五、确立方案图(C)为β值数字显示测试电路的原理框图。
被测三极管通过β-U 转换电路把三极管的β转换成对应的电压，然后再通过压控振荡器把电压转换为频率，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。
1、 β/V 转换基本思路为：对被测晶体管输入一固定值的基极电流，则其集电极电流Ic=βIb ，然后将集电极电流转换为电压即可。
原理图如下：如图，计算如下：2、 比例调整电路比例调整电路的主要作用是将β/V 转换电路的输出电压作适当的调整，以期-V电流电压转换电路fbccf b c f R R V R I I R U ββ-=-=-=0得到一个合适的数值，便于译码显示出对应的β值。
常用的比例调整电路有：反相比例电路，同相比例电路，差动放大电路等。
在此介绍一下常用的反相比例电路，图1是反相比例运算原理图。
反相比例运算输出电压o u 和输入电压i u 的关系为：01f i R u u R =-图1 反相比例运算β/V 转换、比例调整电路：21342134001340212201R R V R R R R V R R V V R R V R R V R I R I V cc cc ccb c ββββ=-⋅-=-=-=-=-=如图计算：mA KI b 028.05107.015=-=如图，c I 经测量为：2.786mA ，再由86.98028.0786.2===b c I I β 3、 计数时间产生电路由555定时器构成的单稳态电路的组成和波形如图2所示。
当电源接通后，Vcc 通过电阻R 向电容C 充电，待电容上电压Vc 上升到2/3Vcc 时，RS 触发器置0，即输出Vo=0，同时电容C 通过三极管T 放电，RS 触发器输入变位1、1，输出保持不变。
当触发端②的外接输入信号电压Vi ＜1/3Vcc 时，RS 触发器置1,即输出Vo=1，同时，三极管T 截止。
电源Vcc 再次通过R 向C 充电。
输出电压维持高电平的时间取决于RC 的充电时间，待电容上电压Vc 上升到2/3Vcc 时，RS 触发器置0，即输出Vo=0，当t=t W 时，电容上的充电电压为；CC RC tCC C V e V v w 321=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=- 所以输出电压的脉宽 t W =RCln3≈1.1RC 一般R 取1k Ω～10M Ω，C ＞1000pF 。
值得注意的是：t 的重复周期必须大于t W ，才能保证每一个负脉冲起作用。
由上式可知，单稳态电路的暂态时间与VCC 无关。
因此用555定时器组成的单稳电路可以作为精密定时器。
图 2 单稳态电路的电路图和波形图4、压控振荡电路图3 压控方波振荡器图中的运放A1与电容及电阻构成积分电路。
A1的反相输入端电位与同相输入电位几乎相等，即C V R R R V V 434+==+- (1)式中Vc 是控制电压，它为正值。
将R3=R4代入上式，得C V V V 21==+- (2)运放A2与R6、R7构成滞回比较器。
当它的输出电压Vo2为低电平时，三极管截止。
此时积分电路中电容充电的电流是1R V V I C c --=(3) 将上式代入式，可得12R V I Cc =(4) 电容充电时，Vo1将逐渐下降。
当它下降到一定程度使Vo2变为高电平时，三极管饱和导通，它的集电极与发射极之间的压降很小，一般忽略不计，因此，电容放电的电流可由下式求出：2121R V R V V I I I C R R C----=-=' 将(2)式和R2=1/2R1代入上式，可得12R V I C--≈' (5)由上式和(4)式可知，电容放电电流与充电电流的大小基本相等，方向相反，而且它们的频率与控制电压的大小成正比。
5、计数译码显示电路计数译码显示在现代科学技术中应用非常广泛，它由计数器、译码器和显示器三部分组成，包含数字电子系统的组合逻辑电路和时序逻辑电路。
计数译器选用CC4518，译码器选用74LS47，显示选用七段显示数码管。
计数译码显示电路如图：NOR4NOR4六、主要元件介绍1、555集成定时器555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件。
外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等。
TTL集成定时器555定时器的外引线排列图和内部原理框图如图4、5所示。
它是由上、下两个电压比较器、三个5kΩ电阻、一个RS触发器、一个放电三极的同相输入端⑤接到由三个5 kΩ电阻组成管 T以及功率输出级组成。
比较器 C1的分压网络的2/3Vcc处，反相输入端⑥为阀值电压输入端。
比较器C的反相输入2端接到分压电阻网络的1/3Vcc处，同相输入端②为触发电压输入端，用来启动电路。
两个比较器的输出端控制RS触发器。
RS触发器设置有复位端R④，当复位端处干低电平时，输出③为低电平。
控制电压端⑤是比较器C1的基准电压端，通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值，即可改变比较器C1、C2的参考电压。
不用时可将它与地之间接一个O．01μF的电容，以防止干扰电压引入。
555的电源电压范围是+4.5～+18V，输出电流可达100～200mA，能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。
CMOS集成定时器CC7555的功能和TTL集成定时电路完全一样，但驱动能力小一些，内部结构也不同，555定时器的功能表见表1。
图 4 555电路引脚图图5 TTL电路555电路结构表1 555芯片功能表2、μA741运算放大器μA741是美制的一种通用型高性能运算放大器,在国外和我国引进的电气设备控制系统中应用极为广泛,我厂的电控系统中就使用了近3000多块。
它是一种八脚圆帽封装的线性电路,具有高增益、高输入阻抗、高共模电压范围,无锁位趋向,输出级设有,过载短路保护,不需要外部元件来作频率补偿,并有低功耗等特点。
因此,它适用于积分器、微分器,求和放大器,电压跟随器以及一般反馈放大器。
这里采用的型号为741运算放大器的电路和管脚排列如图6所示：图6 741运算放大器的电路和管脚排列图3、CC4518计数器CC4518的管脚图如下所示。
它有二个独立的BCD码加法计数器，通过级联，每片计数长度可达100。
时钟脉冲的有效沿可由用户设置。
由于内部采用并行进位，因此计数速度得到提高。
4、74LS47译码器。
74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用，在七段译码驱动电路中，对应于不同类型数码管有不同的驱动芯片，驱动共阳极数码管用共阳极驱动器（如74LS47），74LS47管脚图如下：1.试灯。
使 =0, 观察数码管显示字型为——字。
该端的功能是检查数码管各段是否能点亮。
2.灭零（输入信号）。
让计数器输出为0000，数码管显示为“ 0”字，再使＝0，观察数码管显示变化情况，并测量端的电压为——V。
输入一个计数脉冲，使计数器输出为“1”，此时数码管显示为——，测量端的电压为——V。
该端的功能是显示除“0”为外的其他字符。
3.熄灭。
使＝0，观察数码管显示的数字是否消失（即数码管不亮）。
该端的功能使控制数码管的工作状态。
4.灭零（输出信号）。
该端口的功能是熄灭多位数中不必要的“0”位，而除“0”以外的其他字符不受影响。
由于它与是同一端，因此该端既可作输入，又可作输出。
当要显示包括“0”在内的所有字符时，则若作为输入端应输入高电平或悬空；若作为输出端，则输出高电平。
当要显示除“0”以外的其他字符时，只能作为输出端用。