三极管β值自动测量分选仪.doc

辽 宁 工 学 院电子技术基础（上）课程设计（论文）题目：三极管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：2005.6.62005.6.19免责声明：文档在线网（文档中国）中所有的文档资料均由文档在线网会员提供。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性、正确性或可靠性。该文档资料的版权属于提供者所有，有关版权的问题请直接与提供者联系。辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文）目 录第1章 总体方案论证11.1 摘要11.2 设计的任务和要求11.3 设计的总体框图21.4 各个单元图的介绍2第2章 设计的部分电路分析22.1 直流稳压电源的原理分析22.2 输入电路设计42.3 输出电路设计5第3章 整体电路组合及性能分析73.1 整体电路组合73.2 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，该设计将测量值共分五挡，其的范围分别为5080，80120，120180，180270，270400。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值在什么挡，从而可以知道在什么放大范围，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Q点设置电流/电压转换LED显示器数字驱动电路电压比较器小功率硅管 直流稳压电源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 U012V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R00.15，输入电压UI的范围1517V 。因为一般UI要比 U0大35V ，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0.33F ），以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。输出端电容C4(0.1F)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U012Uz，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RL120，由于7812输出电压U012V，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/RI= IV= V- I* R= 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= iU= -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uiUR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 uOUZ 当uiUR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 uoUD 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。2.3.2 LED译码驱动和显示电路A BCDEF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V6 V5 V4 V3 V2 V1a b c d e f gL E D0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 100 0 0 0 0 11 0 0 1 1 1 110 0 0 0 1 10 0 1 0 0 1 020 0 0 1 1 10 0 0 0 1 1 030 0 1 1 1 11 0 0 1 1 0 040 1 1 1 1 10 1 0 0 1 0 051 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 10因此可以将测量值分为 1 2 3 4 5 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