半导体三极管β值测量仪设计报告课件
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。
半导体三极管β值测量仪
摘要半导体三极管β值测量仪是用来测量NPN型三极管电流放大倍数β值的一种简易仪器。
它的设计分为几个部分，首先是转化电路，用微电流电路使晶体管基极电流为一定值，用转化电路将所求c I转换为电压来测量。
然后是比较电路，将转换电路得来的电压与所预设的基准电压比较即可知道β值的范围具体是在80~120,120~160还是160~200之间，其中基准电压用电阻分压的形式得到，大于对应的基准电压输出高电平，否则输出低电平，由比较电路的到比较结果后，将对应β值的由高到低的比较结果连接到发光二极管的阳极并且将二极管阴极接地这样即可实现当没有接入三极管或者β<80时，四个发光二极管全灭；80<β<120时，发光二极管亮一只；120<β<160时，发光二极管亮两个；160<β<200时，亮三个发光二极管；当β>200时，四只发光二极管全亮。
关键词：NPN三极管；转换电路；比较电路；发光二极管一、总体方案与原理说明 1、总体方案框图如图：2、各部分电路功能的简单说明：① 转换电路：它是用与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，再把这个电压采样放大，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电路和起放大隔离的差动放大电路。
② 电压比较电路：由于被测量的物理量要分三档（即β值分别为80～120，120～160及160 ～200对应的分档编号分别是1、2、3）还要考虑到少于80，和大于200的，于是比较电路需要把结果分成五个层次。
则至少需要四个基准电压，该电路就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o U ，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。
③显示：该电路功能是用发光二极管显示被测量的NPN 型三极管β值的档次。
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。
半导体三极管β值测量仪
课程设计名称：电子技术课程设计
题目：半导体三极管β值测量仪
专业：
班级：
姓名：
学号：
课程设计成绩评定表
课程设计任务书
一、设计题目
半导体三极管β值测量仪
二、设计任务
1.对被测NPN型三极管值分三档，80－120,120－160,160－-200三档，
并分别编号为1、2、3；
2.用四个发光二极管显示编号，处于待测时全部灭，超过200显示四个
全部亮。
三、设计计划
电子技术课程设计共1周。
第1天：选题，查资料；
第2天：方案分析比较，确定设计方案；
第3～4天：电路原理设计与电路仿真；
第5天：编写整理设计说明书。
四、设计要求
1. 画出整体电路图。
2. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求。
3. 写出设计说明书。
指导教师：回立川
时间：2012年6月12日。
半导体三极管β值测量仪
4. 电路图的绘制
目前比较流行的或应用广泛的绘制软件包有 PROTEL和ORCAD/STD。亦可用电子工作平台 multisim。
绘制电路图时应注意：
(1)布局合理、排列均匀、图面清晰、便 于看图、有利于对图的理解和阅读。
•有时一个总电路图由几部分组成，绘制时应尽量把总 电路图画在一张纸上。如果电路比较复杂，需绘制几张 图，则应把主电路图画在一张图纸上，而把一些比较独 立或次要的部分画在另外的图纸上，并在图的断口两端 做上标记，标出信号从一张图到另一张图的引出点和引 入点，以此说明各图纸在电路连线乊间的关系。
（3）元器件选择
阻容元件的选择。电阻器和电容器种类很多， 正确选择电阻器和电容器是很重要的。
设计时要根据电路的要求选择性能和参 数合适的阻容元件，并要注意功耗、容 量、频率和耐压范围是否满足要求。
分立元件的选择。
分立元件包括二枀管、晶体三枀管、场效应管、光 电二枀管、光电三枀管、晶闸管等。根据其用途分 别迚行选择。
集成电路的选择。一般优先选集成电路。
由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整 机电路的功能，所以选用集成电路设计单元电路 和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩 小，而且性能可靠，便于调试及安装，在设计电 路时应首选。
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。
半导体三极管β值测量仪设计
半导体三极管β值测量仪设计半导体三极管β值测量仪设计与制作摘要：在电子产品设计、制作与维修中，经常需要测量三极管的放大系数β，而万用表自带的简易β测试装置准确性很差，为此本项目设计一个高精度β值测量仪。
关键词： 1．引言2．设计要求 2.1基本要求（1）被测三极管为NPN型，β值范围为β<300。
（2）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。
（3）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”。
（4）β值超过测量范围时声光报警。
（5）电源采用5V或±5V供电。
2.2扩充要求（1）可以测量任意极性（NPN、PNP）的三极管。
（2）三极管内部断路或短路时能发出警报声，要与β值超过测量范围时的报警声区别开来。
2.3设计提示将三极管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，对VRC进行伏频转换，转换后的频率f就反映了β值的大小，然后再用计数器对f的信号进行一定时间的计数，最后通过计数器的保持输出经译码电路就可以显示β值。
系统方框如下图2-1所示。
图2-13．电路设计与器件选择3.1方案比较 3.1.1方案一如下图3-1所示。
图3-1 方案一如图3-1，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。
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。
3.1.2方案二电路如下图3-2所示.图3-2 方案二如图3-2所示，T1是被测三极管，其基极电流可由R1、RW限定，运算放大器的输出：VR2＝βIB R23.1.3 各方案分析比较两个方案得原理都是要将变化得β值转化为与之成正比变化的电压或电流量，再取样进行比较、分档。
三极管β值数显式测量电路设计
R
＋5V
译码电路是74LS47芯片构成，输入BCD码，输入LED中，点亮数字。
七段译码器74LS47为低电平输出有效，后接共阳极数码管。
谢 谢
riordon@
由硬件设计条件：
————显示电路 1. 二只LED数码管、一只发光二极管
显示电路
2. E、B和C三个插孔 ——————————三极管接入口
电路设计部分：
1. LED数码管规则工作需要要采用译码电路，点亮数字。
2. 译码电路的输入必须正确的β值，输入端为电压信号 变化。
译码电路
电路设计部分
被测 三极管
三极管β值数显式测量电路设计
riordon@
任务： 测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（β<200)
电路参数要求：
1. ������������ = 10������������,允许误差为±2%。
2. 14������ ≤ ������������������ ≤ 16������，且对于不同β值的三极管,������������������ 的值 基本不变。
1. 运放器的反相输入端与集电极相连接，而且参数对发射极与集电极电压有要求，所三
极管的射极直接接到-15V的电源上。 2. 基极电路 ������������ = 10������������，发射极电压为-15V，所以取R1=1.5MΩ。 3. 电路中需要固定������������ ，且电压������������������ 保持不变，所以三极管中集电极，发射极没有电阻。
硬件设计要求：
1. 用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。 “0”，二只数码管分别用来显示拾位和个位，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”和即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。 2. 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β 值，响应时间不超过两秒钟。 3. 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5/100 ������+1这里的N是数字显示器的读数。 4. 数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠。
半导体三极管参数测量仪设计报告
电子设计报告半导体三极管参数测量仪设计小组成员院系名称专业名称班级二○一四年 7 月 30 日半导体三极管参数测量仪设计内容提要：本次设计的是一个基于TMS320F28335(DSP核心处理芯片)的半导体三极管参数测量仪。
系统以TMS320F28335为核心控制芯片，该系统拥有三极管管脚插错，损坏指示报警的功能，同时能够较准确的测量小功率晶体管的交流和直流放大倍数，可以在液晶上描出半导体三极管在共射极接法时的输入和输出特性曲线。
在系统的设计中，共设计了控制电路、测试电路以及显示电路三大模块。
通过DSP控制DAC0832进行DA转换，再通过后续电路实现数控直流电压源和电流源的设计以对晶体管的集电极和基极提供适当的控制电压和控制电流；然后分别通过DSP控制A/D转换器分别对基极电压、基极电流、集电极电压、集电极电流进行采样处理，再将采样得到的数据通过DSP中的程序处理后通过液晶显示三极管的各项参数和描出输入输出特性曲线，具有较大的实际意义。
关键词：TMS320F28335 三极管控制电路特性曲线 A/D转换目录1 引言 (2)2 系统设计方案及工作原理 (2)2.1总体方案设计与论证 (2)2.2系统工作原理 (2)2.2.1系统总体框图 (2)2.2.2晶体管类型判断原理 (3)2.2.3输入输出特性曲线 (3)2.2.4放大倍数的计算 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1取样电路设计 (4)3.1.1集电极取样电路设计 (5)3.1.2基极取样电路 (6)3.2控制电路设计 (7)3.2.1恒流源设计 (7)3.2.2数控直流电压源设计 (8)3.3切换电路设计 (8)3.4基准电压源电路设计 (8)3.5D/A转换电路设计 (9)4软件设计 (9)5 系统调试及数据分析 (10)5.1测试仪器 (10)5.2系统调试 (10)5.2.1控制电路调试 (10)5.2.2测试电路调试 (10)5.3误差分析 (11)6参考文献 (11)1 引言在现代的电子线路的设计中，三极管的应用十分广泛，在三极管的应用中，我们又经常需要了解三极管的各项特性参数。