放大电路设计与分析.docx

电 子 技 术 课 程 设 计
第7题BJT三极管输出特性图示仪电路

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一、 设计任务要求
要求
1.设计一可控恒流源电路，可输出0~100uA电流，负载电阻10Ω。
2.设计一手动控制电路，每按一次键恒流源逐个循环输出不同等级的电流：
10uA – 20uA – 40uA – 60uA – 80uA -100uA – 0uA
3.设计一自动控制电路，使电路自动循环输出上述电流等级，每10ms改变一次电流输出；
4.设计一三角波振荡电路，频率100Hz；
5.利用阶梯电流作为Ib，三角波为Uce，保证两信号同步，利用运放流压变换电路，为BJT三极管的发射机提供虚地，并将Ie变为输出电压，用软件提供的示波器为显示，构成BJT三极管输出特性图示仪。（阶梯电流值根据实际需要自行调整）
限制
1.不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管；
2.不得使用继电器；
3.负载电阻一端接地；
二、设计方案

三角波限幅电路
三角波电路
加法电路
方波发生电路

BJT输出特性仪电路

7进制计数器
加法电路
压流转换电路
自动控制电路

图1.设计流程图
三、 电路设计

图2.可控电流源电路
此电路为可控恒流源电路，输出电流范围为0~100uA，负载电阻为，通过调节可变电阻R1来改变电流输出。

图3.三角波发生电路
此电路由方波发生电路及积分器构成，将方波转换为三角波，在输出端再接上一个加法电路，使得三角波最低峰峰值恰巧为0。

图4.加法电路
将三角波发生电路信号输出端与R9端相连作为加法电路的信号输入端，则可获得所预期的三角波。

图5.手动控制电路

该电路中，由74LS160D芯片及三输入与非门构成一个七进制计数器，与同相加法电路相连构成一个电压可控的手动控制电路，每按一次触点开关电压值便改变一次，一共七个等级，循环输出。通过在此电路后介入一个压流转换器将电压转换为电流。

图6.电压电流转换电路
此电路将阶梯电压转换为阶梯电流，图中从R28端接入阶梯电压。

图7.三极管输出特性电路
电路的R23端接入阶梯电流，R24端接三角波信号，将示波器接在运算放大器输出端及三极管集电极处。
四、 结果分析
1、 频率为100hz的三角波

图8.三角波
2、 阶梯波

图9.阶梯波波形
3、 BJT三极管特性

图10.BJT三极管特性曲线

五、 总结
在本次课程设计中，控制电路是是由一个74LS160D做成的7进制的计数器，同向加法电路组成，输出7个等级的阶梯信号，通过压流转换电路将阶梯电压转换为阶梯电流。
三角波产生电路由运放组成，用一个运放搭成一个方波发生器，在其后接一个积分电路，将方波积分成三角波，再接加法电路，使其成为一个最低值为0的三角波。
BJT三极管的特性图示仪电路由三极管和运放搭成，在三极管的基级接由电流源产生的阶梯电流作为基极电流Ib，在三极管的集电极接一个电阻后再由电阻接三角波电压作为集电极和发射极之间的电压Uce，示波器通道A接运放输出端，通道B接三极管集电极，显示A/B，可得BJT三极管的特性曲线。