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β数显式测量报告

北京化工大学

信息科学与技术学院

自动化专业

课程设计

题目β数显式测量电路

班级:

自控1000班

姓名:

tainfei

学号:

2010000000

同组人:

feifei

指导教师:

韩fei

2012年9月5日

 

一课程设计的任务及基本要求

二逻辑框图设计

三逻辑电路的设计及参数计算

四安装调试步骤及遇到的问题

五印刷线路板设计

六体会及建议

七参考文献

八附录(元件使用说明)

九附图(框图逻辑图印刷线路板图)

一课程设计的任务及基本要求

1.测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β199。

测试条件:

•IB=10A,允许误差2%。

•14VVCE16V,对不同β值的三极管,VCE基本不变。

2.采用一只发光二极管、两只LED数码管显示。

3.测量电路误差绝对值不超过

4.数显清晰、稳定——显示时间大于人眼的滞留时间(0.1S)。

二逻辑框图设计

见附录。

三逻辑电路的设计及参数计算

1.β-VX转换电路

Vx=βIb×R1=0.051β。

后面还应加一个电流到电压的转换电路从而构成——电压并联负反馈。

2.压控振荡器

(1)积分器用351高阻型放大器,积分效果好。

电压比较器用专用电压比较器,转换速度快。

(2)积分器中D1使正向积分与负向积分的回路不同、时间不同。

上图的D1应反方向向左,原因是其与夹断电压的设计不同,这里VX极性为负。

(3)R9<

(4)后接43k电阻是为了把方波峰值调低,使其图形规整。

3.计数时间产生电路

 

计数时间与压控振荡器的输出相与(经与非门和反相器)

 

4.计数电路

 

四安装调试步骤及遇到的问题

1.安装

(1)在统装图上标好芯片号和芯片的管脚号,不用功能脚的逻辑电平。

(2)合理布置芯片和其它元件的位置。

(3)布线:

•安排好电源线和地线.

•线紧贴面包板,横平、竖直,不交叉,不重叠,

•在芯片两侧走线:

不可跨芯片。

(4)安装顺序:

按信号流向,先主电路,后辅助电路。

(5)边安装、边调试。

2、安装注意事项

在原理图上先标注芯片管脚(4011、14、数码管管脚图应画在旁边),并拟订安装调试方案。

各集成芯片合理布局,同方向排列,不要插反。

按框图分系统组装、调试。

连线选用0.2-0.3mm的单股硬导线(为检查方便,各类电源线和地线最好用不同的颜色。

特别注意各集成片的共地,采用多点共地——利用横条和竖条)。

紧贴面包板布线,导线要拉直,横平竖直,最好不要拐弯,不能拉斜线或在芯片上跨接。

应根据距离和插入长度剪断导线,插入长度为0.4-0.6㎜,过短可能接触不良;过长又可能把面包板戳穿,引起短路。

使用过的导线可以利用,但线端不能有明显伤痕,并用镊子把线端夹直。

插线时,电源必须关闭,不能带电操作。

3、试验中遇到的问题及解决方法:

清零信号产生电路输出的清零信号不典型,老师告诉我们干扰较大,可能会对后续产生影响,但还是把我们记上,让我们再检查检查。

我们没有听从老师的话,继续往下接,造成后面没有出预期的结果。

后我们检查发现一根地线接触不良。

555计时器的连接布线不好,造成布局特别紧密,有线重叠,且有的线不得已斜跨,出现这种情况的原因是我们没有经过思考就动手。

接下来的连线我们都经过了思考和安排,方未出现明显的不妥。

4、问题

(1)排版,走线问题。

选取电源线与地线,有效利用好横排铜片。

否则后期会出现没地走线,飞线的问题。

(2)检查时用万用表查短路或通路情况,获知是哪部分出的问题。

五印刷线路板设计

1.设计要求

•正面用红色线(元件面,横线为主)

•反面用蓝色线(连线面,竖线为主)

•金属化孔用蓝色

2.走线原则

(1)线条横平竖直,同面线不能交叉

(2)线条尽量少

(3)每个芯片下横向最多走三条线

(4)芯片相邻管脚之间不能走线

(5)每个金属化孔只能插入一个元件管脚

 

六体会及建议

1.体会

这次课设为期两周,第一周我们组设计了电路图,画出了pcb图,在设计中学会了multisim,AD10等软件。

第二周就是我们组的实际操作了,我们组两个人合理布局,边安装边调试,合理分配时间,终于提前一天完成,而且是第一个上交作品的。

总的来说,为期两周的电子课设有助于巩固知识,加强全局思考与实际动手能力。

还有就是我们组两人很默契,合作愉快,分工明确。

2.建议

(1)由线太多,要一个模块的分别先后完成,在接线时临时分配区间,按方便合理调节。

比如74LS90与74LS47之间,上下的B与C可以对应起来,怎样连线方便很多。

(2)用不同颜色的线表示不同的线,在作图时,电源与地加粗,方便观察。

(3)在安装数码管时,上下都要接+5V,由于区间有限,可以将下面的5V线接在数码管下面,这样也是连接的,方法独特。

 

七参考文献

1.《电子技术课程设计指南》(杨丽华,张诚庆主编)

2.《电子电路基础》(康光华主编)

3.《Altiumdesigner从入门到精通》(谢龙汉)

4.ProtelDXP电路板设计(袁鹏平编)

5.印制电路板设计入门与典型事例(禹德贵编)

6.印制电路(李乙翘陈长生编)

 

八附录(元件使用说明)

主要元器件:

通用型集成运放LM324:

将贝塔的大小转化成Vx的大小,

高阻型集成运放LF351:

反向积分电路,

通用型集成电压比较器LM311:

与上一个芯片组成压控振荡器。

集成定时器NE555:

计时电路,通过Tc时间内测量压控振荡器频率数。

2/5十进制计时器74LS90:

计数器

BCD——七段译码器74LS47:

译码器

双D上升沿触发器74LS74:

检测进位信号1或0.

六施密特反相器74LS14:

相应波形反向

四2输入与非门CC4011:

相应波形反向。

共阳极LED七段数码管:

显示贝塔的大小。

 

九附图(框图逻辑图印刷线路板图)

1、方框图

 

2、原理图

 

3、PCB图

 

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