简易数字三极管β值显示仪--张
半导体三极管β值测量仪
目录目录 (2)第一部分系统设计 (3)1.1设计题目及要求 (3)1.2设计思路分析 (3)1.2.1设计思路 (3)1.2.2设计方案 (4)1.2.3方案论证与比较 (6)第二部分单元电路设计 (7)2.1被测三极管电路工作原理和功能说明 (7)2.2 β-v转换电路工作原理和功能说明 (9)2.3 LM331电路工作原理和功能说明 (9)2.4 555单稳态电路工作原理和功能说明 (12)2.5 计数、译码、显示电路及其原理和功能说明 (13)第三部分整机电路图 (15)3.1 整机电路图 (15)3.2 元件清单 (15)第四部分性能调试 (16)4.1 电路调试 (16)4.1.1 调试使用的仪器 (16)4.1.2 指标测试步骤及测量数据 (16)4.1.3故障分析及处理 (17)4.2 电路实现的功能和系统使用说明 (19)第五部分课程设计总结 (19)附件一整机电路图 (22)附件二 IC资料 (23)第一部分系统设计1.1设计题目及要求设计题目：半导体三极管β值测量仪设计任务：设计一个可测量NPN型硅三极管的β值的显示测量电路（β<200）任务要求：1用三个数码管显示β的大小，分别显示个位、十位和百位。
显示范围为0-199。
2响应时间不超过2秒,显示器显示读数清晰，注意避免出现“叠加现象”。
3电源采用5V或±5V供电。
1.2设计思路分析1.2.1设计思路将变化的β值转化为与之成正比变化的电压或电流量，再将得到的电压或者电流量转换为频率，然后计数、译码显示。
上述转换过程可由以下方案实现：根据三极管电流I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C反映了β的变化，电阻RC上的电压V RC又反映了IC的变化，这样，被测三极管就可以通过β-V转换电路把三极管的β值转换成对应的电压，然后再通过压控振荡器把电压转换成频率，若计数时间及电路参数选择合适，在计数时间内通过的脉冲个数即为被测三极管的β值。
三极管β值测量
电路与电子技术课程设计三极管β值数显式测量电路设计学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：二〇一一年五月十八日目录前言 (2)1设计任务及要求 (2)1.1基本功能实现 (2)1.2扩展功能与创新 (2)1.3添加部分 (3)2方案设计与论证 (3)2.1测量方案的选择 (3)2.2芯片的选择 (3)2.3显示器件的选择 (4)2.4B I 数值的固定 (4)2.5判断管型、及好坏电路的选择 (4)3主要电路原理及相关分析计算 (6)3.1显示及主芯片电路 (6)3.2测量部分电路 (7)3.3判断管型、及好坏部分电路 (7)4总体框图 (8)5测试方法与数据 (9)5.1测试仪器 (9)5.2测试结果 (9)6误差分析 (9)[参 考 文 献] ........................................................................................... 错误!未定义书签。
三极管β值数显式测量电路设计前言：三极管系数是电子电路设计中的一组基本参数，对其测量方法有很多种，测试仪器也有很多种。
然而就目前通用的测量仪器，存在读数不直观和误差大等缺点。
操作者首先需要区分三极管是NPN 型还是PNP 型，然后判断它管脚的基极，集电极和发射极，再开始测量，操作起来比较繁琐。
本课题要求制作的三极管β值数显式测量电路用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值，读数直观，误差较小。
1设计任务及要求1.1基本功能实现1．可测量NPN 硅三极管的直流电流放大系数β值（设β<200）。
测试条件如下： 1)B I =10μA ，允许误差为2%±。
2)CE 14V V 16V ≤≤，且对不同β值的三极管，CE V 的值基本不变。
2.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。
3.用3只LED 数码管组成数字显示器。
三极管参数 β
三极管参数β三极管参数β是指输人电流与输出电流之比，也称放大系数。
它是三极管的一个重要特性参数，通常由Ic/Ib来表示，即输出电流与输入电流之比。
在实际应用中，β参数的大小直接影响了三极管的放大效果和工作稳定性，因此对于电子工程师来说，了解和掌握β参数是十分重要的。
β参数的大小通常取决于三极管的结构和工艺，不同型号的三极管具有不同的β值。
一般来说，β值的取值范围在几十到几百之间，而在一些高性能的三极管中，β值甚至可以达到上千。
在选择三极管时，需要根据具体的应用需求来确定β值的合适范围，以确保电路设计的稳定性和放大效果。
β参数与三极管的工作状态密切相关。
在放大器电路中，当β值较大时，理想情况下可以提高放大器的放大倍数，但也会使得电路对β的变化更为敏感，从而容易出现失真和不稳定现象。
在开关电路中，β值较大可以提高开关速度，但也容易产生开关失真和饱和现象。
在实际设计中，需要综合考虑三极管的工作状态和电路特性，合理选择β值，以达到最佳的设计效果。
β参数的测量和调节也是电子工程师需要掌握的重要技能之一。
常见的测量方法有直流测量法和交流测量法，其中交流测量法更加准确和实用。
而在实际应用中，由于β值受到温度、电源电压和封装形式等因素的影响，因此需要通过外部电路或负载等手段进行调节和稳定。
通过合适的电路设计和调节手段，可以有效地控制β值，进而提高电路的性能和稳定性。
三极管参数β作为电路设计中的重要特性参数，对于电子工程师来说具有重要意义。
通过了解β参数的意义和影响，掌握β参数的选择和调节方法，可以更好地设计和优化电路，提高电子产品的性能和稳定性。
在学习和实践中，应该重视β参数的研究和应用，不断提升相关技能和知识水平。
半导体三极管β值测量仪
唐山学院《电子技术》课程设计题目三极管 值测量电路系 (部) 机电工程系班级姓名学号指导教师年月日至月日共1周年月日第一部分设计任务一、设计题目、内容及要求设计题目：半导体三极管β值测量仪设计内容：任务：设计制作一个可自动测量NPN型硅三极管β值的显示测量仪。
基本部分:对被测三极管的β值分三档；β值的范围分别为80～120及120～160，160～200；其对应的分档编号分别是1、2、3；待测三极管为空时显示0，超过200显示4;用数码管显示β值的档次。
设计要求：1、根据任务要求设计中的各个电路模块；2、给出multisim仿真结果；3、设计说明书要包含设计总结；前言1.1设计意义学习了一个学期的《电子技术》课程，这次的课程设计主要综合了解与运用所学的知识，通过这次课程设计来检查这一学期的学习状况。
通过制作三极管β值测量电路，了解译码器、编码器、放大器，镜像电路的作用。
现代电子技术中半导体器件被广泛应用，半导体三极管经常被用在各种放大电路中，因此半导体三极管β值测量仪有很大的实用价值。
本次的课程设计就是基于此目的进行的。
纵观整体，本设计集所学电子技术大部分知识，其中前半部分的镜像电流源、采样电路、电压比较电路均属于模电部分，而后半部分的编码、译码及显示部分则属于数电部分。
通过综合运用各部分知识，使用Multisim 13.0软件，对设计出的电路进行仿真，并调试电路。
在仿真过程中要学会熟练应用Multisim 13.0各种功能，及各种仿真仪器。
1.2设计背景Multisim13是一款知名的EDA仿真软件，由加拿大IIT、公司于2007年推出最新版本。
在Windows环境下，Multisim13软件有一个完整的集成化设计环境，它将原理图的创建、电路的测试分析、结的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。
在搭建实际电路之前，采用Multisim13仿真软件进行虚拟测试，可使实验方法和实验手段现代化，扩展实验容量，使实验内容更完备，提高了实验效率，节省大量的实验资源。
三极管β值数显式测量电路设计.
××××大学课程设计2010年 7 月 11 日××××课程设计任务书课程电子技术课程设计题目三极管β值数显式测量电路设计专业自动化姓名学号主要内容：根据设计要求，运用所学的电子技术及电路基础等知识，自行设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值，从而读数直观，误差较小。
基本要求：1可测NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β小于200），测试条件如下：（1） Ig=10μΑ,误差为±2%（2）V CE为14到16V，且对于不同β值的三极管，V CE的值基本不变。
2用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。
发光二极管显示最高位，它的亮状态和暗状态代表“1”和“0”，两只数码管显示拾位个位，即可显示0到199的正整数。
3在温度不变（20℃）时，本测量电路误差的绝对值不超过“0.05*数字显示器读数+1”。
4数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠主要参考资料：[1]童诗白.模拟电子技术基础 [M].北京：高等教育出版社，2006.[2]张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995.[3]电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书[M].北京：科学出版社.1988.[4]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[5]李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997.[6]陈永甫.新编555集成电路应用800例.电子工业出版社，2000..完成期限2010.7.5-7.11指导教师专业负责人2010年 7 月 4日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1任务分析 (1)2.2设计思路 (1)2.3系统概述 (1)3 电路总原理框图设计 (2)4 单元电路设计 (3)4.1转换电路 (3)4.2优频转换电路 (4)4.3控制计时电路 (5)4.4计数电路 (5)4.5译码与显示电路 (6)5 单元电路的级联设计 (7)6 设计总结 (7)参考文献 (8)附录 (1)1 任务和要求(1)任务：设计一个三极管β值数显式测量电路，用数码管和发光二极管显示出被测三极管的β值。
实验十一-三极管β值分选电路设计与仿真
实验十一-三极管β值分选电路设计与仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：南昌大学实验报告学生姓名： 刘阳 学 号： 6110116158 专业班级：电子165班 实验类型：□验证 ■综合 □设计 □创新 实验日期：2017.12.30 实验成绩：实验十一 三极管β值分选电路设计与仿真一、实验目的1、熟悉三极管的电流放大原理，掌握其各管脚电流之间的关系；2、掌握三极管放大电路和集成运算放大器（或集成电压比较器）的特性和 应用；3、掌握电路仿真调试的原则和排除故障的方法。
二、实验要求利用比较器构成一个NPN 型三极管β值分选电路，要求电路用发光二极管的亮或灭来表示被测三极管β值的范围，并用一个LED 数码管显示β值的区间段落号。
如（0-50）显示“1”，（50-100）显示“2”，（100-150）显示“3”，（150-200）显示“4”，(>200)显示“5”。
三极管采用Multisim 虚拟器件，其β值可以更改，比较器可选择集成运放（比如LM324）三、实验原理β是三极管共射电流放大系数，不是一个能够直接测量的物理量，一般不区分直流和交流下放大系数。
对于直流，有BC BCEO C I I I I I ≈-=β，忽略CEO I ，固定CEB U I 、的值，C I 的值跟β值成正比，测量β的问题转化为对C I 的测量。
为了使数码管能够测量模拟量，本实验还需要使用ADC 。
直接型ADC 是把输入的模拟电压信号直接转换为相应的数字信号，所以还要对C I 进行电流-电压转换。
A/D 转换后就可以通过编码器和译码器连接数码管进行数字显示了。
四、实验仪器NPN 型三极管，5个发光二极管，5个电压比较器，1个数码管(自带显示译码器)，1个74LS148编码器，一个LM324集成运放五、实验方案1、实验设计思路：三极管工作在放大区时，集电极电流为基极电流的β倍，通过集成运放将电流转换成电压，根据事先设定的β值分段范围确定比较器的门限电压值。
电子技术课程设计β值测量仪
电子技术课程设计——半导体三极管β值测量仪齐齐哈尔大学通信与电子工程学院通信xxx xxx指导教师：XXX2010年6月23日半导体三极管β值测量仪的设计一、选题依据在现代电子技术中，半导体电子元器件被广泛应用。
而半导体三极管通常被用在各种放大电路当中。
因而半导体三极管的放大倍数，即β值则成为一个经常使用的参数。
在学生实验以及各种电路设计过程当中如果我们能像测量电压、电流、电阻一样用仪器测三极管的β值，那么这将会为我们的实验和设计带来极大地便利。
因此，设计一个三极管β值测量仪则具有很大的实用价值和必要。
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I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C反映了β的变化，电阻R C上的电压V R C又反映了I C的变化）。
二、设计要求及技术指标1.设计要求：设计制作一个自动测量三极管直流放大系数β值范围的装置。
2.技术指标：(1)、对被测NPN型三极管β值分三档；(2)、β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；(3)、用数码管显示β值的档次；(4)、电路采用5V或正负5V电源供电。
三、电路结构及其工作原理1.电路的结构框图：图1 三极管β值测量仪框图2.电路的原理图： 1).三极管β值测量仪整体机电路图：图2 三极管β值测量仪电路原理图2.) 根据设计方案的方框图进行模块化设计： 1、转换电路其中包括 微电流源（提供恒定电流）和 差动放大电路（电压取样及隔离放大作用）。
将变化的三极管β值转化为与之成正比变化的电压量，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I C =βI B 的关系，当I B 为固定值时，I C 反映了β的变化，电阻R C 上的电压V RC 又反映了I C 的变化，对V RC 取样加入后级进行分档比较。
为了取得固定I B ，采用微电流源电路提供恒定电流。
半导体三极管β值范围测量仪设计
半导体三极管β值范围测量仪设计一、设计题目与主要技术指标1、设计题目半导体三极管β值范围测量仪2、主要技术指标（1）对被测NPN型三极管β值分五档；（2）β值的范围分别为小于50、50~80、80~120、120~180、180以上，对对应分档编号分别是0、1、2、3、4；（3）用数码管显示β值档位;二、系统组成框图设计制作一个测量三极管直流放大系数β值范围的测量仪装置。
β值的测量分档电路可以由β-V转换电路、编码电路、三极管译码电路、显示电路组成。
经过查阅书籍和相关资料，还有设计要求上的提示方案，对设计有如下简单分析：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I C=βI B的关系，当I B为固定值时，I C反映了β的变化，电阻R C上的电压V RC又反映了I C的变化）。
因为题目要求分五档显示三极管的β值（即 值的范围分别为小于50、50～80、80～120及120～180、大于180，对应的分档编号分别是0、1、2、3、4），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。
系统框图如下图（1）所示：三、单元电路设计与分析1、转换电路：用于把不能直接用仪器测量的NPN型三极管β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。
将变化的三极管β值转化为与之成正比变化的电压量，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。
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方案二：NPN 测试电路使用一对性能完全相同的 PNP 型三极管和两个电阻
四、系统电路图和PCB图 .........................................................................................................9 4.1 系统电路图及工作原理 ...........................................................................................9 4.2 PCB图 .....................................................................................................................10
数据处 显示部分 理电路
1.2
基本要求：
（1）能够对 NPN 和 PNP 三极管进行 β 值测量； （2）被测三极管 β 值范围：50~300；
2
（3）测试误差<10%； （4）β 值至少用三位数码管显示。
二、方案的比较论证和选择：
2.1 电源部分：
方案一：使用 220V 市电，经过降压整流、滤波、稳压得到 5V 电压。框图
——简易数字三极管β值显示仪
班级:光电·光通信 071 姓名：张华容（2007031039） 张磊（2007031051） 指导老师：赵建 杨笔锋
使用仪器及编号：直流稳压电源（20051851） 万用表（100202502） 课程设计时间：2010 年 6 月 9 日
目录
一、系统设计要求 ...................................................................................................................2 1.1 1.2 设计任务 ...............................................................................................................2 基本要求 ...............................................................................................................2
电路参数计算及特殊元器件介绍 .........................................................................8 3.2.1 电路参数计算 ....................................................................................பைடு நூலகம்..........8 3.2.2 特殊元器件介绍 ...........................................................................................8
三、单元模块的设计 ...............................................................................................................4 3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 .......................................................................5 3.1.1 电源模块 .......................................................................................................5 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.2 三极管β参数测试模块 ............................................................................5 选择电路 .....................................................................................................6 信号处理模块 .............................................................................................6 显示模块 .....................................................................................................7
五、系统调试及测试结果 .....................................................................................................10 5.1 系统调试 ...............................................................................................................10 5.1.1 调试所用仪器 .............................................................................................10 5.1.2 调试过程 .....................................................................................................10 5.2 系统测试及结果 ..................................................................................................... 11 5.3 系统测试中的问题 .................................................................................................12 六、设计总结 .........................................................................................................................12 七、参考资料 .........................................................................................................................12
然后再进行显示。
方案比较与选择：方案一需要两片芯片及运放若干，而且还需要编程，
电路较为复杂， 成本较高， 而方案二只需一片 ICL7107 和少量的外围电路就可实 现系统设计的要求。因此选择方案二，简单经济。
2.3 前端采集部分：
3
方案一：使用专用的恒流源给三极管的基极提供稳定的电流，通过检测与
三极管发射极（集电极）相连的电阻上的电压来采集前端信号。
关键词：ICL7107
三极管
测试
放大倍数
Abstract
This system with three and a half LED display A/D conversion chip ICL7107 as data processing chip, will be collected in front of voltage, using digital tube to real-time display measured by triode magnification, triple tubes beta and magnification of the measurement. NPN transistor and beta PNP be measurement, Beta tested is between 50 and 300, Test control
2.2
主体控制、数据处理部分：
方案一：使用一个 STC89C51 单片机作为控制和数据处理芯片，前端采集
到的电压经运放放大后，经过模数转换芯片 ADC0804 转换为数字信号输送给单 片机，单片机处理后进行显示。
方案二： 使用一个三位半 LED 显示 A/D 转换芯片 ICL7107 来进行数据处理，
二、方案的比较论证和选择 ...................................................................................................3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 电源部分 .................................................................................................................3 主体控制、数据处理部分 .....................................................................................3 前端采集部分 .......................................................................................................3 显示部分 ...............................................................................................................4 总体设计框图 .......................................................................................................4