半导体三极管β值测量仪课程设计(编辑修改稿)

半导体三极管β值测量仪课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

电压量同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值 oU ，只有相应的一个比较电路输出为高电平，则其余比较器输出为低电平； （ 4）对比较器输出的高电平进行二进制编码； （ 5）经显示译码器译码； （ 6）驱动数码管显示出相应的档次代号。 、模块结构与方框图 转换电路 比较电路 基准电压 译码 显示 编码 8 第三部分 电路设计与器件选择 、转换电路： 模块电路及参数计算： 依题意有： 〈 1〉 .T1 与 T2 性能匹配，皆为 PNP 三极管 〈 2〉 .T3 的基级电流 的选择应在 30μ A～ 40 μ A 之间为宜 ,因为： 此时 β 值较大，因此，取输出电流 Io＝ 30uA 〈 3〉 .因为 R1 的电流约为 1mA 左右 ,则，由 已知 vVcc 5 VBE1= 得： R1= 〈 4〉 .再由： 030 ln IIRVI RT 由： VT=26mV Io＝ 30uA 得 R3= 〈 5〉 .R2 是基极取样电阻，由于基极电流 Io＝ 30uA，所以为了便于测量， R2 应取大一点，这里取 R2=20K 〈 6〉 .R4 是集电极取样电阻，考虑到 VR4〈 =， VR4=Io* *R4  的范围为 0— 180，即 R4〈 800，为了便于计算，这里取 R4=510（计算时可约为 500） 9 〈 7〉 . 为了使差动放大电路起到隔离放大的作用， R5— R8 应尽量取大一点，这里取 R5=R6=R7=R8=30K。 8此时电压输出电压为即为 R4 两端的电压。 综合上述转换电路的电阻值为： R1= R2=20K R3= R4=510 R5=R6=R7=R8=30K 、工作原理和功能说明： 用于把不能直接用仪器测量的 NPN 型三极管  值转换成可以直接被测量的集电极电压，再把电压采样放大，为下一级电压比较电路提供采样电压，其中包括提供恒定电流的微电流源电路和起放大隔离的差动放大电路。 、器件说明： 、基准电压产生电压比较电路 、模块电路及参数计算 Vi 77 26( 1 ) ( ) 26 V c co P i i iRRV V V v V c c v         10 因为 V0＝β IB R4 ， IB =30uA, R4 =500 所以β＝ 80， Vi＝ β＝ 120， Vi＝ β＝ 160， Vi＝ β＝ 200， Vi＝ 3V 根据串联电路的计算可得： R13:R12:R11:R10:R9=::::2。 =6:3:3:3:10 故取 R13＝ 6KΩ R12＝ R11= R10=3KΩ R9＝ 56KΩ 、工作原理和功能说明： 由于被测量的物理量要分三档（即  值分别为 50～ 80、 80～ 120 及 120～ 180，对应的分档编号分别是 3）所以还要考虑到少于 50，和大于 180 的状况，于是比较电路需要把结果分成五个层次。 需要四个基准电压，于是有一个串联电阻网络产生四个不同的基准电压，再用四个运算放大器组成的比较电路，将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，对应某一定值 oU ，相应的一个比较电路输出为高电平，其余比较器输出为低电平。 、器件说明： 用到芯片： LM324 11 13 为反相输入， 12 为同相输入， 14 为输出， 4 接＋5V， 11 接 5V。 LM324 是四运放集成电路，它采用 14 脚双列直插塑料封装，外形如图（ 10）所示。 它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，如图（ 11）所示。 除电源共用外，四组运放相互独立。 每一组运算放大器可用图 1 所示的符号来表示，它有 5 个引出脚，其中“ +”、“ ”两个信号输入端，“ V+”、“ V”为正、负电源端，“ Vo”为输出端。 两个信号输入端中， Vi （ ）为反 相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相反； Vi+（ +）为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信端的相同。 、 编码电路： 、模块电路及参数计算： 编码电路电路图为： 12 O0～ O2。