模电课程设计计划书xinWord文档下载推荐.docx
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,对应的分档号分别用1、2、3、4、5表示,并用数码管显示;
(2)对应的色标分别是绿、蓝、紫、灰、白;
(3)β值不在上述范围内的三极管,由数码管显示0来表示;
二、方案设计与论证
任务要求分析:
三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号。
其中有个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是输入电流β倍的电流,即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化。
根据晶体管工作状态的不同,电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数。
直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数,是指在静态无变化信号输入时,晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值,用β表示。
要测量三极管的电流放大倍数β,必须给三极管以合适的静态偏置,如果三极管工作在线性放大区,若IB一定,则IC正比与β,即有IC=βIB。
要将三极管按β值进行分档,可将三极管集电极电流IC转化成相应的电压VO输出,VO大小正比与β值,然后将VO信号同时加到具有不同基准电压的比较器的输入端进行比较,对某一定VO值,则相应的比较器输出为高电平,其余的比较器输出为低电平。
例如分成六档,则需要六个电压比较器,六个比较器的输出便形成了6位二进制代码,将6位二进制代码进行分段式译码,便可驱动分段式显示数码管显示出相应的档次代号。
电路基本框图如图
(1):
图
(1)
三、单元电路设计与参数计算
1、偏置和β/V转换电路
电路如图
(2):
图
(2)
此时的V0=β*(V2-Ube)*R23/R22,为了使三极管工作在线性放大区,输出的最大电压应该小于13V,例如:
β=400时,VO=12v,则V0和β相对应的值为:
β值
50
80
120
180
270
400
V0(v)
1.5
2.4
3.6
5.4
8.1
12
2、电压比较电路
根据电压的输出,对各个电压比较器的基准电压进行设置,电路图如图(3)所示:
图(3)
3、译码电路
译码电路采用74LS148优先译码器,译码真值表如表
(1):
使能端OE(芯片是否启用)的逻辑编程:
OE=I0﹒I1﹒I2﹒I3﹒I4﹒I5﹒I6﹒I7﹒IE
当OE输入IE=1时,禁止编码、输出(反码):
A2,A1,A0全为1。
当OE输入IE=0时,允许编码,在I0~I7输入中,输入I7优先级最高,其余依次为:
I6,I5,I4,I3,I2,I1,I0等级排列。
表
(1)
4、显示电路
显示电路首先通过74LS148D优先译码器,由于译码以反码输出,所以用非门求反再送到74LS47D,通过74LS47D将二进制编码转换为数字,并且在七段数码管显示出来,电路图如下图(4):
图(4)
74LS138D为3线—8线译码器,当一个选通端(G1)为高电平,另外两个选通端(G2A)和(G2B)为低电平时,译码器正常工作,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出,而发光二极管低电平有效。
如下图(5)所示:
图(5)
四、总电路工作原理及元器件清单
1.总原理图如下图(6)所示:
图(6)
2.元件清单如下表
(2)
元件序号
型号
主要参数
数量
备注
1
BJT_NPN,2N5223
Q1
1
三极管
2
COMPARATORVIRTUAL
U5-U11
7
电压比较器
3
SEVEN_SEG_DECIMAL_COM_A
U1
七段数码管
4
RESISTOR
若干
电阻
5
74LS138D、74LS148D、74LS47D
U2、U3、U14
3
6
74LS03D、74LS04D
U12A、U4A、U4B、U4C
与非门、与非门
LED
发光二极管
表
(2)
五、仿真调试与分析
当Bf=60,处于50~80档,则数码管显示‘1’,绿灯亮。
如下图(7)所示:
图(7)
当Bf=100,处于80~120档,则数码管显示‘2’,蓝灯亮。
如下图(8)所示:
图(8)
当Bf=160,处于120~180档,则数码管显示‘3’,紫灯亮。
如下图(9)所示:
图(9)
当Bf=250,处于180~270档,则数码管显示‘4’,灰灯亮。
如下图(10)所示:
图(10)
当Bf=380,处于270~400档,则数码管显示‘5’,白灯亮。
如下图(11)所示:
图(11)
当Bf<
50,Bf>
400,则数码管显示‘0’。
如下图(12)所示:
图(12)
六、结论与心得
这次课程设计,由于不是很熟悉一些仿真软件,所以这次课程设计做得有点吃力,摸索软件的使用方法,尽管这次题目简单,但是得熟悉三极管β方面的知识,做起来才会比较顺手,花的时间才不会很多,不过这次课程设计,让自己更加熟练仿真软件的使用方法以及技巧。
七、参考文献
[1]华成英《模拟电子技术基本教程》清华大学出版社,2006.02
[2]彭介华《电子技术课程设计指导》高等教育出版社,2012.03
[3]XX百科、谷歌搜索