1、课程设计课程设计报告报告 设计设计题目题目及要求及要求 题目:题目:半导体三极管 值测量仪 二二、内容摘要、内容摘要 本设计分基础和发挥两部分。基本部分,首先自制微电流源产生恒定电流,输入到待测 三极管基极,根据三极管电流IC=IB的关系,当IB为固定值时,IC的变化反映了的变化, 被测三极管集电极电阻上的电压又反映了I C的变化,即将变化的值转化为与之成正比变 化的电压量, 将集电极电压输出后, 通过比较器进行比较、 分档, 输出不同档位的高低电平, 再用 CD4532 编码、CD4511 译码,显示部分采用共阴七段数码显示管。在发挥部分,设计压 控振荡器将采集的电流量转化成与之成正比变化的
2、频率, 使得频率与被测三极管的值成正 比关系; 计数时间控制信号是基于 555 定时器设计而成的单稳态触发器产生, 并使输出与压 控振荡器相与,使输出的脉冲个数与被测三极管值相等;74LS90 构成十进制计加法计数 器,用于计数脉冲的个数,然后将数值送至 CD4511 译码,最后由共阴七段数码显示管显示 计数值。 三三、设计任务及要求设计任务及要求 任务:任务:设计制作一个可自动测量 NPN 型硅三极管 值的显示测量仪。 要求要求: 1基本部分 (1)对被测 NPN 型三极管的值分三档; (2)值的范围分别为 80120 及 120160,160200;其对应的分档编号分别是 1、 2、3;待
3、测三极管为空时显示 0,超过 200 显示 4。 (3)用数码管显示 值的档次; 2发挥部分 (1)用三个数码管显示 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,显示读数清晰。 四四、电路设计、电路设计 1、设计思路、设计思路 基本部分基本部分 有两个关键点。 关键 一 :将变 化 的 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。 上 述转 换 过程 可 由以 下 方案 实 现 : 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
4、压VRC 又 反 映 了IC 的 变化 ,对VRC 取 样 加入 后 级进行分档比较。 关键 二 : 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 ,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 。 由这两个关键点可将基本部分分为放大电路、取样电路+比较器电路、编码电 路、译码电路、显示电路五个模块。设计框图如下: 基本部分方案方框图基本部分方案方框图 1)1) 使用被测三极管构成放大电路使用被测三极管构成放大电路 根据设计思路,首先需一个恒流源,可有两种方法产生: 方案一: T1是被测三极管,其基极电流可由 R1、RW限定 ,把三极管值转 使用被测三极 管构成放大电 路 取样电路+ 比较器电路 编码 器 译码 电路 数码显示 T1 IB 换为电压输出: VR2