半導(dǎo)體三極管β值測(cè)量?jī)x課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　青島大學(xué)2011課程設(shè)計(jì)論文</p><p>　　題 目：半導(dǎo)體三極管β值測(cè)量?jī)x</p><p>　　年級(jí)專業(yè)：________________</p><p>　　學(xué)號(hào)：____________</p><p>　　姓名：____________</p><p><b>　　摘要<

2、;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)以集成運(yùn)放LM324為核心器件并加以555定時(shí)器、編碼、譯碼等器件搭接而成。在基本部分，首先自制微電流源產(chǎn)生恒定電流，作為待測(cè)三極管的基極電流，根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，當(dāng)IB為固定值時(shí)，IC反映了β的變化，集電極電阻上的電壓又反映了IC，用差分電路從待測(cè)三極管的集電極采集電壓，即將變化的β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓量，再進(jìn)行電壓比較、分檔，將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)

3、化成高低電平0和1，再用CD4532編碼、CD4511譯碼，顯示部分采用共陰七段數(shù)碼顯示管。在發(fā)揮部分，設(shè)計(jì)壓控振蕩器將采集的電壓量轉(zhuǎn)化成與之成正比變化的頻率，合理設(shè)定參數(shù)使在一定時(shí)間內(nèi)通過的脈沖個(gè)數(shù)即為被測(cè)三極管的β值；計(jì)數(shù)時(shí)間控制信號(hào)是基于555定時(shí)器設(shè)計(jì)而成的多諧振蕩器產(chǎn)生；74LS90構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)加法計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)時(shí)間結(jié)束時(shí)將計(jì)數(shù)值送74LS194鎖存，并在計(jì)數(shù)時(shí)間信號(hào)的控制下將鎖存數(shù)值送至CD4511譯碼，最

4、后由共陰七段數(shù)碼顯示管顯示計(jì)數(shù)值?？v觀整體，本設(shè)計(jì)集所學(xué)電子技術(shù)大部分知識(shí)，其中前半部分的微電流源、采樣電路、電壓比較電路以及壓控振蕩電路均屬于模擬部分，而后半部分的編碼、譯碼、定</p><p>　　關(guān)鍵詞：三極管β值、微電流源、壓控振蕩器</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù) -------------

5、---------------------------------------------------------------------------------- -3-</p><p>　　二、設(shè)計(jì)要求 ----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-</

6、p><p>　　三、電路設(shè)計(jì) ----------------------------------------------------------------------------------------------- -3-</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)思路 ----------------------------------------------------------------

7、------------------------- -3-</p><p>　　3.1.1 基礎(chǔ)部分 --------------------------------------------------------------------------------- -3-</p><p>　　3.1.2 發(fā)揮部分 --------------------------------------

8、------------------------------------------- -6-</p><p>　　3.2 參數(shù)計(jì)算及部分元器件說明------------------------------------------------------------------- -9-</p><p>　　3.1.1 基礎(chǔ)部分 -----------------------------

9、---------------------------------------------------- -9-</p><p>　　3.1.2 發(fā)揮部分 ------------------------------------------------------------------------------- -14-</p><p>　　四、完整電路圖 ---------------

10、--------------------------------------------------------------------------- -17-</p><p>　　五、組裝調(diào)試----------------------------------------------------------------------------------------------- -18-</p>

11、<p>　　5.1 使用的主要儀器和儀表----------------------------------------------------------------------- -18-</p><p>　　5.2 調(diào)試電路的方法和技巧----------------------------------------------------------------------- -18-</

12、p><p>　　5.3 測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析----------------------------------------------- -18-</p><p>　　5.4 調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法------------------------------------------------------ -18-</p><p>　　六、總

13、結(jié)----------------------------------------------------------------------------------------------------- -19-</p><p>　　七、系統(tǒng)元器件列表---------------------------------------------------------------------------------

14、----- -19-</p><p>　　八、收獲、體會(huì)-------------------------------------------------------------------------------------------- -19-</p><p>　　九、參考文獻(xiàn)------------------------------------------------------

15、----------------------------------------- -20-</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)制作一個(gè)可自動(dòng)測(cè)量NPN型硅三極管β值的顯示測(cè)量?jī)x。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b&

16、gt;　　1．基本部分</b></p><p>　　（1）對(duì)被測(cè)三極管的β值分三檔；</p><p>　?。?）β值的范圍分別為80～120及120～160，160～200；其對(duì)應(yīng)的分檔編號(hào)分別是1、2、3；待測(cè)三極管為空時(shí)顯示0，超過200顯示4。</p><p>　?。?）用數(shù)碼管顯示β值的檔次；</p><p><b&

17、gt;　　2．發(fā)揮部分</b></p><p>　?。?）用三個(gè)數(shù)碼管顯示β的大小，分別顯示個(gè)位、十位和百位。顯示范圍為0-199。</p><p>　?。?）響應(yīng)時(shí)間不超過2秒，顯示讀數(shù)清晰，注意避免出現(xiàn)“疊加現(xiàn)象”。</p><p>　?。?）自制所需直流穩(wěn)壓電源。</p><p><b>　?。?）其它。</

18、b></p><p><b>　　三、電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)思路</b></p><p><b>　　基本部分</b></p><p>　　首先，基本部分分為電流源電路、采樣電路、分壓電路、比較器、編碼電路、譯碼及顯示電路六個(gè)模塊組成。設(shè)計(jì)

19、框圖如下：</p><p><b>　　基本部分方案方框圖</b></p><p><b>　　電流源電路</b></p><p>　　方案一：鏡像電流源。采用鏡像電流源作為微電流源電路部分，有一定的溫度補(bǔ)償作用。</p><p>　　方案二：比例電流源。采用比例電流源作為微電流源電路部分。<

20、/p><p>　　方案三：威爾遜電流源。采用威爾遜電流源作為微電流源電路部分。</p><p>　　方案一當(dāng)Ic較小時(shí)，需要較大的R,集成電路難以集成較大的電阻，而方案二當(dāng)β較小時(shí)，誤差較大，而方案三可使Ic高度穩(wěn)定，受基極電流影響較小，綜上電流源部分選擇方案三。如下圖：</p><p><b>　　采樣電路</b></p><

21、p>　　此模塊由差分放大電路組成，把與三極管值成比例的集電極電壓取出來，再把電壓采樣放大，為下一級(jí)電壓比較電路提供采樣電壓，同時(shí)起隔離作用，防止對(duì)前面的電路造成影響。合理設(shè)定參數(shù)，使放大倍數(shù)為1，運(yùn)放采用+5V單電源供電。如下圖：</p><p><b>　　3）比較電路</b></p><p>　　被測(cè)值須分為三檔（即值分別為80～120、120～160及16

22、0～200，對(duì)應(yīng)檔的編號(hào)分別是1、2、3，同時(shí)規(guī)定<80或空測(cè)時(shí)顯示為0，值超過200時(shí)顯示為4）所以必須考慮到少于80和大于200的情況，于是比較電路需要把結(jié)果分成五個(gè)層次，故需要四個(gè)基準(zhǔn)電壓?？捎靡粋€(gè)串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生四個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓，再用四個(gè)運(yùn)算放大器組成的比較電路，基準(zhǔn)電壓不同基準(zhǔn)值分別接入運(yùn)放的反相輸入端，取樣電壓同時(shí)加到具有不同基準(zhǔn)電壓的比較電路的同相輸入端進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)某一采樣電壓V1，高于相應(yīng)基準(zhǔn)值的比較電路輸出為

23、高電平，低于基準(zhǔn)值的比較器輸出為低電平。如下圖：</p><p><b>　　編碼電路</b></p><p>　　該電路將電壓比較電路的比較結(jié)果（高低電平）進(jìn)行二進(jìn)制編碼，使之轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)。該編碼功能主要由集成芯片8位優(yōu)先編碼器CD4532完成。如下圖：</p><p><b>　　譯碼電路</b></p>

24、<p>　　該電路把編碼電路編成的二進(jìn)制數(shù)譯碼成十進(jìn)制數(shù)，以便于人機(jī)交流（即要顯示的數(shù)為人類易懂的十進(jìn)制數(shù)1、2、3）和數(shù)碼管顯示。該電路功能主要由集成芯片芯片CD4511完成。如下圖：</p><p><b>　　6）顯示電路</b></p><p>　　該電路功能是用共陰七段數(shù)碼管顯示被測(cè)量的NPN型三極管值的檔次，注意接保護(hù)電阻，防止因電流過大而燒

25、壞數(shù)碼管。如下圖：</p><p><b>　　發(fā)揮部分</b></p><p>　　此部分的輸入信號(hào)來自基本部分中采樣電路的輸出電壓，包括壓控振蕩器、定時(shí)控制電路、計(jì)數(shù)器、鎖存器、譯碼及顯示電路六個(gè)模塊。</p><p><b>　　壓控振蕩器</b></p><p>　　壓控振蕩電路分電荷平衡式

26、和復(fù)位式兩種，本設(shè)計(jì)采用復(fù)位式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將電壓轉(zhuǎn)化成頻率，電路圖如下所示：</p><p>　　如上圖所示，集成運(yùn)放U7A、C1、R17、R18等組成積分電路，U8B、R22、R23得組成滯回比較器，VCC通過分壓為滯回比較器提供參考電壓，通過計(jì)算合理設(shè)定參數(shù)從而實(shí)現(xiàn)了將與值成比例的電壓轉(zhuǎn)化成與值成比例的頻率，以便為設(shè)定定時(shí)時(shí)間提供依據(jù)。</p><p><b>　　定時(shí)控制電路

27、</b></p><p>　　此電路基于555定時(shí)器與電阻、電容組成的多諧振蕩器作為定時(shí)控制電路，根據(jù)值與頻率的比例關(guān)系合理設(shè)定R、C的值，使在有效定時(shí)時(shí)間內(nèi)通過的脈沖數(shù)等于待測(cè)三極管的值，電路原理圖如下：</p><p>　　多諧振蕩器的電路圖 多諧振蕩器的輸出波形圖</p><p><b>　　計(jì)數(shù)電路<

28、/b></p><p>　　該部分由二——五——十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90構(gòu)成，首先將芯片連成十進(jìn)制（即將74LS90的1號(hào)引腳clk1與12號(hào)引腳Q0相連），為精確顯示計(jì)數(shù)共需用三片，分別顯示各位、十位和百位，低位計(jì)數(shù)器的11號(hào)引腳Q3作為進(jìn)位信號(hào)接到高位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)端（即高位的14號(hào)引腳clk0）。部分電路圖如下：</p><p><b>　　計(jì)數(shù)器電路圖</b

29、></p><p><b>　　鎖存電路</b></p><p>　　用3個(gè)74LS194構(gòu)成三位鎖存器分別對(duì)計(jì)數(shù)器個(gè)位、十位和百位上的數(shù)進(jìn)行鎖存，在定時(shí)控制控制信號(hào)的作用下定時(shí)結(jié)束時(shí)將鎖存的數(shù)值送至譯碼器，一驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。部分電路圖如下：</p><p><b>　　定時(shí)控制信號(hào)</b></p>&

30、lt;p><b>　　鎖存器電路圖</b></p><p><b>　　譯碼、顯示電路</b></p><p>　　該部分由3片譯碼器CD4511和3個(gè)共陰七段數(shù)碼顯示管組成，其連接方式與基本部分中的譯碼、顯示電路相同，功能是將計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制并通過數(shù)碼管顯示出來。電路圖如下所示：</p><p>　　譯碼、顯示電

31、路圖 共陰七段數(shù)碼顯示管引腳圖</p><p>　　2、參數(shù)計(jì)算及部分元器件說明</p><p><b>　　基本部分</b></p><p><b>　　微電流源 </b></p><p>　　采用威爾遜電流源作為微電流源，其電路原理圖如圖4-1所示， <

32、/p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　其相關(guān)參數(shù)的計(jì)算如下：</p><p>　　另輸出電流Ic2=25uA, </p><p><b>　　由</b></p><p>　　所以R1選取105電位器滑到144KΩ即可。</p><p&

33、gt;<b>　　采樣電路</b></p><p>　　R2是基極取樣電阻，由于基極電流Io＝30uA，所以為了便于測(cè)量，R2應(yīng)盡量取大一點(diǎn)，這此取R2=20K。R4為集電極取樣電阻，則取樣電壓可根據(jù)公式：</p><p>　　又因?yàn)橹档姆秶鸀?0到200，同時(shí)為使VCE的選擇應(yīng)不小于1V，三極管工作在合適的狀態(tài)，VCE的選擇應(yīng)不小于1V。當(dāng)值為200時(shí)，取樣電壓最大

34、，集電極與發(fā)射極之間的電壓最小，為使，即R4〈617，為方便計(jì)算及選擇電阻，取R4的值為510Ω。</p><p>　　根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，被測(cè)物理量β轉(zhuǎn)換成集電極電流IC 而集電極電阻不變，利用差分放大電路對(duì)被測(cè)三極管集電極上的電壓進(jìn)行采樣，。差分放大電路原理如下所示：</p><p><b>　　差分放大電路圖</b></p><

35、;p>　　根據(jù)理想運(yùn)放線性工作狀態(tài)的特性，利用疊加原理可求得</p><p>　　當(dāng)R1=R2=R3=Rf, vo=vi2-vi1，作減法運(yùn)算。</p><p>　　此外電路中差分放大電路還起隔離和放大的作用，故運(yùn)放的同相和反相輸入端的輸入電阻應(yīng)盡量取的大一些，計(jì)算可得：取樣電壓最低為1.224V，最高為3.06V，均為可準(zhǔn)確測(cè)量值，無需放大，故在此可取R5=R6=R7=R8=30k

36、Ω。差分放大電路的輸出電壓為：。</p><p><b>　　分壓比較電路</b></p><p>　　設(shè)計(jì)要求可知，顯示被測(cè)三極管β值范圍為80～200，分三檔顯示為80～120，120～160，160～200，因此，應(yīng)設(shè)定5個(gè)基準(zhǔn)電壓參考點(diǎn)，分別為80、120、160、200。根據(jù)公式比較電壓值。由R4、、被測(cè)三極管β值即可計(jì)算出對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)比較電壓：</p&

37、gt;<p>　　當(dāng)β=80時(shí)， Uo1=VR4=Io**R4=0.00003*80*500=1.224V</p><p>　　當(dāng)β=120時(shí)，Uo1=VR4=Io**R4=0.00003*120*500=1.836V</p><p>　　當(dāng)β=160時(shí)，Uo1=VR4=Io**R4=0.00003*160*500=2.448V</p><p>　　當(dāng)

38、β=200時(shí)，Uo1=VR4=Io**R4=0.00003*200*500=3.060V</p><p>　　基準(zhǔn)電壓可以采用一個(gè)串聯(lián)的電阻網(wǎng)絡(luò)對(duì)一個(gè)固定的電壓進(jìn)行分壓得到，可通過計(jì)算得出電壓比較電路串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)分壓電阻的阻值，采用5V電源供電，設(shè)分壓總電阻取R=80kΩ，則各分壓基準(zhǔn)值處電阻為：</p><p>　　β=80時(shí)， R＝19.584k</p><p&g

39、t;　　β=120時(shí)，R＝29.376k </p><p>　　β=160時(shí)，R＝39.168k </p><p>　　β=200時(shí)，R＝48.960k </p><p>　　電壓比較電路的分壓電阻電阻為：</p><p>　　R9=19.584k R10=9.783k R11=9.783k R12=9.783k R13=31.04&

40、lt;/p><p>　　實(shí)際電路中可近似取R9=20k R10=10k R11=10k R12=10k R13=30</p><p><b>　　分壓比較電路圖</b></p><p>　　比較電路由集成運(yùn)放LM324組成，采用單電源供電。在沒有負(fù)反饋的情況下，運(yùn)放工作在非線性區(qū)，當(dāng)同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓時(shí)輸出為高電平，反之為低電平，從而

41、實(shí)現(xiàn)了電壓比較的目的。采樣電路的輸出電壓V0 通過LM324分別與基準(zhǔn)電壓U0，U1，U2，U3，U4 進(jìn)行比較，并輸出相應(yīng)的高電平或低電平。比較器的同相輸入端和采樣電路的輸出電壓V0相接，而反相輸入端則分別接分壓電路的基準(zhǔn)電壓，將這兩個(gè)電壓進(jìn)行比較，從而在輸出端得到高低電平，進(jìn)而將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。</p><p><b>　　編碼電路</b></p><p>　

42、　為將電壓比較得到的高低電平轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼以便顯示，須對(duì)結(jié)果進(jìn)行編碼譯碼，在此采用集成芯片8位優(yōu)先編碼器CD4532，其引腳圖和電路圖如下所示：</p><p>　　CD4532引腳圖 CD4532電路圖</p><p>　　其中：D0～D7為數(shù)據(jù)輸入端，EIN為控制端，Q0～Q2為輸出端，VDD接電源，采用+5V電源供電，VSS接地端，Gs、Eo為功能擴(kuò)

43、展端（無需連接）。</p><p>　　CD4532的真值表如下表所示：</p><p>　　根據(jù)CD4532的真值表可知：當(dāng)控制使能端EI接高電平，，VDD接高電平，VSS接低電平時(shí)，芯片工作在編碼狀態(tài)。輸入端I4——I1分別接比較電路的四個(gè)運(yùn)放輸出端，I0接地，其余輸入端I7——I5則接低電平，輸出端Q0——Q3分別接譯碼器CD4511的輸入端口。</p><p&g

44、t;<b>　　譯碼顯示電路</b></p><p>　　譯碼電路用譯碼器CD4511組成，將編碼得到的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制以便用數(shù)碼管顯示，CD4511的引腳圖和電路圖如下所示：</p><p>　　CD4511引腳圖 CD4511電路圖</p><p>　　其中：A、B、C、D為數(shù)據(jù)輸入端，、、LE為控制端

45、。a～g為輸出端，其輸出電平可直接驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管進(jìn)行0～9的顯示。</p><p>　　根據(jù)CD4511的真值表，要使譯碼電路正常工作，LE接低電平，、接高電平，D端接地，C、B、A、分別接編碼器的三個(gè)輸出端Q2、Q1、Q0。而八個(gè)輸出端則接共陰數(shù)碼管的輸入端（共陰七段數(shù)碼顯示管的引腳圖及接法如上文所示），數(shù)碼管注意接保護(hù)電阻，以免因電流過大而燒壞。</p><p><b>　　

46、發(fā)揮部分</b></p><p><b>　　壓控振蕩電路</b></p><p>　　如圖所示，壓控振蕩器采用復(fù)位式結(jié)構(gòu)，由積分電路和滯回比較器組成，滯回比較器的輸出Vo只有兩種狀態(tài)，即輸出上限和 ，Vo經(jīng)反饋回路控制三極管Q1的導(dǎo)通和截止，從而控制電容C1的充電時(shí)間，輸出電壓E1的大小決定了積分電路同相輸入端的點(diǎn)位Vp1，由此控制積分電路的積分時(shí)間，以

47、達(dá)到通過輸入電壓變化控制輸出頻率的目的；另外，其中的運(yùn)放LM324采用V雙電源供電。</p><p>　　首先，由集成運(yùn)放U2、R5、R6等組成的滯回比較器。根據(jù)疊加原理，可知U2同相輸入端電位：</p><p>　　為方便計(jì)算，取R5=50kΩ，R6=100kΩ，由此可以得到比較器翻轉(zhuǎn)的閾值：</p><p>　　當(dāng)Vo=+Vom時(shí)，三極管飽和，忽略三極管的飽和壓

48、降，此時(shí)有</p><p><b>　　其中，整理可得</b></p><p>　　取R1=100k，R2=R3=R4=50k，有</p><p><b>　　（1）</b></p><p>　　同理，當(dāng)Vo=—Vom時(shí)，三極管截止，此時(shí)有</p><p><b>

49、　　故</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　綜合式（1）和（2），當(dāng)Vo高電平時(shí)</p><p>　　類似可得，當(dāng)Vo低電平時(shí)</p><p><b>　　于是，振蕩頻率為</b></p><p>　　即振蕩頻率f隨輸入控制電壓

50、E1線性變化，又因?yàn)楦叩碗娖降臅r(shí)間相等，故振蕩輸出為方波。通過仿真觀察頻率，調(diào)整輸出電壓Vom和電容C的值，使頻率與放大系數(shù)值相等。</p><p><b>　　定時(shí)控制電路</b></p><p>　　由555定時(shí)器與電阻、電容組成的多諧振蕩器作為定時(shí)控制電路，由于壓控振蕩器轉(zhuǎn)化的頻率與值相等，則1s內(nèi)通過的脈沖個(gè)數(shù)就是待測(cè)三極管的直流放大系數(shù)值，通過設(shè)定R、C的值

51、，使定時(shí)高電平持續(xù)時(shí)間為1s，定時(shí)周期為1.2s，根據(jù)多諧振蕩器的周期公式：</p><p>　　計(jì)算可得： </p><p><b>　　=2140kΩ</b></p><p>　　可選R1=1304kΩ，R2=145kΩ，在實(shí)際電路連接時(shí)可用電位器適當(dāng)調(diào)整電阻阻值，不過上升沿時(shí)間恒為1s不變。通過仿真進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使計(jì)數(shù)時(shí)間準(zhǔn)

52、確，然后在輸出端加一反相器，利用控制信號(hào)的下降沿計(jì)數(shù)。最后將信號(hào)接到計(jì)數(shù)器74LS90和鎖存器74LS194的相應(yīng)控制端口，以控制其計(jì)數(shù)和鎖存。</p><p><b>　　計(jì)數(shù)鎖存及譯碼電路</b></p><p>　　為避免出現(xiàn)“疊加現(xiàn)象”計(jì)數(shù)器和譯碼器同時(shí)受定時(shí)控制信號(hào)控制，在控制信號(hào)低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器74LS90工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)而鎖存器74LS194工作在保持狀態(tài)

53、，控制信號(hào)的上升沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)束，同時(shí)74LS194跳轉(zhuǎn)到送數(shù)狀態(tài)，將此時(shí)的計(jì)數(shù)值送至譯碼器以譯碼顯示計(jì)數(shù)值，此時(shí)顯示的數(shù)值即為待測(cè)三極管的值。</p><p>　　另外，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，值的范圍是0～199，須對(duì)定時(shí)電路的計(jì)數(shù)范圍加以限制，使計(jì)數(shù)值超過199時(shí)做相應(yīng)的處理，該設(shè)計(jì)中，當(dāng)計(jì)數(shù)值超范圍時(shí)使之自動(dòng)置9。</p><p>　　最后，譯碼和顯示電路部分的原理與基本部分中的譯碼顯示相

54、同，故不多述。</p><p><b>　　四、完整電路圖</b></p><p><b>　　五、組裝調(diào)試</b></p><p>　　1、使用的主要儀器和儀表</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái)</p><p>　　示波器

55、 1臺(tái)</p><p>　　萬用表 1臺(tái)</p><p>　　函數(shù)發(fā)生器 1臺(tái)</p><p>　　2、調(diào)試電路的方法和技巧；</p><p>　　把一個(gè)總電路按框圖上的功能分成若干單元電路，按調(diào)試要求測(cè)試各單元電路的性能指標(biāo)和觀察相

56、應(yīng)波形。調(diào)試順序按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的整機(jī)聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。</p><p>　　在完成各單元電路調(diào)試的基礎(chǔ)上，開始整機(jī)聯(lián)調(diào)，此時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級(jí)之間的信號(hào)關(guān)系，主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障和問題及時(shí)采取處理措施，最后完成整機(jī)調(diào)試。對(duì)于該系統(tǒng)，此方法既便于調(diào)試，又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。<

57、;/p><p>　　3、測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析</p><p>　　將以是測(cè)好的三極管插入電路進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　插入β值為95的三極管，顯示97；</p><p>　　插入β值為160的三極管，顯示158；</p><p>　　插入β值為185的三級(jí)管，顯示191；</p><

58、;p>　　插入β值為210的三極管，顯示205。</p><p>　　4、調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。</p><p>　?。?）壓控振蕩器出來的信號(hào)幅值為10V左右，原因?yàn)榉€(wěn)壓管已燒壞。用示波器觀察壓控振蕩器的輸出波形，輸出信號(hào)幅值為10V，判斷為穩(wěn)壓管已燒壞。</p><p>　　（2）譯碼顯示不正常，原因?yàn)镃D4511有個(gè)管教虛接。在CD4511輸

59、入側(cè)輸入BCD碼，觀察顯示結(jié)果再判斷。</p><p>　　（3）數(shù)碼管顯示不全或不亮，檢查數(shù)碼管的連線，是否接有保護(hù)電阻，電源線和接地線是否接錯(cuò)，檢查驅(qū)動(dòng)電路是否有問題，將驅(qū)動(dòng)電路所不用的引腳接地，防止干擾。</p><p>　?。?）另外，還要注意整體布局，走線要橫平豎直，以免造成交叉干擾，盡量做到接線短、接線少、測(cè)量方便；第一級(jí)的輸入線與末級(jí)的輸出線、高頻線與低頻線要遠(yuǎn)離，以免形成空

60、間交叉耦合。</p><p><b>　　六、總結(jié)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作穩(wěn)定可靠，能達(dá)到所要求的性能指標(biāo)；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，功耗低；所采用元器件的品種少、體積小且貨源充足；便于生產(chǎn)、測(cè)試和維修 。</p><p>　　缺點(diǎn)：本系統(tǒng)采用純硬件器件設(shè)計(jì)，電阻電容等器件參數(shù)不完全準(zhǔn)確，致使測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確度偏低。</

61、p><p>　　核心及實(shí)用價(jià)值：主要深化所學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力，增強(qiáng)獨(dú)立分析與解決問題的能力。訓(xùn)練培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)和研制電子產(chǎn)品打下初步基礎(chǔ)。</p><p>　　改進(jìn)和展望：改變參數(shù)以提高精確度和測(cè)量范圍，減少干擾；合理布線，便于排錯(cuò)和檢查，且美觀好看。</p><p><b>　　七、系統(tǒng)元器件列表</

62、b></p><p>　　1）集成芯片：LM324 3片 555定時(shí)器 1片 </p><p>　　74LS90 3片 74LS194 3片 CD4511 3片 CD4532 1片</p><p>　　2）共陰七段數(shù)碼顯示管（10腳） 4個(gè)</p><p&g

63、t;　　3）5V穩(wěn)壓管、二極管、三極管若干；</p><p>　　4）電位器：1k、10k、100k、1M；</p><p>　　5）無極性電容：10nF、100nF；</p><p>　　6）常用定值電阻器若干。</p><p><b>　　八、收獲、體會(huì)</b></p><p>　　通過此次實(shí)

64、驗(yàn)綜合運(yùn)用所學(xué)各科知識(shí)，涉及數(shù)字電子電路、模擬電子電路、電路及電子線路實(shí)驗(yàn)等的相關(guān)知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出滿足特定要求的電路。不僅提高了動(dòng)腦能力，還提高了動(dòng)手能力，特別是硬件電路的搭建。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)于我們運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)要求較高，因此在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過程中就復(fù)習(xí)了所需的基礎(chǔ)知識(shí)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要預(yù)先根據(jù)要求確定所用電路和器件，因此要熟悉掌握各種典型電路的設(shè)計(jì)、功能和各種元器件的原理、功能等等；然后依照電路圖將各模塊聯(lián)系起來，注意連接

65、過程中元件的排布和布線，盡量使之勻稱、美觀；使用集成電路時(shí)，要注意器件的對(duì)應(yīng)管腳；調(diào)試時(shí)要先分單元調(diào)試再整體調(diào)試，這樣可以很好很快的檢查到是哪個(gè)地方出的問題，另外，還要注意電路的保護(hù)，例如數(shù)碼管要加限流電阻，防止電流過大發(fā)熱太大燒壞數(shù)碼管；最后計(jì)算參數(shù)，確定參數(shù)是要多方面考慮每一個(gè)參數(shù)的改變所造成的影響，要有整體把握、綜合考慮的眼光。</p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b><