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半导体三极管值范围测量仪设计2.doc

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半导体三极管值范围测量仪设计2.doc

电信03级(4)班编号:第一部分:设计任务一、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值范围的装置。1、对被测NPN型三极管值分三档;2、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值的档次;4、电路采用5V或正负5V电源供电。二:设计思路指南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。以下给出采用上述方案的参考电路如图1、图2所示。oU图1T1、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。oU图2T1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oU=βIBR3。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。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。3、参考方案:图3第二部分:设计方案一:设计方案分析论证: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)。1、β值与电流电压的转换(方案一)转换电路比较电路基准电压编码译码显示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。2、β值与电流电压的转换(方案二)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oU=βIBR3。3、方案比较结果:通过两个方案的比较:可

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