三极管β值自动测量分选仪Word文档下载推荐.docx
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三极管
值自动测量分选仪
课程设计〔论文〕任务
设计任务：
〔1〕设计并制作一台三极管β值自动测量分选仪。
〔2〕对低频小功率三极管的直流电流放大系数β进展分档选出。
〔3〕β值的围分别为：
50~80，80~120，120~180，180~270，270~400。
〔4〕用数码管显示不同的档次。
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、指标与应用环境等，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。
对各种方案进展比拟，以电路的先进性、结构的繁简、本钱的上下与制作的难易等方面作综合比拟，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，分解成假设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电路，并标出必要的说明。
进度计划
第1天：
集中学习；
第2天：
收集资料；
第3天：
方案论证；
第4天：
选择器件进展单元电路设计；
第5天：
单元电路设计与仿真；
第6天：
整体电路设计并仿真；
第7天：
电路焊接制板；
第8天：
焊接调试；
第9天：
完善设计；
第10天：
辩论。
指导教师评语与成绩
平时：
论文质量：
辩论：
总成绩：
指导教师签字：
年月日
注：
成绩：
平时20%论文质量60%辩论20%以百分制计算
摘要
随着现代科技的迅速开展，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，电压比拟电路，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拟电路,与基准电压相比拟,假设对应某一电压,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，从而到达分选三极管β值的功能。
本设计对各个局部电路进展了整理,对重要元器件的参数进展了计算，然后用EWB仿真软件进展了仿真，仿真显示能到达技术指标的相应要求。
关键词：
三极管；
比拟电路；
自动分选仪；
β值
第1章三极管β值自动测量分选仪设计方案论证
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。
然而，要想使用三极管，必须测量其β值，三极管β值自动测量分选仪在今后的科学生产和试验中的运用会越来越多，这样就可以快速得到β值，在实际的三极管应用中得到很大的方便。
三极管β值自动测量分选仪的设计要求与技术指标
一、设计要求
4.组成系统。
二、技术指标：
此仪器所需要的电压有+5V和+12V；
对低频小功率三极管的直流电流放大系数β进展分档选出；
β值的围分别为：
50~80，80~120，120~180，180~270，270~400；
用数码管显示不同的档次，数码管由显示不同颜色的二极管组成。
设计方案论证
方案一：
将三极管放大电路的静态工作模式作为电路的取样电路，取样电路中，利用基极电流和集电极电流之间的β倍关系，只要测量出基极电流大小就能知道集电极电流大小，再根据集电极电流和集电极电压之间欧姆定律关系，把集电极电流量传化为电压量，再经过运算放大器进展输出，电压稳定后通入电压比拟器进展比拟，最后输出到发光二极管显示不同档次。
方案二：
电源采用直流稳压电源，输出+5V和+12V的电压，三极管放大电路采用共射极放大电路，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，输出Vo。
将Vo的电压直接输入电压比拟器和已经选定的基准电压进展比拟,然后分档选出，再将选出的信号输入发光二极管，由不同的颜色表示不同的电流放大系数。
比照以上两种方案，因为第一种方案的电路相比照拟复杂，所需元件较多，同时，产生的偏差会比拟大。
而第二种方案简洁明了，易于理解，所以本设计采用第二种。
总体设计方案框图与分析
通过放大电路，将β值的大小用输出电压来表示，输出电压输入电压比拟电路，与不同的基准电压相比拟，对应某一定值Vo，只有相应的一个比拟电路输出为高电平，那么其余比拟器输出为低电平。
之后，通过二极管显示电路显示不同颜色的光来表示出相应的挡位。
本设计共由四局部组成，分别为直流电压源电路，被测三极管电路，电压比拟电路和二极管显示电路构成。
直流稳压源电路主要作为提供其他各局部的工作电压，以确保其他元器件都能够正常工作。
被测三极管电路是将电流转换为所需电压的电路，主要是把三极管的集电极电流IC转化为所需要的电压VRC，然后输出Vo。
电压比拟器电路可以把转换电压和样电压进展比拟，从而得到比拟结果，然后将信号输入二极管显示电路。
二极管显示电路那么是通过不同的颜色来显示β值的不同档位。
第2章三极管β值自动测量分选仪各单元电路设计
直流稳压电源电路设计
D1，D2，D3，D4接成电桥的形式，起到整流的作用。
电容C1起到滤波的作用。
二极管Dz1是稳压管，二极管Dz2，R1，T1起到启动电路的作用，R3，R4，R6是取样电路，从两端输出，Vo1，Vo2分别为本设计所需要的两个电压源。
被测三极管电路设计
T4是被测三极管，其基极电流可以由R1，R2限定，所以运算放大器的输出电压Vo=βIBR3。
电压比拟器电路设计
该电路使输出电压与基准电压比拟，可以分别驱动不同的挡位，实现电压的比拟输出。
二极管显示电路设计
β值的不同的挡位。
第3章三极管β值自动测量分选仪整体电路设计
整体电路图与工作原理
三极管β值自动测量分选仪整体电路
工作原理：
V，输入到需要电源的电路。
然后通过三极管放大电路进展取样，从而得到所需要的电压Vo，将输出电压Vo输入电压比拟电路，反相端输入不同的基准电压值，比拟电路会输出不同的电位。
最后将信号通过二极管显示电路，用不同颜色的发光二极管来表示出不同的挡位。
电路参数计算
直流电源参数计算：
设定初始参数如下：
稳压管Dz1的稳定电压为4V，R3=7kΩ；
R4=4kΩ；
R6=1kΩ。
Vo1=12V，Vo2=5V
电压比拟电路计算：
首先，可知Vo=βIBR3，
R1+R2=4kΩ，VBE=0.7V，
由虚短和虚断知：
因为Vo2=5V，
所以：
当50≤β＜80时，0.635V≤Vo＜1V，
当80≤β＜120时，1V≤Vo＜1.5V，
当120≤β＜180时，1.5V≤Vo＜2.25V，
当180≤β＜270时，2.25V≤Vo＜3.375V，
当270≤β＜400时，3.375V≤Vo＜5V，
仿真的性能分析
在连接好电路以后，在EWB中进展仿真，电压表显示数值正确，可以到达预期效果。
此电路能对50到400倍的电流放大系数进展测量，推算出β值的围。
本设计电路结构简单，功能单一，所以电路的性能更加稳定，适用于任何环境的三极管测量.。
第4章设计总结
设计开场时首先对题目进展初步分析，然后大量搜集资料,去粗取精,形成初步的设计方案。
然后进一步分析题目，剖析其中的要点和要求，从而进一步论证方案的可行性。
之后，根据方案一步一步设计，计算，在屡次失败与成功后，圆满的完成了设计题目。
本次三极管β值自动测量分选仪设计分为四局部,直流电压源电路，被测三极管电路，电压比拟电路和二极管显示电路。
整体结构简单，易于实现，本钱低廉，可运用于多种测量三极管电流放大系数的实验或生产场合。
对于此次课程设计，遇到的主要问题是无法显示电路的仿真结果，之后通过教师的帮助，完善了电路结构图，更改了局部元件的参数，最终到达了预期的要求。
但是本设计还是存在提升的空间，比方准确的显示三极管的电流放大系数，通过更简洁的电路到达设计要求等等。
参考文献
[1]康华光主编.电子技术根底〔模拟局部〕.第五版.：
高等教育,2005.
[2]华成英主编.模拟电子技术根本教程.：
清华大学，2009.8.
[3]杰等编著.电子技术根底.：
清华大学，2008.
[4]家龙主编.集成电子技术根底教程.：
高等教育,2002.
[5]Altera可编程逻辑器件与其应用.宝琴，译，：
清华大学，2004.
[6]汝全主编，电子技术常用器件应用手册，理工大学，1991.
附录Ⅰ元器件清单
元器件名称
参数
型号
数量
电阻
24
电容
2000nf
2
普通二级管
1N4001
4
发光二极管
LED
8
稳压二级管
稳定电压4V
1N4733
三级管
2N3904；
2N3906
变压器
1
集成运算放大器
LM741
电压比拟器
LM339
10
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