第三部分 电路设计及器件选择
一、转换电路
（一）模块电路及参数计算
依题意有：
〈1〉T1与T2性能匹配，为PNP三极管；
〈2〉IB的选择应在30μA～40 μA之间为宜,因为β 值与Ic有关；小功率管的β值在Ic ＝2～3mA时较大，而在截止与饱和区较小，测量不准确。因此，取输出电流Io＝30μA；
〈3〉因为参考电流IR约为1mA左右,则，由
R1?VCC?VBE1 IR 已知 VBE1=0.7V,Vcc=0.7V 得： R1=4.3K，取R1=4.3K
再把 R1=4.3K代回，得出IR=1.35mA,符合要求；
〈4〉再由：
已知：VT=26mV ,Io＝30μA得 R3=3.0K；
〈5〉R2是基极取样电阻，由于基极电流Io＝30uA，所以为了便于测量，R2应取大一点，这里取R2=20K；
〈6〉R4是集电极取样电阻，考虑到VR4〈 5-0.7=4.3V，VR4=Io*?*R4；
?的范围为0—180，即R4〈800，为了便于计算，这里取R4=510
（计算时可约为500）；
〈7〉为了使差动放大电路起到隔离放大的作用， R5—R8应尽量取大一点，这里取R5=R6=R7=R8=30K；
〈8〉此时输出电压即为R4两端电压。
综合上述转换电路的电阻值为：
R1=4.3K?，R2=20K?，R3=3.0K?，R4=510?，R5=R6=R7=R8=30K? （二）工作原理和功能说明
该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作用的差动放大电路。
二、电压比较电路
（一）模块电路及参数计算
设计要求显示被测三极管β值范围为80～200，而且，分档显示80～120，120～160，180～200，因此，应通过上级电路计算出的元件取值求得各档次的基准比较电压边值。
由R4=510?（计算时取500?），IB=30μA，和被测三极管β值，由公式Vi=VR4=Io*?*R4，可计算出对应的基准比较电压： 当β=80时，Ui=VR4=Io*?*R4=0.00003*80*500=1.2V 当β=120时，Ui=VR4=Io*?*R4=0.00003*120*500=1.8V 当β=160时，Ui=VR4=Io*?*R4=0.00003*160*500=2.4V 当β=200时，Ui=VR4=Io*?*R4=0.00003*200*500=3.0V 可以计算出电压比较电路串联网络中各个分压电阻的阻值，5V电
源供电，分压总电阻取R=166.51k： β=80时，R＝ 40k? β=120时，R＝60k? β=160时，R＝80k? β=200时，R=100k? 电压比较电路的电阻为：
R8=20k? R9=20k? R10=20k? R11=40k? R12=66.51k? （二）工作原理和功能说明
由于被测物理量要分三个档，β值的范围分别为80～120及120～160，160～200对应的分档编号分别是1、2、3，所以还要考虑到小于80和大与200的情况，所以比较电路要把结果分成五个层次。要有四个基准电压，于是由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，将采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，相应的一个比较电路输出为高电平，其余比较电路输出为低电平。 （三）器件说明
〈1〉LM324内部运算放大器结构图为：
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图（10）所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，如图（11）所示。除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；
Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信端的相同。 〈2〉在实验中，4个741由一个LM324代替。LM324结构图为：
2、6、9、13为反相输入，3、5、10、12为同相输入，1、7、8、14为输出，4接＋5V，11接-5V。 三、编码电路 （一）模块电路