模拟电子线路课程设计报告颜小虎.doc

电信 03级(4)班
颜小虎
编号:42
2006年3月2日星期四
第一部分:设计任务
一、设计任务和要求
设计制作一个自动测量三极管直流放大系数值范围的装置。
1、对被测NPN型三极管值分三档;
2、值的范围分别为50~80、80~120及120~180,对应的分档编号分别是1、2、3;
用数码管显示值的档次;
电路采用5V或正负5V电源供电。
二:设计思路指南
,再取样进行比较、分档。上述转换过程可由以下方案实现:
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取样加入后级进行分档比较。
以下给出采用上述方案的参考电路如图1、图2所示。
图1
T1、T2、R1、R3构成微电流源电路,R2是被测管T3的基极电流取样电阻,,R4是集电极电流取样电阻。由运放构成的差动放大电路,实现电压取样及隔离放大作用。
图2
T1是被测三极管,其基极电流可由R1、R2限定,运算放大器的输出
=βIB R3。
,对应某一定值,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。对比较器输出的高电平进行二进制编码,再经显示译码器译码,驱动数码管显示出相应的档次代号。
3、参考方案:
图3
第二部分:设计方案
一:设计方案分析论证:
设计电路测量三极管的β值,将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量(如电压,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)。
1、β值与电流电压的转换(方案一)
T1、T2、R1、R3构成微电流源电路,R2是被测管T3的基极电流取样电阻,R4是集电极电流取样电阻。由运放构成的差动放大电路,实现电压取样及隔离放大作用。根据三极管电流IC βIB的关系,当IB为固定值时,IC随着β的变化而变化,电阻RC上的电压VRC正好反映了IC的变化,所以,我们对VRC取样加入后级,进行分档比较。从而实现目的。该电路用微电流源为基极取样电阻提供稳恒的电流,这样便于测量
β值。
2、β值与电流电压的转换(方案二)
T1是被测三极管,其基极电流可由R1、R2限定,运算放大器的输出
=βIB R3。
3、方案比较结果:
通过两个方案的比较:可以看出,由于微电流源具有较好的稳定性,而且能够减小电路的直流功率损耗,它的输出具有更好的恒流特性,能够输出具有uA量级的电流,所以选择方案一,采用微电流源提供取样电阻的恒定电流。
4、其余部分方案论证:
因为题目要求分三档显示三极管的β值(即值的范围分别为50~80、80~120及120~180,对应的分档编号分别是1、2、3),所以对转换后的物理量进行采样,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,相应的一个比较电路输出高电平,其余比较器输出为低电平,实现AD转换。比较后再进行分档显示。要实现分档显示,则必须对比较器输出的高电平进行二进制编码和显示译码器译码,驱动数码管显示出相应的β值档次代号,从而实现该档次代号的显示。
(1)转换电路部分:提供一个稳定