模电课程设计-三极管β值数显式测量电路设计.doc

广东石油化工学院课程设计说明书（小初号字距4磅黑体加黑居中）课程名称： 模拟电子技术课程设计 题 目： 三极管值数显式测量电路设计 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 日 期： 年 月 日三极管值数显式测量电路设计一、设计任务与要求 可测量NPN硅三极管的直流电流放大系数值（设200）。测试条件如下： 允许误差为2%。 ，且对于不同值的三极管，的值基本不变。 该测量电路制作好后，在测试过程中不需要进行手动调节，便可自动满足上述测试条件。 用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。发光二极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别代表“1”和“0”，二只数码管分别用来显示拾位和个位，即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。 测量电路应设有E、B和C三个插孔。当被测管插入插孔后，打开电源，显示器应自动显示出被测三极管的值，响应时间不超过两秒钟。 在温度不变（200C）的条件下，本测量电路的误差之绝对值不超过 ，这里的是数字显示器的读数。 数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠。二、方案设计与论证由于值范围为0-199，因此百位数只有0和1两种情况，因此百位显示可以考虑不用译码管直接输出显示（0时无显示，1时显示1），总共只用两个译码管即可示可以 。根据三极管电流IC=IB的关系，当IB为固定值时，IC反映了的变化，电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化， 这样，被测三极管就可以通过-V转换电路把三极管的值转换成对应的电压。译码器计数器555多谐振荡电路(计时脉冲)积分器+滞回比较器(v-f转换)-v转换被测三极管显示模块方案一方案一说明：积分器+滞回比较器：理论上能够使-v转换模块的输出电压转换为f输出。555多谐振荡电路：产生1s的高电平与v-f转换电路的f一起输入门后得到f。被测三极管显示模块译码器计数器555多谐振荡电路(计时脉冲)LM741(v-f转换)-v转换方案二方案二说明：LM331：LM331是定时器型电荷平衡v-f转换器。LM741在输入电压的正常变化范围内输出信号频率和输入电压之间保持良好的线性关系，转换误差可减小到0.01%。输出信号频率的变化范围约为0100khz。译码器计数器555单稳态电路(计时脉冲)LM741(v-f转换)-v转换被测三极管显示模块方案三方案三说明：555单稳态电路：输出脉冲的宽度tw等于暂稳态的持续时间，而暂稳态的持续时间取决于外接电阻R和电容C的大小。tw=1.1RC方案一：v-f模块是由积分器+滞回比较器搭建而成，电路走线复杂，同时工作电路难以调试，不稳定。计时脉冲模块由于是多谐振荡电路，计数器会对f多次计数，考虑到能够选用的计数芯片CD4518是高电平清零的，这会占用计数时间，而且搭建电路比较复杂。方案二：选用了LM741芯片搭接v-f转换电路，电路简单，稳定度高，但由于计时模块还是采用了多谐振荡电路，所以清零电路搭接麻烦，同时相比与555单稳态电路来说，电路复杂。方案三：集合了方案一和方案二的优点，采用了LM741模块和555单稳态模块，由于没有多次计数，使得清零信号可以由手动清零，显示电路采用了CD4511-CMOS BCD锁存/7 段译码/驱动器，可以维持显示保持，避免出现叠加现象。综上所述从电路的复杂性，稳定性，等各个方面考虑，选择了方案三来实现这次课程设计。三、单元电路设计与参数计算主要单元电路设计和参数计算： VX转换电路； VXf 转换电路：压控振荡器； 计数时间产生电路； 计数、译码、显示电路； 清0信号产生电路等。1-VX转换电路 Vx = IbR2IB（1）IB=10A，允许误差2%；测试条件RbRCVCCIB =VCC VBE RbIC只需选择合适的Rb，而IC = b IB 。IC与b成正比。（2）14VVCEVCC使555定时器“高触发”，VO跳转为低电平，放电管T导通，电容器经T放电，VC迅速降为0V，这时，VTR=1，VTH=0，555定时器恢复“保持”态。图3.1 微分电路图3.2 单稳态触发器电路与波形图高电平脉冲的脉宽TW：当VO输出高电平时，放电管T截止，电容器开始充电，在电容器上的电压0.4s;Two应远远小于计数脉冲最小周期Txmin；T xmin=30ms/199=150S。因此0.4S0.7R13C4150S，取C4=470P，R13=56K。四、总原理图及元器件清单1总原理图2元件清单元件序号型号主要参数数量备注R35.1k1R7300k1R14.7k1U1LM324AD1R1010k1R924k1R815k1C1330pF1R61.8k1R5180k1R111.8M1R12110k1C20.33F1C30.01F1U6NAND21U574LS90N1U774LS90N1U874LS49N1U974LS49N1C4470pF1R1356k1U10NOT1U11NOT1U12NOT1R1443k1U13SEVEN_SEG_COM_K1U14SEVEN_SEG_COM_K1A1555_VIRTUAL1R153901R163901R173901R183901R193901R203901R213901R223901R233901R243901R253901R263901R273901R283901U474LS74D1D11DH621R4330k1R291.5M1R302.2k1U16NOT1U15LM741N1U17LF741N1X5PROBE_RED1LED2LED_red1R22001Q12N62741五、仿真调试与分析六、 结论与心得 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关数电模电以及multisim等方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和在实验阶段，让我了解到实际操作出的成品与理论之间的联系，也让我认识到把想法落实到手中，是比有这个想法更难的事，总的来说，为期一周的课设的确有助于巩固知识，加强全局思考与实际动手能力。经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。七、参考文献1模拟电子技术基础，童诗白，第二版，人民邮电出版社2电子电路设计，谢自美，华中理工大学出版社 其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。二培训的及要求培训目的安全生产目标责任书为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：一、目标值：1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。2、现金安全保管，不发生盗窃事故。3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。4、安全培训合格率为100%。二、本单位安全工作上必须做到以下内容： 1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。 2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。 3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。 4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。 5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。 6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。 7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。 8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。 10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。 三、 安全奖惩： 1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。 2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落