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。Multisim10软件进行设计仿真
分析的基本步骤为：设计创建仿真电路原理图→电路图选项的设置→使用仿真仪器→设定仿真分析方法→启动Multisim13仿真。
学习并能熟练使用该软件是我们在学习电工这个学科中必不可少的。经过这次课设可以让我们熟悉该软件以及更能熟练掌握在电工这门课中学到的各种器件。
半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。三极管按半导体材料分为硅管和锗管，因硅管的稳定性比锗管好得多，但硅管的饱和压降较锗管大，所以目前电路中一般都采用硅管。
三极管的β值不是越大越好，β值太大容易引起自激震荡，何况一般β值高的管子工作多不稳定，受温度影响大。一般三极管的β值多选取40～100之间，但低噪声、高β值的管子，如9014等，β值达数百时温度稳定性仍较好。另外，对整个电路来说还应从各级的配合来选择β值，例如前级用高β值，后级就可以用低β值的管子，反之，前级用低β值的，后级就可以用高β值的管子。由此可见，β在三极管中是一个很重要的参数，所以半导体三极管β值测量仪在实际应用中很有必要。
经过这次课设也能使我们对于三极管β值有更多的了解以及可以学到关于三极管更深的知识。
二、 备选方案及其比较
方案一：根据电压Uo＝βIB R3的关系，当IB为固定值时，Uo反映了β的变化，所以可以将变化的β值转化为与之成正比变化的电压量。Uo即为取样电压。 参考电路图为：
方案二：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，所以可以将变化的β值转化为与之成正比变化的电流量。电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，故得到取样电压。 参考电路图为：
（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。）
方案比较：两方案不同之处在电路转换过程部分。方案一优点在于电路转换部分结构比较简单，多用的元器件较少，缺点是当β变化时，即被测三极管变换，三极管不同，内阻不同导致IB不稳定，所以Uo不仅随β变化而变化也与IB变化有关，使得测量结果不准确，该方案不足采纳。因此，我选用方案二。
第二部分 设计方案
一、总体方案说明
（1）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，所以可以将变化的β值转化为与之成正比变化的电流量； （2）电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，故得到取样电压； （3）得到取样信号后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Uo，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； （4）对比较器输出的高电平进行二进制编码； （5）经显示译码器译码；
（6）驱动数码管显示出相应的档次代号。 二、模块结构框图