发布时间 : 星期四 文章电子课程设计报告--半导体三极管β值范围测量仪设计实验更新完毕开始阅读
差分放大电路图
根据理想运放线性工作状态的特性，利用叠加原理可求得
?Rf?R3Rf?vo??1?v??R?R?Ri2Rvi11?231?
当R1=R2=R3=Rf, vo=vi2-vi1，作减法运算。
此外电路中差分放大电路还起隔离和放大的作用，故运放的同相和反相输入端的输入电阻应尽量取的大一些，计算可得：取样电压最低为1.224V，最高为3.06V，均为可准确测量值，无需放大，故在此可取R5=R6=R7=R8=30kΩ。差分放大电路的输出电压为：VO1??IBR4。 3）分压比较电路
设计要求可知，显示被测三极管β值范围为80～200，分三档显示为80～120，120～160，160～200，因此，应设定5个基准电压参考点，分别为80、120、160、200。根据公式UR4?ICR4??IBR4比较电压值。由R4、IB、被测三极管β值即可计算出对应的基准比较电压：
当β
当β当β当β
=80时， Uo1=VR4=Io*?*R4=0.00003*80*500=1.224V =120时，Uo1=VR4=Io*?*R4=0.00003*120*500=1.836V =160时，Uo1=VR4=Io*?*R4=0.00003*160*500=2.448V =200时，Uo1=VR4=Io*?*R4=0.00003*200*500=3.060V
基准电压可以采用一个串联的电阻网络对一个固定的电压进行分压得到，可通过计算得出电压比较电路串联网络中各个分压电阻的阻值，采用5V电源供电，设分压总电阻取R=80kΩ，则各分压基准值处电阻为：
β=80时， R＝19.584k? β=120时，R＝29.376k? β=160时，R＝39.168k? β=200时，R＝48.960k?
电压比较电路的分压电阻电阻为：
R9=19.584k? R10=9.783k? R11=9.783k? R12=9.783k? R13=31.04?
实际电路中可近似取R9=20k? R10=10k? R11=10k? R12=10k? R13=30?
VCC5VR1330kΩ 2111U1A采样电路输出R1210kΩ 34116LM324ADU1B7R1110kΩ 54119LM324ADU1C8R1010kΩ 10411LM324ADU1D14R920kΩ 13124LM324AD
分压比较电路图
比较电路由集成运放LM324组成，采用单电源供电。在没有负反馈的情况下，运放工作在非线性区，当同相输入端电压高于反相输入
端电压时输出为高电平，反之为低电平，从而实现了电压比较的目的。采样电路的输出电压V0 通过LM324分别与基准电压U0，U1，U2，U3，U4 进行比较，并输出相应的高电平或低电平。比较器的同相输入端和采样电路的输出电压V0相接，而反相输入端则分别接分压电路的基准电压，将这两个电压进行比较，从而在输出端得到高低电平，进而将模拟量转化成数字量。 4）编码电路
为将电压比较得到的高低电平转换成二进制代码以便显示，须对结果进行编码译码，在此采用集成芯片8位优先编码器CD4532，其引脚图和电路图如下所示：
VCC5VU31011121312345I0I1I2I3I4I5I6I7EINO0O1O2GSEOUT97614154532BD_5V CD4532引脚图 CD4532电路图
其中：D0～D7为数据输入端，EIN为控制端，Q0～Q2为输出端，VDD接电源，采用+5V电源供电，VSS接地端，Gs、Eo为功能扩展端（无需连接）。
CD4532的真值表如下表所示：
根据CD4532的真值表可知：当控制使能端EI接高电平，，VDD接高电平，VSS接低电平时，芯片工作在编码状态。输入端I4——I1分别接比较电路的四个运放输出端，I0接地，其余输入端I7——I5则接低电平，输出端Q0——Q3分别接译码器CD4511的输入端口。 1）译码显示电路
译码电路用译码器CD4511组成，将编码得到的二进制转换成十进制以便用数码管显示，CD4511的引脚图和电路图如下所示：
7
1 2 6 5 4 3
UDDDD~E~B~L
OOOOOOO
11119 11
4511BD_5
CD4511引脚图 CD4511电路图
其中：A、B、C、D为数据输入端，LT、BL、LE为控制端。a～g为输出端，其输出电平可直接驱动共阴数码管进行0～9的显示。