半導(dǎo)體三極管β值測量儀設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-12 19:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 止與飽和區(qū)較小，測量不準(zhǔn)確。因此，取輸出電流Io＝30uA因?yàn)閰⒖茧娏骷s為1mA左右,則，由 已知 VBE1= 得： R1=，取R1= 為了使差動(dòng)放大電路起到隔離放大的作用， R5—R8應(yīng)盡量取大一點(diǎn)，這里取R5=R6=R7=R8=30K。綜合上述R1= R2=20K R3= R4=220 R5=R6=R7=R8=30K 工作原理和功能說明其中包括 微電流源（提供恒定電流）和 差動(dòng)放大電路（電壓取樣及隔離放大作用）。將變化的三極管β值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓量，再取樣進(jìn)行比較、分檔。上述轉(zhuǎn)換過程可由以下方案實(shí)現(xiàn)：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，電阻RC上的電壓VRC又反映了IC的變化，對(duì)VRC取樣加入后級(jí)進(jìn)行分檔比較。為了取得固定IB，采用微電流源電路提供恒定電流微電流源電路：有些情況下，要求得到極其微小的輸出電流（如三極管基極電流比較?。@時(shí)可令比例電流源中的Re1=0，便成了微電流源電路其電路圖如下：圖（5）微電流源電路圖根據(jù)電路原理分析得： 由此可知：只要確定IO和Re2就能確定IR，由此可以確定電阻R的值。差動(dòng)放大電路：根據(jù)三極管電流IC=βIB的關(guān)系，被測物理量β轉(zhuǎn)換成集電極電流IC 而集電極電阻不變，利用差動(dòng)放大電路對(duì)被測三極管集電極上的電壓進(jìn)行采樣。差動(dòng)放大電路原理如下：圖（6）差動(dòng)放大電路圖根據(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取電路參數(shù)：R1=R2=R3=Rf, vo=vi2vi1可見，輸出電壓值等于兩輸入電壓值相減之差，實(shí)現(xiàn)相減功能。其中運(yùn)算放大器采用集成電路LM311。綜合上述得出轉(zhuǎn)換電路的電路圖如下：電路說明：TTRR3構(gòu)成微電流源電路提供恒定電流，R2是被測管T3的基極電流取樣電阻，用于檢測基極電流的大小，R4是集電極電流取樣電阻，用于檢測集電極電流的大小同時(shí)檢測出被測三極管β值的大小，由運(yùn)放構(gòu)成的差動(dòng)放大電路，實(shí)現(xiàn)電壓取樣及隔離放大作用，為電壓比較電路提供采樣電壓。 器件說明LM311采用單電源供電，其內(nèi)部只由一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成，其封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下所示：LM311封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 功能模塊二（伏頻轉(zhuǎn)換電路） 模塊電路及參數(shù)計(jì)算LM331實(shí)現(xiàn)電壓與頻率的轉(zhuǎn)換。f=K*V1=KIB R4，K=Rs/()。可以令f=，則計(jì)數(shù)器恰好在1S內(nèi)記下所有脈沖數(shù)。通過計(jì)算拼湊可以得出：Rs=，RT=Rv=10K， RL=150K，CT=，CL=1uF， C2=。 工作原理和功能說明 采用LM331芯片實(shí)現(xiàn)電壓與頻率的轉(zhuǎn)換，使電壓轉(zhuǎn)換為可以用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的脈沖信號(hào)。 器件說明LM331其封裝結(jié)構(gòu)如下所示：( LM 331)輸入電壓信號(hào)，輸出有脈沖，可以以一定的關(guān)系實(shí)現(xiàn)電壓與頻率的轉(zhuǎn)換。供電電壓為+5V。 功能模塊三（控制計(jì)時(shí)電路） 工作原理和功能說明把NE555接成單穩(wěn)態(tài)電路，利用觸發(fā)后產(chǎn)生的持續(xù)高電平來控制計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)的思路，要產(chǎn)生1S的持續(xù)高電平。 器件說明NE555，其封裝圖如下：NE555引腳排列圖所接正電源為5V
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